磁力聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)及渦流損耗研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-19 12:26
本文關(guān)鍵詞:磁力聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)及渦流損耗研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:磁力聯(lián)軸器是一種通過(guò)永磁體的磁力將原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)聯(lián)接起來(lái)的新型聯(lián)軸器。它可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的無(wú)接觸傳遞,從而用靜密封替代傳統(tǒng)的動(dòng)密封裝置,解決工業(yè)傳動(dòng)裝置中的泄漏問(wèn)題。由于磁力聯(lián)軸器的良好的密封性能,因此廣泛地應(yīng)用在對(duì)密封有特殊要求的場(chǎng)合,如石油、化工、制藥等領(lǐng)域。 本文從氣隙磁場(chǎng)、靜態(tài)轉(zhuǎn)矩以及渦流損耗三個(gè)方面對(duì)磁力聯(lián)軸器進(jìn)行了系統(tǒng)研究。 首先,構(gòu)建磁力聯(lián)軸器的數(shù)學(xué)模型,根據(jù)電磁場(chǎng)原理以及疊加定理,推導(dǎo)出磁力聯(lián)軸器內(nèi)外磁鋼在氣隙處產(chǎn)生的磁場(chǎng),獲得氣隙磁場(chǎng)分布的解析公式。同時(shí),利用有限元法驗(yàn)證了解析結(jié)果的正確性。 其次,在氣隙磁場(chǎng)分析的基礎(chǔ)上,利用等效電流模型,推導(dǎo)出磁力聯(lián)軸器靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的解析公式,并用Simpson方法進(jìn)行簡(jiǎn)化。此外,構(gòu)建了磁力聯(lián)軸器周期性有限元分析模型,采用了周期性邊界條件以及運(yùn)動(dòng)邊界的處理方法,獲得了靜態(tài)轉(zhuǎn)矩隨磁偏角變化的性能曲線。系統(tǒng)研究了磁力聯(lián)軸器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的影響,提出材料利用率的設(shè)計(jì)理念,對(duì)磁力聯(lián)軸器進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化:并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 最后,提出了一種簡(jiǎn)便有效的渦流損耗解析計(jì)算方法。該方法完善了現(xiàn)有的解析公式,增加了計(jì)算的準(zhǔn)確性。此外,針對(duì)影響渦流損耗的因素進(jìn)行了綜合研究,提出了幾種減小渦流損耗的有效途徑。有限元結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果均驗(yàn)證了該方法的有效性和準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】:氣隙磁場(chǎng) 靜態(tài)轉(zhuǎn)矩 渦流損耗 解析方法 有限元
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH133.4
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第1章 緒論10-17
- 1.1 課題研究背景10-11
- 1.2 磁力聯(lián)軸器的概述11-14
- 1.3 磁力聯(lián)軸器的研究現(xiàn)狀14-16
- 1.4 課題研究?jī)?nèi)容16-17
- 第2章 磁力聯(lián)軸器的氣隙磁場(chǎng)計(jì)算17-33
- 2.1 氣隙磁場(chǎng)的解析分析17-28
- 2.1.1 基本假設(shè)17
- 2.1.2 永磁體充磁方式的解析處理17-21
- 2.1.3 氣隙磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型21-26
- 2.1.4 計(jì)算實(shí)例26-28
- 2.2 氣隙磁場(chǎng)的有限元分析28-32
- 2.2.1 有限元建模及求解28-31
- 2.2.2 有限元結(jié)果對(duì)比31-32
- 2.3 本章小結(jié)32-33
- 第3章 磁力聯(lián)軸器的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩研究33-51
- 3.1 靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的解析分析33-37
- 3.1.1 基本假設(shè)33
- 3.1.2 靜態(tài)轉(zhuǎn)矩分析的數(shù)學(xué)模型33-36
- 3.1.3 計(jì)算實(shí)例36-37
- 3.2 靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的有限元分析37-43
- 3.2.1 有限元模型37-39
- 3.2.2 邊界條件設(shè)置39-40
- 3.2.3 求解及后處理40-42
- 3.2.4 有限元結(jié)果對(duì)比42-43
- 3.3 參數(shù)優(yōu)化43-50
- 3.3.1 磁極數(shù)的影響43-46
- 3.3.2 磁鋼厚度的影響46-47
- 3.3.3 導(dǎo)磁體厚度的影響47-49
- 3.3.4 磁鋼形狀的影響49-50
- 3.4 本章小結(jié)50-51
- 第4章 磁力聯(lián)軸器的渦流損耗研究51-62
- 4.1 渦流損耗產(chǎn)生的原因及影響51-52
- 4.2 渦流損耗的解析分析52-56
- 4.3 渦流損耗的有限元分析56-58
- 4.4 影響渦流損耗的因素58-61
- 4.4.1 工作速度的影響59
- 4.4.2 隔離套厚度的影響59-60
- 4.4.3 隔離套材料的影響60-61
- 4.5 本章小結(jié)61-62
- 第5章 實(shí)驗(yàn)研究62-71
- 5.1 磁力聯(lián)軸器的靜態(tài)性能測(cè)試62-67
- 5.1.1 靜態(tài)性能測(cè)試裝置原理及實(shí)驗(yàn)方法62-63
- 5.1.2 靜態(tài)性能測(cè)試過(guò)程及結(jié)果63-67
- 5.2 磁力聯(lián)軸器的動(dòng)態(tài)性能測(cè)試67-70
- 5.2.1 動(dòng)態(tài)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置示意圖及原理67-68
- 5.2.2 動(dòng)態(tài)性能測(cè)試過(guò)程及結(jié)果68-70
- 5.3 本章小結(jié)70-71
- 第6章 總結(jié)與展望71-73
- 6.1 本文工作總結(jié)71-72
- 6.2 本文工作展望72-73
- 參考文獻(xiàn)73-78
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文78-79
- 致謝79
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 王玉良;國(guó)外永磁傳動(dòng)技術(shù)的新發(fā)展[J];磁性材料及器件;2001年04期
2 楊志軼,趙韓;軸向磁性聯(lián)軸器軸向力與傳動(dòng)力矩計(jì)算及其特性分析[J];磁性材料及器件;2001年06期
3 王玉良;永磁聯(lián)軸器的系列化[J];磁性材料及器件;2002年06期
4 王玉良,孫春一;永磁聯(lián)軸器的磁路結(jié)構(gòu)及其特性[J];磁性材料及器件;2005年04期
5 王U,
本文編號(hào):378727
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