隨著科技的發(fā)展,將人造器械植入人體,代替人體器官實(shí)現(xiàn)生理功能,逐漸成為一種重要的醫(yī)學(xué)治療手段,其中較為典型的是血液循環(huán)輔助設(shè)備。血液循環(huán)輔助設(shè)備中的主要組成部分,即人造血泵以手術(shù)的方式植入人體,直接與心臟動(dòng)靜脈血管連接。血液進(jìn)入血泵腔體,經(jīng)血泵驅(qū)動(dòng)后,重新流回人體血液循環(huán)系統(tǒng),從而達(dá)到輔助血液循環(huán)的治療效果。血液循環(huán)輔助設(shè)備由于涉及到機(jī)械、電子、流體、生物醫(yī)療等多學(xué)科領(lǐng)域,在理論研究和實(shí)際工程應(yīng)用方面,還存在許多技術(shù)難點(diǎn)和瓶頸。本文主要針對(duì)應(yīng)用于血泵中的一種典型驅(qū)動(dòng)方式,即對(duì)無(wú)軸承電機(jī)驅(qū)動(dòng)的剛度特性進(jìn)行研究。本文以單繞組無(wú)軸承永磁薄片電機(jī)作為研究對(duì)象,研究電機(jī)結(jié)構(gòu)、尺寸和材料特性等因素對(duì)電機(jī)剛度特性的影響機(jī)理。首先,本文建立了影響機(jī)理的解析模型;再以有限元分析的方法,對(duì)比分析了所建解析模型的準(zhǔn)確性,并根據(jù)有限元分析結(jié)果修正了解析模型;最后通過(guò)實(shí)際測(cè)量原理樣機(jī)的剛度特性,對(duì)修正后的解析模型進(jìn)行了驗(yàn)證。本文根據(jù)等效磁路網(wǎng)絡(luò)的分析思想,對(duì)研究對(duì)象的內(nèi)部磁場(chǎng)進(jìn)行分析,結(jié)合麥克斯韋應(yīng)力張量和虛功原理,建立了單繞組無(wú)軸承永磁薄片電機(jī)的軸向被動(dòng)剛度、徑向被動(dòng)剛度、徑向力-電流特性以及轉(zhuǎn)矩-電流特性的...

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖7磁懸浮電機(jī)本體結(jié)構(gòu)

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)無(wú)軸承永磁薄片電機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究較多。學(xué)者KARUTZP提出了一種雙層無(wú)軸承薄片電機(jī)，這種結(jié)構(gòu)將懸浮繞組和轉(zhuǎn)矩繞組分別布置在兩個(gè)不同的軸向高度上[23]。NUSSBAUMERT介紹了多種不同的無(wú)軸承薄片電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了比較[24]。國(guó)內(nèi)學(xué)者王嘉楠[25]對(duì)定....

圖1-1心室輔助裝置示意圖

其中較為典型的是血液擾著人類的一大類疾病，不僅對(duì)患生命安全。根據(jù)2017年的中國(guó)心血率仍處于持續(xù)上升階段，已成為重者1100萬(wàn)，肺心病患者500萬(wàn)，心，先天性心臟病患者200萬(wàn)[1,2]。針械，例如心臟起搏器、人工心臟瓣病人身體保持正常的血液循環(huán)功能源血液循環(huán)輔助....

圖1-2AbioCorIRH型全替代式人工心臟示意圖

圖1-2AbioCorIRH型全替代式人工心臟示意圖[5]助設(shè)備也是連續(xù)流式葉片泵，最大的特點(diǎn)是不葉輪和定子驅(qū)動(dòng)器。在采取離心式葉片泵的基軸承替換電磁軸承使轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)磁懸浮或者利用，利用血液本身黏度，使轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)液力懸浮，機(jī)械磨損，血泵壽命大幅度延長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)血液血泵又分為三個(gè)....

圖1-3第三代無(wú)軸承電機(jī)式血泵結(jié)構(gòu)示意圖

圖1-3第三代無(wú)軸承電機(jī)式血泵結(jié)構(gòu)示意圖3中所示，電機(jī)定子采用無(wú)軸承驅(qū)動(dòng)技術(shù)，定子與轉(zhuǎn)子葉輪完全隔離，轉(zhuǎn)子由鈦合金殼體密封，在鈦合金殼體上加工法能夠有效避免外界污染物進(jìn)入血液，形成超潔凈的泵腔壞。承永磁薄片電機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀技的進(jìn)步，在高速磨床、空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)、高速離心....

本文編號(hào)：3947435