磁場調制式同心齡輪的設計研究.pdf

1、作為一種新型的傳動裝置，磁力齒輪主要依靠磁場的耦合來傳遞力矩和轉速，輸入和輸出之間沒有機械接觸，因此，磁性齒輪具有低噪音、高效率、便于維護、高可靠性以及過載保護等優(yōu)點。磁力齒輪傳動裝置的研究，為傳動產(chǎn)業(yè)提供了一個新的發(fā)展方向。
　　 但是磁力齒輪轉動裝置也有其固有的缺點，轉矩密度低一直是制約磁力齒輪發(fā)展的主要因素。近年來，由于稀土永磁體材料的出現(xiàn)，磁力齒輪的傳遞轉矩有所提高，但傳統(tǒng)徑向式磁力齒輪主要是相互靠近的一小部分永磁體磁場

2、參與轉矩傳遞，所以永磁體的利用率低，磁力齒輪轉矩密度不高。磁場調制式同心齒輪所有的永磁體磁場都參與轉矩的傳遞，因此轉矩密度可以達到100kN.M/m3。在對該種拓撲結構磁力齒輪進行原理分析的基礎上，對外轉子改進式的磁力齒輪拓撲結構進行研究，對該種拓撲結構的磁力齒輪進行靜態(tài)磁場分析，分析外轉子結構的改變對氣隙磁場的影響，并與結構未改進時的磁力齒輪性能進行對比。找出結構改進后對磁力齒輪傳動轉矩影響較大的參數(shù)，主要有調磁環(huán)鐵心寬度、外轉子永磁

3、體寬度和高度等，對這些參數(shù)進行計算分析，找出各參數(shù)變化對最大靜態(tài)轉矩的影響。按照排列組合的優(yōu)化方法，制定出磁力齒輪的計算方案，根據(jù)內外轉子最大靜態(tài)轉矩、損耗和平均轉矩密度等指標確定出最優(yōu)的設計方案。然后按照不均勻氣隙設計的方法，改變內轉子磁鋼結構，來提高外轉子氣隙中有效諧波含量。另外與蘭州電機廠合作，制作了外轉子改進型磁場調制式同心齒輪樣機，設計了磁力齒輪在空載、負載、突加負載以及過載情況下的動態(tài)特性仿真實驗，對磁力齒輪進行動態(tài)仿真研究