永磁平面齿轮实验研究

提出一种新型的平面永磁齿轮传动装置,它采用多圈磁极耦合的方式,实现了正交非接触传动。通过实验研究了永磁平面齿轮的传动特性及其影响因素,其磁极耦合气隙直接影响传动转矩;比较不同起动角下的矩角特性以及各单排作用下的矩角特性,分析出获得较好传动特性的条件;对比该装置在有、无负载情况下的运行结果,表明永磁平面齿轮运行平稳。通过实测啮合处磁场变化进一步验证了分析结果,在合理布局磁极的基础上可以提高永磁平面齿轮的传动性能。     

含Halbach永磁阵列的磁场调制式磁力齿轮特性分析

磁场调制式磁力齿轮是一种非接触磁力传动装置,Halbach永磁阵列是一种非单一充磁方向的新型永磁结构。为了掌握含Halbach永磁阵列磁场调制式磁力齿轮的磁场和机械特性,首先,用傅里叶级数展开方法表达了Halbach永磁阵列磁化强度的基波和谐波分量;其次,利用有限元方法,分别建立了径向充磁型和Halbach型磁场调制式磁力齿轮模型,比较了两种模型内外气隙磁场和磁场谐波、内转子和外转子的矩角特性和齿槽转矩特性。通过对比可知,相比于径向充磁型磁力齿轮,Halbach型磁力齿轮具有更加平滑的转矩输出。     

基于CFD的四象限运行内啮合齿轮单元内流场计算与分析

基于CFD技术研究四象限运行内啮合齿轮单元的流场特性,采用CAE软件对四象限运行内啮合齿轮单元内流场进行几何建模,针对齿轮单元工作在液压泵和马达两种模式,应用Pumplinx软件的动网格模型和DOF自由度模型进行数值模拟和可视化研究,分析模型关键部位的流场特性,获得在液压泵模式下旋转域的速度、压力分布云图;分析了变转速、变压力工况下的流量特性曲线以及流量、压力脉动曲线;在同一模型下设置不同边界条件获得马达模式下齿轮轴最终稳定转速和力矩变化曲线,并分析了不同负载下的稳定转速值;利用数值仿真可以得到具有参考意义的齿轮单元流量特性曲线,为内啮合齿轮单元的开发和与永磁同步电机一体化融合提供技术支持。     

稀土永磁传动机构的转矩计算及特性分析

根据电磁场理论,把稀土永磁齿轮传动的磁场作用分为等效电流间作用、等效电流与介质磁化场间作用和两个介质磁化场间的作用３ 部分。在利用积分方程法导出的磁场性能计算公式的基础上,导出了永磁齿轮传动中转矩的计算公式,并对转矩特性进行了分析。     

稀土永磁传动机构的转计算及特征分析

根据电磁场理论,把稀土永磁齿轮传动的磁场作用分为等效电流间作用、等效电流与介质磁化场间作用和两个介质磁化场间的作用３部分。在利用积分方程法导出的磁场性能计算公式的基础上,导出了永磁齿轮传动中转矩的计算公式,并对转矩特性进行了分析。     

基于Magnet的磁阻永磁齿轮结构形状有限元仿真研究

介绍了两种结构形式的磁阻永磁齿轮,并对其进行了对比仿真分析,证明了当永磁磁极位于外转子上时,齿轮稳态阶段的速度和传动转矩波动较永磁磁极位于内转子上时小;以永磁磁极位于外转子上的齿轮为对象,研究了从动凸齿的结构形状对齿轮转矩传递能力的影响,得出从动凸齿的结构形状应该外圆心角大于内圆心角,且外圆心角尽量大一点,内圆心角尽量小一点;对齿轮的4种定子连接桥结构形式对转矩传递能力的影响进行了分析,证明了外连接桥可以获得最大传动转矩。     

五自由度全永磁轴承系统的稳定悬浮特性分析

为探讨永磁悬浮轴承系统的稳定悬浮特性,从轴承刚度角度对五自由度全永磁轴承系统的稳定悬浮特性进行了分析。采用等效磁荷理论建立永磁轴承的承载力、承载力矩和刚度的数学表达式,并利用蒙特卡洛法对表达式中存在的四重积分进行求解。探究转子在受迫进动情况下以及受到外力矩干扰时继续保持稳定旋转所需要的最低临界转速。基于轴向永磁轴承与径向永磁轴承的结构,提出一种六磁环五自由度全永磁轴承系统结构模型,对全永磁轴承的转子系统承受轴向和径向外载荷的承载力、力矩和承载刚度进行分析,得出轴向可以承受外载荷而径向无法承受外载荷,即静态下轴向可以稳定悬浮、径向不能稳定悬浮,符合Earnshaw定理。利用刚性转子的陀螺惯性力矩来承受全永磁轴承系统的不平衡力矩和外力矩,从而保持转子定轴自稳定悬浮,并对系统稳定悬浮特性进行计算,结果表明转子在超过最低临界转速后是可以实现动态稳定悬浮的,具有一定的工程应用价值。     

小交错角面铣准双曲面齿轮副的几何设计与啮合特性

提出一种针对小交错角面铣准双曲面齿轮的几何设计方法,推导了基于单叶双曲面副瞬时轴线的空间节圆锥副设计参数几何关系,提出了考虑齿根平滑过渡的小交错角准双曲面齿轮副啮合特性控制方法。建立了齿轮副啮合模型与有限元分析模型,研究了不同外载荷对齿面啮合特性的影响。小交错角齿轮传动原理样机验证了准双曲面齿轮可在小交错角极端几何尺度下平稳工作。     

电动汽车稀土永磁电动机驱动系统

为满足电动汽车驱动要求,研制出以稀土永磁电动机及其控制技术为核心的一种电动汽车动力驱动系统,在电动汽车上应用一种全新的牵引电动机自动控制模式。与此电动机相匹配研制出一种结构简单、性能匹配优良的线控两挡行星齿轮变速器。就电动机驱动系统力矩特性对电动汽车纵向舒适性的影响进行初步分析。在自动弱磁的控制策略下,续流增磁稀土永磁电动机系统可以满足电动汽车对驱动系统的要求。电动机与两挡变速箱匹配,可保证驱动系统工作效率在全车速范围内稳定在较高水平。     

新型抽油机换向装置结构设计及运动仿真分析

针对现有抽油机所要求的长冲程、低冲次等特性,在分析传统抽油机换向装置优缺点的基础上,将非圆齿轮行星轮系应用到抽油机换向装置中。通过对两种换向装置的结构对比分析,并应用ADAMS仿真软件对其进行运动学仿真分析,分别得出两种机构的摆角、角速度、角加速度变化曲线。通过对比分析可知,两对圆齿轮和两对非圆齿轮组合结构比4对非圆齿轮结构具有更好的运动特性。     

基于有限元分析的交叉轴永磁齿轮传动的研究与分析

介绍了永磁齿轮的计算方法和有限元分析,简要阐述了永磁齿轮的原理和结构,建立了用于有限元分析的物理模型和数学模型。通过对永磁齿轮的有限元分析来模拟了永磁齿轮传动中的磁场分布,并通过计算数据与有限元分析软件的结果相比较．证明了所做的有限元分析的正确性。     

NGW行星齿轮典型机构的均载性能分析

本文通过对采用浮动构件的行星传动机构与采用非浮动构件的行星传动机构进行对比研究,利用测定行星齿轮轴的变形情况来推断均载情况的方法,对比两种结构的均载性能,并将测得的应变曲线通过FFT频谱分析仪进行频谱分析,得出各阶频谱值,再把减速器各零件的误差传动频率与之相比较,从中得出各种因素对均载性能的影响程度,以便对结构设计提出改进可靠依据。     

Performance of plastic gear made of carbon fiber reinforced poly-ether-ether-ketone: Part 2

Five kinds of PEEK/CF composites, made by blending poly-ether-ether-ketone (PEEK) with three kinds of PAN type carbon fibers (CFs) and two kinds of pitch type CFs respectively, were injection-molded into gears. Their gear performance such as the load capability and the wear of tooth were evaluated. The wear properties of PEEK/CF gears extremely varied depending on the kinds of CFs, when the same type gears were combined and grease was initially applied. Also, the load capabilities were significantly influenced by the affinity between PEEK and CF. A composite gear reinforced with CF of the highest density indicated the highest load capability irrespective of the test conditions, due to the lowest abrasive property of the CF as well as the excellent affinity between PEEK and CF. Its load capability under a high temperature running condition was found to be superior to that of polyamideimide (PAI) composite gear or polyphenylenesulphide (PPS) composite gear.     

高齿准双曲面齿轮的轮齿加载接触分析

给出了准双曲面齿轮齿加载接触分析的数学模型和加载接触分析的求解方法，计算了高齿准双曲面齿轮和普通齿准双曲面齿轮副的加载接触过程，对比了两种齿轮在不同工况和安装误差条件下的齿面印痕、齿面载荷分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载载体分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载荷分布和齿间载荷的分配合理，接触印痕受安装误差的影响较小，具有较高的强度和较好的动态特性。     

永磁齿轮传动力矩计算方法研究

基于磁性能分析计算的复杂性,提出了一种计算永磁齿轮传动力矩的有效方法。根据永磁体等效电流模型理论,建立了径向磁化永磁齿轮传动机构传动力矩的三维计算数学模型,并采用三维有限元法对模型进行了理论验证。结果表明建立的传动力矩数学模型是正确的,非常适用于永磁齿轮结构参数分析与优化设计。     

关于相错轴斜齿轮传动两轮齿为点啮合的证明

本文根据斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的数学方程，运用微分几何学中的两类基本量，分析了斜齿轮齿廓曲面在一点邻近的形状，从而证明了相错轴斜齿轮传动的两轮齿为点啮合。     

高齿弧齿锥齿轮的承载啮合仿真和动态性能试验

研究了高齿弧齿锥齿轮和普通弧齿锥齿轮的加载接触过程，对比了二者在载荷作用下的齿面载荷分布、齿面加载接触印痕和承载传动误差，计算了齿根弯曲应力。在台架试验台上测定了高齿弧齿锥齿轮和普通弧齿锥齿轮的噪声和振动量，实验证明高齿弧齿锥齿轮齿面载荷分布合理，弯曲应力较小，具有较低的噪声和较好的动态特性。     

磁齿轮拓扑分析及其应用综述

与传统机械齿轮相比,磁性齿轮具有低噪声、高效率、便于维护、高可靠性以及过载保护等优点。在对传统径向式磁性齿轮传动原理分析的基础上,对高性能磁性齿轮拓扑结构进行了综述,并介绍了各自的传动特点及其与典型径向式磁性齿轮相比的优缺点,最后指出了磁性齿轮在风力发电系统、航空运输以及工业自动化等领域中的应用前景。     

调磁环材料性能对永磁齿轮损耗的影响研究

磁场调制型永磁齿轮作为一种新型永磁变速装置,易产生较大磁场损耗,降低永磁齿轮工作效率,限制其传递能力的进一步提升。提出整体成型动力传动式调磁环提高了扭矩传动能力,建立调磁环三维模型开展了强度、刚度和损耗计算,并结合永磁齿轮性能测试分析了调磁环骨架材料和调磁极片材料的损耗,研究三种不同调磁环承载骨架材料参数对永磁齿轮损耗和效率的影响,对永磁齿轮参数进行优化并确定最优扭矩骨架承载材料。结果表明,特种工程塑料调磁环骨架材料能大幅降低永磁齿轮损耗,有效提升传动效率,永磁齿轮实测传动效率可达93.8%。     

永磁齿轮的理论研究和有限元分析

在现代化生产中,永磁齿轮传动是一种新型传动方式.通过将永磁齿轮和传统齿轮的对比,得到了永磁齿轮传动的优点,并总结说明了永磁齿轮与传统齿轮的差别.通过对永磁齿轮传动原理的研究,分析了传动性能的影响因素.建立了永磁齿轮的物理模型和数学模型,引入了永磁齿轮传动的数值计算方法.最后采用有限元分析对永磁齿轮传动进行了模拟和计算,...