基于磁场折射的电磁齿轮气隙磁场分布理论分析计算

有限元法是求解电磁分布边界值问题的主要方法。在对考虑磁场折射问题的电磁齿轮气隙磁感分析基础之上,采用有限元法,进行了电磁齿轮气隙磁场分布的理论分析计算,并推导出相应理论方程组,分析所得结果为进一步研究基于磁场折射的电磁齿轮气隙磁场分布有限元后处理的理论推导问题提供了一定理论基础。     

电磁齿轮结构参数对漏磁的影响分析

漏磁在磁力传动中不可避免,利用ANSYS有限元软件对电磁齿轮进行磁场分析,研究工作气隙、极齿对数、极齿厚度、及周向气隙等因素对磁感应强度的影响,仿真得到不同因素值下磁感应强度的变化值,进而推导出这些因素对电磁齿轮漏磁的影响,为电磁齿轮的设计提供了理论依据。     

一种提高磁齿轮转矩新方法

相比机械齿轮接触式传动,磁齿轮是一种结构新颖、具有广阔发展前景的新型传动装置,它利用磁场调制原理实现大转矩传递。在传统磁齿轮结构基础上对内、外转子永磁体进行改进,内永磁体为三角形-扇形相间,内外永磁体均为Halbach阵列。运用二维有限元法对改进型磁齿轮模型进行仿真,并计算磁齿轮电磁场和电磁转矩,同时与传统磁齿轮磁场和转矩进行比较。仿真结果表明,改进型磁齿轮能有效增强气隙磁密幅值,减小气隙谐波含量,同时输出转矩较传统磁齿轮提高。这对同心式磁力齿轮转矩密度的提高研究及应用具有重要意义。     

三轴环板式永磁齿轮气隙磁场及转矩计算

利用标量磁位法获得了三轴环板式永磁齿轮（Triple-shaft Ring-plate Magnet Gear,TRMG）的气隙磁场数理模型,根据磁场叠加原理建立了内、外永磁圈间气隙磁场及其相应的电磁转矩模型;由于所有计算均基于TRMG的平面磁场建立,因此,所建模型与二维有限元结果间具有较高的准确度（误差≤5%）;其计算速度远快于三维有限元法,且与二维及三维有限元分析具有较好的吻合度与趋势性,验证了所建模型的准确性,可适用于三轴以上的多轴环板式永磁齿轮的磁场分析与结构动力学计算。     

电磁耦合无级变速器的调磁及效率分析

详细分析了电磁耦合无级变速系统的工作原理及其调磁原理,在此基础上,利用有限元法对其进行二维有限单元和三维有限单元的分析,研究了电磁耦合无级变速器的磁场的相关特性及调磁对气隙磁场的影响。根据调磁对气隙磁场的影响,计算得出调磁对该系统效率的影响,研究结果为电磁耦合无级变速系统的控制策略及控制系统开发提供了基础。     

调制式永磁齿轮气隙磁场及转矩分析计算

针对有限元法(Finite element method,FEM)计算调制式永磁齿轮的气隙磁场及转矩时,计算机资源占用率过高且结构参数优化周期较长等缺点,采用"场"、"路"结合的分析方法,建立适于计算机建模的气隙磁场及转矩的数学解析模型。根据恒定磁场中的标量磁位理论,通过求解不同边界条件下的微分方程,获得调制式永磁齿轮中高速永磁圈在无调磁环状况下的气隙磁场数理模型;将引入调磁环后所产生的调制效应表示为等效磁路中的气隙磁导,进而获得调制函数,并以此建立高速永磁圈在有调磁环状况下的气隙磁场数理模型;再将低速永磁圈中的永磁体等效为电流模型,并根据电流在磁场中所受的洛仑兹力进行转矩建模。经算例计算表明,所建模型与FEM计算精度相当,但速度更快,且适于计算机程序化,易于实现调制式永磁齿轮的结构参数分析与优化。     

移动式电磁分选机电磁滚筒的仿真研究

用ANSYS建立电磁滚筒和抛光件的二维静态磁场仿真模型,仿真研究抛光件分别在工作气隙δ为30mm处和电磁滚筒表面时,对电磁滚筒磁感应强度的影响和所受电磁力的大小,以及电磁滚筒磁场的分布规律。仿真结果表明,当抛光件位于工作气隙δ为30mm处,磁感应强度增大了2.4~2.54倍;当抛光件位于电磁滚筒表面处,磁感应强度波动增大;处于磁场中的抛光件改变了电磁滚筒局部磁力线的分布和密度。通过仿真,对移动式电磁分选机电磁滚筒的优化设计和各参数的选择可提供一定的参考。     

电磁耦合无级变速器的调磁及效率分析

详细分析了电磁耦合无级变速系统的工作原理及其调磁原理,在此基础上,利用有限元法对其进行二维有限单元和三维有限单元的分析,研究了电磁耦合无级变速器的磁场的相关特性及调磁对气隙磁场的影响。根据调磁对气隙磁场的影响,计算得出调磁对该系统效率的影响,研究结果为电磁耦合无级变速系统的控制策略及控制系统开发提供了基础。
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一种圆筒型直线磁力齿轮的设计与优化

在理论分析磁场调制式磁齿轮工作机理的基础上,设计了一种传动比为2.67的圆筒型直线磁场调制式磁力齿轮,并应用有限元方法分析计算了该直线齿轮的气隙磁密、静态和动态推力特性,计算结果充分验证了设计的合理性。在此基础上,分析了调磁环尺寸对该齿轮输出力矩的影响及变化规律,为直线型磁力齿轮的参数优化提供了依据,并优化调磁环相对宽度为0.6、厚度为3mm、高速侧气隙宽度为1.2mm。     

大支承力径向电磁轴承结构设计及试验研究

为实现电磁轴承在重载工况下更好的悬浮效果,对径向电磁轴承提出了大支承力的要求,要求在绕组中加载大电流时磁场分布保持均匀,以保证在不同气隙下电流与力的近似线性化。设计了E形径向电磁轴承结构,利用ANSYS Maxwell,以最大承载力为目标对磁场分布进行分析,并且通过变换轴承定子气隙参数,测试出电流变化而产生的不同电磁力,验证了径向电磁轴承支承性能。     

大承载轴向混合磁力轴承磁性能分析

针对大承载储能飞轮对混合磁力轴承的设计要求,及考虑到混合磁力轴承的对称性,利用ANSOFT软件中的2D模块对其进行建模,并分析了磁力轴承在平衡位置工作点的磁密线分布,磁密分布及漏磁。分析结果表明该磁轴承整个磁路为不饱和,设计合理,以及计算得出漏磁系数相对较大,这是由于磁悬浮轴承整体结构较大,磁路较长,气隙大等原因造成的,该分析为后续的设计提供了可靠的依据。     

磁流体在磁场中的粘度测试研究

针对磁流体在磁场中粘度测试的特殊性,研制了一种新型的旋转法磁流体粘度测试实验台,该实验台可通过测试带动工作气隙内磁流体作旋转剪切运动所需的力矩来推算得出磁流体的粘度,满足磁流体在磁场中的粘度测试要求。利用所设计的实验台对矿物油基Fe3O4磁流体的粘度进行了测试,研究了外加磁场、温度及磁流体中磁性颗粒含量对其粘度的影响规律。结果表明:磁流体的粘度随着外加磁场强度的增加而增大,当磁场强度增大到一定程度时,其粘度变化逐渐趋缓;随着温度的升高,磁流体的粘度呈不断下降趋势,在有外加磁场作用情况下,其粘度下降的幅度要远大于无外加磁场作用的情况;随着磁流体中所含磁性颗粒质量分数的增加,其粘度逐渐增大,当磁性颗粒质量分数小于30%时,粘度增加缓慢,但当质量分数超过30%以后,粘度则急剧增大。     

磁粉夹持正压力理论分析和实验研究

采用磁粉柔性夹持某些整体结构件、异构件和薄壁件时,磁粉夹持正压力的大小影响着磁粉夹持效果.介绍了磁粉产生夹持力的基本原理,通过将磁粉颗粒简化为磁偶极子模型来分析处于磁场中的磁粉对工件产生的正压力,得出影响磁粉正压力的各种因素,通过实验验证理论分析结论的正确性.研究结果表明:磁粉的目数、磁导率和磁感应强度越大,磁粉对工件...     

磁力光整加工铝镁合金永磁极研究

以主轴改造后的XK7136C数控铣床为平台,以AZ31系镁合金与7075-T651铝合金为研究对象,通过理论计算与磁场仿真,设计出适用于加工铝镁合金结构材料平面的强永磁材料磁极,并采用雾化快凝球形磁性磨粒进行试验,以验证该种光整加工方法的可行性及球形磨粒性能。使用“米字槽”与“田字槽”两种磁极分别对两种材料进行研磨实验。实验结果表明：两种端面开槽方式均可防止磨料的局部堆积,保证磨料的流动性,并使端面磁通密度增大,磁场强度梯度增大,提高研磨效率。两种磁极所研磨表面粗糙度分别为0.126 μm和0.148 μm,端面拥有更大磁通密度的“田字槽”磁极前期研磨效率更佳。     

纳米磁性润滑油的制备

以五羰基铁、聚丁烯基丁二酰亚胺四乙烯五胺表面活性剂、油基液和氨气为原料,利用自制的装置制备磁性润滑油.利用VSM、X射线小角散射和TEM分别对磁性润滑油的磁滞回线、纳米颗粒粒径大小、分布及形貌等进行表征.测试结果表明,磁性润滑油属超顺磁材料,磁饱和强度为0.025 9 T;其组成的颗粒具有纳米量级,在润滑油具有良好的分散稳定性.     

磁粉性能对磁粉离合器特性影响分析研究

研究了磁粉离合器转矩传递的工作机理,建立了磁粉离合器磁场场域的分析模型,重点分析研究了磁粉的磁性能和粒径对磁粉离合器转矩传递特性的影响关系,仿真结果与磁粉离合器实际工作特性相吻合。研究结果表明,通过提高磁粉材料磁性能、减小磁粉粒径可有效提高磁粉离合器转矩传递性能。     

径向磁化的双筒永磁轴承轴向磁力研究

为了解决径向磁化的双筒永磁轴承轴向磁力数值计算复杂及缺乏计算轴向磁力的工程化解析模型等问题,该文在分析磁筒气隙磁导的基础上,结合磁通连续性原理和稀土永磁材料特性,通过电磁场理论中的虚位移法得到了该型轴承工程化轴向磁力解析数学模型。模型表明:该型轴承轴向磁力与磁筒剩磁的平方成正比;轴向磁力随磁筒间隙半径、轴向长度及磁路总磁导的增大而增大,随磁筒间隙的增大而减小。在轴承正常轴向工作范围内,该模型计算值与实验值相当吻合。     

室温磁致冷材料的研究进展

简述了磁致冷的原理,概述了近室温磁致冷材料的研究进展,重点介绍了近年来近室温磁致冷材料的突破性进展及其意义,介绍了国内研究情况和我国研究,发展的必要性和重要意义。     

Fe-Al_2O_3磁性磨料制备新工艺

分别以还原铁粉和雾化铁粉作为磁性粉,刚玉粉为磨粒,高温无机粘结剂为胶粘剂,并对铁粉进行表面改性后,采用烧结法制备了四种不同的Fe-Al2O3磁性磨料;采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了磁性磨料的物相组成和外观形貌,测试了磁性磨料的研磨性能,研究了铁粉种类以及表面改性处理对磁性磨料性能的影响。结果表明:制备的磁性磨料主要由-αFe、Al2O3、Fe2O3、AlFeO3(、Al,Fe)7BO3(SiO4)3O3等相组成,其形状多为不规则的棱状颗粒;制备的磁性磨料均具有良好的研磨效果和较长的耐用度,研磨工件的表面粗糙度可达到0.15μm,使用时间达到24 min;采用还原铁粉比用雾化铁粉、用表面改性的铁粉比用未改性的铁粉所制备磁性磨料的研磨性能要好。