用有限元法设计稀土永磁齿轮传动

介绍了永磁齿轮的传动形式、结构类型以及与普通齿轮传动的异同点。建立了永磁齿轮传动磁场计算和有限元分析的数学模型 ,并开发出了相应的计算软件和前、后处理软件。通过实例对理论工作进行了验证     

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,...     

径向磁化交错轴磁性斜齿轮传动力矩的计算模型

根据恒定磁场的基本方程及磁媒质的本构关系,给出了永磁体的等效电流模型。基于该等效电流模型,建立了适用于计算径向磁化交错轴磁性斜齿轮传动机构传动力矩的三维数学模型,并参照实验数据对该模型进行了验证。结果表明建立的传动力矩数学模型是正确的,适用于这种磁性齿轮传动机构的结构参数分析与优化设计。     

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。     

气动齿轮马达静态特性的理论与实验研究

根据流体力学和气压传动原理,分析齿轮式气动马达的结构和特点,以力矩平衡的方法建立了气动式齿轮马达静态特性的数学模型,对一种用于锚杆钻机的气动式齿轮马达进行了理论计算,并和实验数据进行了比较,为齿轮式气动马达的优化奠定了理论基础。     

考虑非线性磁导率稀土永磁齿轮磁场研究

文章阐明了稀土永磁齿轮机构中的非线性问题,以及它的传动原理与结构,并且建立了该种齿轮传动的物理和数学模型。在此基础上采用有限元分析软件对永磁材料的磁导率为非线性时的一对永磁齿轮传动磁场进行了仿真分析,并对结果进行了分析总结。     

永磁齿轮转矩特性研究

计算了新型传动机构永磁齿轮传动机构的磁场,根据从动轮处于不同位置时的转矩曲线和传动机构负载线,分析了转速变化。对主动轮和从动轮同步旋转进行计算,得出从动轮力矩变化曲线,分析了力矩波动与两齿轮相对磁极轴线夫角关系。最后对传动机构进行了实验验证。研究表明,该传动机构转矩波动很小,具有优异的传动性能。     

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%。     

钕铁硼永磁体微型机器人转矩的分析

研制了一种外磁场控制的永磁体式微型管内机器人,提出了基于等效磁荷法中的磁矩传递力矩对永磁体式微型机器人传递力矩进行了分析计算,建立了传递力矩的数学模型,这将对永磁体式微型机器人的理论研究与实际应用具有指导作用。     

磁场积分法在稀土永磁齿轮传动机构场分析中的应用

用积分方程法建立了稀土永磁齿轮传动机构的物理模型和数学模型,导出了用于计算其磁场分布及分布状态的离散计算公式,并在此基础上开发了计算软件。     

新型电磁齿轮磁力矩计算方法的探讨

电磁齿轮是一种新型磁力传动装置,根据电磁场理论,提出一种电磁齿轮传动磁力矩的计算方法,推导建立了径向多极电磁齿轮传动机构磁力矩的计算表达式,并采用三维有限元法对推导公式进行了理论验证,结果表明了推导公式正确,可用于电磁齿轮机构的设计计算.     

永磁齿轮传动特性影响因素分析

采用二维有限元法,计算分析平行轴永磁齿轮的磁极对数、气隙、齿轮半径的变化对传动机构矩角特性和刚度的影响,并比较相同参数下两种不同形式的永磁齿轮的矩角特性。稳定同步运转状态下,得到两种永磁齿轮处于不同转速时的涡流损耗和主从动轮所受磁力矩的稳定情况。     

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。     

基于子域法的双励磁双调制轴向式磁场调制永磁齿轮磁场分析

轴向式磁场调制永磁齿轮(AFMPMG)存在轴向及切向漏磁严重及转矩密度偏低等问题。在AFMPMG基础上引入了一个外调磁环,使之构成一种双励磁、双调制的AFMPMG(DEM-AFMPMG)结构,由于DEM-AFMPMG低速永磁转子夹在内、外两个调磁环之间,因此可将AFMPMG轴向及切向漏磁通转化成有用谐波,从而增大DEM-AFMPMG输出转矩及转矩密度。虽然3D有限元法计及了永磁齿轮端部漏磁,具有计算精度高等优点,但同时也使计算机资源占用率过高且结构参数优化周期较长,针对此,提出了一种基于子域法的计算DEM-AFMPMG气隙磁场及电磁转矩数学模型,该方法可将3D模型等效为2D模型,但包括了3D模型的所有因素。算例计算结果表明,基于子域法模型的计算精度与3D有限元法的计算精度相当(气隙磁通密度及电磁转矩的计算误差均不大于5%,转矩密度的计算误差不大于1.5%),但子域法模型计算速度更快,且易于实现计算机程序化,更有利于DEM-AFMPMG的结构参数分析与优化。     

发动机激励下车辆传动系统动载研究

发动机激励下的传动系动载是引起轴和齿轮损坏、断裂的主要原因,文中将传动系轴段上的动载分为轴段附加转矩和平均转矩两部分,根据传动系扭振的轴段角似移响应,推导发动机激励下轴段和齿轮动载的理论计算公式,并给山判断传动系统齿轮齿面敲击的方法。以某车辆传动系为算例,进行发动机激励下系统动载计算和试验验证,分析传动系中盖斯林格弹性联轴器的减振效果。旨在对传动系载荷特性进行预测,为系统的动力学设计或改进提供理论依据。     

双圆弧齿轮的接触疲劳强度计算方法

在齿面上钻小孔,埋导线,用电接触法测得通电时和断电时的齿轮转角,换算成瞬时接触迹宽度。对不同螺旋角和不同载荷时测得的接触迹宽度拟合成公式,续而推导出接触应力公式。又用一批齿轮作疲劳试验,得到接触疲劳极限应力,它与应力公式配套,可用于JB2940-81齿形的双圆弧齿轮的接触疲劳强度计算。     

被动式永磁阻尼器设计中磁转矩的工程计算

介绍了2种计算被动式永磁阻尼器磁转矩的工程方法,即高斯定理法和磁场有限元法。通过具体模型对比了2种方法的计算特点,并使用有限元软件Ansoft分析了永磁阻尼器各参数对输出的磁转矩的影响。用Ansoft仿真与实际测试结果进行了对比,验证了有限元法有较好的计算精度,适合在工程实际中推广。     

磁力泵磁性联轴器的磁场数值计算

磁性联轴器的结构参数、磁场情况关系到传递磁转矩的能力、磁力泵机组的效率和可靠性,因此有必要对磁性联轴器的内外磁钢转角、磁极数、轭铁厚度、气隙等参数及其构成的磁场进行深入研究。基于磁路设计的基本原理,采用ANSYS软件,探讨磁力泵磁性联轴器的磁场分布及其磁转矩的影响因素。通过磁场分析、建模,对其永磁磁场进行数值计算,结合实例计算出内外磁转子不同转角时的磁力线分布及其磁转矩、气隙内磁感应强度。分别研究在不同磁极、不同轭铁厚度时的磁场分布情况及不同气隙时的转矩值。磁力泵磁性联轴器的磁场数值计算具有重要的理论和实际应用价值。     

外场驱动血泵磁力耦合传动受力分析

根据外场驱动血泵耦合传动时磁场动态分布,引入磁心概念。采用解析方法对径向充磁磁齿轮在传动过程中径向受力及传递扭矩变化规律进行分析,建立了计算磁齿轮啮合传动时径向耦合力及传递扭矩的数学模型。结果表明,外场驱动血泵在啮合传动过程中,径向力和传递扭矩均是周期变化的。