永磁传动器有限元分析及优化设计

针对某型磁力搅拌装置圆筒型永磁传动器最大传递转矩确定前提条件下,利用Ansys有限元软件建立永磁传动器磁转矩二维模型,并进行了数值模拟计算和仿真分析。研究了永磁传动器关键参数如磁极对数、永磁体厚度、气隙厚度及轭铁厚度对传递磁转矩的影响,通过仿真结果对关键参数进行优化设计,求取其最优结构,并通过试验进一步验证了上述设计理论与方法的准确性和实用性。     

衬塑磁力泵轴系相关结构的改进方法研究

磁力泵是一种利用磁性联轴器的磁力传动装置,实现扭矩无接触传递的一种无机械密封、无泄漏的工业用泵.金属磁力泵材料成本比较高,常用材料有304、316、316L、904、哈氏C等.衬塑磁力泵的出现正好解决性价比这一问题.衬塑磁力泵衬层材料是F46,此种材料耐酸碱性能优异,最大缺点是使用温度在80℃以下.     

间隔排布型盘式磁力耦合器的输出转矩特性分析

针对间隔排布型盘式磁力耦合器的输出转矩特性问题，在考虑感应电流产生的感应磁场对原磁场影响的基础上，运用等效磁路法，建立其磁路计算模型，引入卡特系数，推导磁力耦合器的输出转矩公式。运用有限元模拟获得磁力耦合器的磁场分布、转矩变化曲线和机械特性曲线，分析感应磁场对原磁场的影响，并确定了最大转矩处的转差率不随耦合器气隙的改变而改变。最后，搭建试验平台，进行磁力耦合器的输出转矩测量试验。研究表明，最大转矩点的转速差不随气隙厚度的变化而变化；转速差小于120 r/min时，试验结果与理论计算结果、仿真结果基本一致，进一步验证间隔排布型盘式磁力耦合器输出转矩模型的准确性。     

筒式磁力耦合器的结构参数对传动性能的影响

转矩是磁力耦合器传动性能的重要指标之一,为获得单位体积内磁力耦合器具有最大传动转矩时的磁路结构参数,以永磁体间隙排列的筒式实心磁力耦合器为研究对象,运用Magnet有限元分析软件模拟分析不同长径比下,磁力耦合器的不同结构参数对转矩和转矩密度的影响,得到磁力耦合器的最佳结构参数:永磁体的极弧系数为0.8,磁极对数为6,铜环厚度为4mm,铜环长厚比为1,通过模拟分析该结构参数下的磁力耦合器的机械特性,得到磁力耦合器的输出转矩与输出转速的关系曲线,相较于筒式鼠笼转子磁力耦合器,改进后的磁力耦合器在恒负载工况下具有较大的稳定运行区间,且滑差率为66%时具有最大的传动转矩。     

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。     

多倍捻锭子轴向磁力传动计算及其有限元分析

多倍捻锭子利用磁场作用力传递转矩,它的结构参数、永磁体分布影响磁力的大小变化,因此需要进行轴向磁力计算。针对轴向磁力传动结构,由经验求解法和等效磁荷原理建立磁力计算数学模型,采用有限元分析软件,通过仿真与计算,探讨磁力线、磁感应强度和磁场强度分布,研究不同计算方法时的磁转矩值,为轴向磁力传动结构优化设计和磁路分布提供依据,具有重要的实际应用价值。     

磁力泵联轴器设计

本文简述磁力泵磁力联轴器的原理，分析了磁力泵转矩的计算方法和设计时需要注意的问题。利用磁学基本原理给出了周向传动转矩和磁钢工作点的确定方法；采用磁导法，根据磁力泵磁钢的几何形状，得到了漏磁系数和磁阻系数的计算公式。最后分析了影响磁钢性能的因素，并提出了磁力泵联轴器的设计方法和步骤，对磁力泵设计人员具有重要的参考价值。     

基于ANSYS和Pro/E的微型磁力泵三维结构设计与仿真

磁力驱动技术实现了转矩无接触传递,解决了普通连接方式中的泄漏问题.在吸收国内外先进磁力驱动设计经验的基础上,进行磁转矩计算;磁路形式采用密封性能好、磁能积利用率高的拉推组合式结构;通过ANSYS对不同磁体厚度和不同工作气隙宽度的磁转子进行磁场分析.结果表明:随永磁体厚度的增加,转矩增加较快,但当厚度增加到一定值时,转矩增加较慢或不明显,并随气隙宽度增加,磁转矩迅速减小.磁体材料采用高矫顽力和高剩余磁感应强度的铷铁硼材料.通过ANSYS有限元分析对隔离套的结构进行优化,并利用Pro/E进行三维造型及机构运动仿真,以利于结构改进,提高结构设计的可靠性和科学性.     

磁力驱动防盗锁闭阀的研究

介绍了磁力驱动防盗锁闭阀的结构和工作原理,分析了磁力驱动的磁路形式,并根据高斯定理和永磁材料的B-H曲线求解了磁转矩,为相关产品的开发与设计提供参考.     

盘式磁力驱动器隔离套的涡流损耗分析

磁力驱动器是基于磁力驱动技术实现力或转矩无接触传递的一种新型传动装置,其磁场强度计算和涡流损耗是影响磁力驱动器设计的两个主要因素。本文首先根据等效电流模型理论,分析了盘式磁力驱动器的气隙磁场分印,然后在气隙磁场分析的基础上．建立了盘式磁力驱动器隔离套涡流损耗的数学模型,并利用有限元方法对建立的模型进行了验汪。最后根据建立的模型,分析了磁路尺寸、驱动器转速和隔离套尺寸等对磁力驱动器涡流损耗的影响。取得的结果对减小圆盘式磁力驱动器涡流损耗具有指导作用。     

磁场作用下磁流体粘度特性的研究

采用自制的试验设备研究了磁流体的粘度与外加磁场及温度的关系。结果表明：磁流体的粘度随温度的增加而减小;当环境温度一定时,在磁场的作用下磁流体的粘度会增加,粘度的大小与磁场作用的时间有关;磁场作用达到一定时间后,磁流体的粘度达到稳定;随着磁场的增加,磁流体的粘度增加,当磁场达到一定强度后粘度不再增加。     

径向磁力轴承磁极布置对磁场和磁力的影响

使用有限元方法对8极径向磁力轴承的磁场进行了建模,计算了气隙磁通密度和磁力,对比分析了在转子不同的偏心情况下两种磁极布置形式(NSNS交替磁极布置和NNSS成对磁极布置)的磁力轴承的气隙磁通密度和磁力,并通过实验测试验证了有限元磁场建模和计算的准确性.结果表明,在同样大小的电流激励下,NSNS布置比NNSS布置的气隙磁通密度大,偏心时产生的磁力也较大,适合小尺寸的磁力轴承,而NSNS布置磁极之间的磁耦合比NNSS布置形式强,增加了控制系统的复杂性.研究结论对磁力轴承的结构设计和控制系统设计具有一定的指导意义.     

磁传动水表中动态磁路设计

基于铁磁学理论,建立了圆环磁性耦合的模型,推导出圆环磁性耦舍器剩磁的计算公式,二磁体尺寸的确定;对于磁传动水表的设计具有参考价值。     

基于磁场梯度测量的磁记忆试验

金属磁记忆检测是无损检测领域的新技术。为探索以磁场梯度为判据的磁记忆检测方法,采用自制的专用磁场梯度检测仪,在地磁场环境对棒状低碳钢进行拉伸试验。结果显示磁场梯度与应力的关系随测量方法不同有很大差异。当将试件原位放置在拉伸机上测量时,磁场梯度与应力之间没有确定的关系;当将试件从拉伸机上取下测量时,磁场梯度与近期曾经受到的最大应力成线性关系。通过测量铁磁性构件表面的磁场梯度,为非破坏性测量应力提供新途径。另外,磁记忆信号会随试件取下后搁置时间而逐渐减弱的事实,表明用金属磁记忆技术检测应力集中具有时效性。     

400Hz高速磁力泵永磁联轴器磁场特性分析

鉴于包含运动边界磁场难处理的问题,为精确获得内外磁转子同步旋转隔离套静止其中时的磁场特性,应用Maxwell软件基于时步有限元法对400Hz高速磁力泵永磁联轴器进行了二维有限元瞬态计算。分析了稳态转速下的磁场分布特性,得到了不同转速及磁转角下的磁力线和涡流密度分布,给出了转矩和涡流损耗随转速、磁转角变化的关系。结果表明,内外轴式永磁联轴器输出转矩基本恒定,当转速为7800r/min,磁转角为7.5°时的波动幅值仅为平均值的0.81%;转矩不随转速变化,而随磁转角基本呈正弦变化。涡流损耗随转速增大而增大,随磁转角增大而减小;磁转角7.5°时,n=7800r/min涡流损耗为n=750r/min涡流损耗的108倍。由于隔离套涡流损耗产生的附加磁场的作用,内外磁转子气隙不同半径处的磁感应强度有所差别;相同磁转角下,R=38.1mm处周向磁密幅值均大于R=36.55mm处,且其周向磁密向磁转子转动方向偏移,而R=37.4mm处的周向磁密向磁转子转动的反向偏移。     

锥形永磁轴承磁力解析模型

为了解决锥形永磁轴承缺乏磁力解析模型问题,基于平面点磁荷的磁场和虚功原理,结合两块平行矩形截面永磁体及锥形永磁轴承结构特点,建立了锥形永磁轴承的磁力解析模型,用ANSYS仿真验证了该解析模型的正确性,分析了锥形永磁轴承悬浮磁力与其结构参数之间的关系。研究结果表明：锥形永磁轴承磁力与磁环的平均周长和磁环磁通密度的平方成正比,磁力随着磁环径向宽度的增大而增大,小尺寸范围内随磁环截面长度的增大而增大;轴向磁力随磁环锥角的增大而减小,随轴向偏移的增大而减小。该研究模型为锥形永磁轴承设计计算及其结构参数优化提供了技术支持。     

外圆磁性研磨机及其磁路计算

介绍一种车床改装的外圆磁性研磨装置的机构及技术参数，研究磁感应器的设计与计算问题，用磁路解析法计算磁感应器线圈的磁势及线圈的部分计算。     

利用ANSYS进行磁性流体密封装置磁场设计

介绍了通用有限元软件ANSYS的一般功能，讨论了利用ANSYS软件对磁性流体密封装置的磁场进行有限元计算的一般步骤，详细描述了从创建物理环境到解后处理的全过程。通过磁性流体密封装置的设计实例说明，用ANSYS对磁性流体密封装置磁场计算以及结构参数优化具有一定的意义。     

电磁轴承磁场分析和优化设计

电磁轴承通过控制电磁力实现转子的无接触悬浮.为了更好的控制电磁力,须对电磁铁磁场分布进行研究.对八磁极电磁铁磁场进行了磁路分析和有限元方法的计算,并计算了电磁轴承的承载力,以最大承载力为目标,对气隙和磁极柱宽度进行了优化,对优化结果进行了分析,分析结果对电磁轴承设计有一定的指导作用.     

磁极开槽情况对磁力研磨的影响

通过ANSOFT软件仿真和实验的方法,研究在磁极头表面加工出矩形槽、60°V型槽、圆环槽和分布圆孔4种不同槽型时对磁力研磨后工件表面粗糙度的影响。采用ANSOFT软件仿真磁极头表面加工出不同槽型时,工件表面的感应磁场强度分布。仿真结果表明:在磁极头表面加工出矩形槽时,工件表面感应磁场周向梯度最明显。实验结果表明,在磁极头表面加工出矩形槽时,工件表面粗糙度改善率最高为32.95%。对比不开槽和加工出矩形槽两种磁极头形式下的磁力研磨加工结果,得出采用矩形槽开槽形式时,磁力研磨的加工效率有所提升。