永磁涡流联轴器结构参数的系列化分析研究

在综述永磁涡流联轴器特点及现状的基础上,提出对相关参数系列分析的必要性。通过永磁涡流联轴器原理的介绍,建立仿真模型,并运用等效磁路法对永磁涡流联轴器的磁场强度进行计算,结合楞次定律和安培定律对多功率的联轴器的转矩进行计算。基于Ansoft有限元分析,对多功率的永磁涡流联轴器的转速差、铜盘厚度、铝盘外形尺寸和永磁体径向尺寸进行了系列化仿真分析,得到多个参数随着不同功率的变化规律,为永磁涡流联轴器系列化量产提供设计依据。     

交替极Halbach径向永磁联轴器特性分析

为解决传统径向永磁联轴器的转矩性能较低和漏磁通较多的问题,提出了一种新型的交替极Halbach径向永磁联轴器。采用数值分析方法与传统径向永磁联轴器的磁场性能进行了对比分析,验证了所提结构的合理性,再对影响传动特性的结构参数进行了深入探究,为该类型永磁联轴器的结构优化设计奠定了基础。     

永磁涡流联轴器的改造应用

简要介绍了永磁涡流联轴器的结构、原理及其应用,并对公司的永磁涡流联轴器现场应用的案例进行了分析。     

轴向啮合永磁联轴器涡流场分析和传动特性研究

介绍了可调速轴向啮合永磁联轴器的特点和无机械接触转矩传递机理。基于三维运动涡流场,建立了单铜套型永磁联轴器的有限元模型,对其磁场和涡流场进行分析,得出筒式永磁联轴器磁场和涡流场的分布规律并分析了磁极数、永磁体厚度、铜套厚度及气隙厚度等设计参数对涡流密度的影响。进一步分析了永磁场及涡流场之间耦合力分布,解决筒式永磁联轴器径向力不均衡问题。选择四组不同结构参数进行双筒型永磁联轴器样机试制及试验测试,试验结果与仿真结果对比验证了有限元分析与传动特性研究方法的准确性。     

永磁联轴器的优化设计

通过优化设计试验,得到了永磁联轴器的磁体几何形状、极数与磁力矩的相互关系,为永磁联轴器优化设计提供了设计依据。     

永磁涡流联轴器及其在皮带机驱动系统中的应用

针对传统的刚性联轴器存在的问题,分析一种非接触式连接的永磁涡流联轴器。主要分析其工作原理、结构技术特点及其在皮带驱动系统中的应用效果。在皮带机驱动系统中以永磁涡流联轴器替代传统的刚性联轴器,可实现带负荷瞬时启车,提高皮带机生产效率。     

导体盘开槽的盘式永磁涡流联轴器转矩特性分析

相比于传统的永磁涡流联轴器,导体盘开槽结构的涡流联轴器可以规划涡流路径,减少杂散涡流,提高转矩输出,从而增强装置的传动性能;但同时不合理的开槽数量和结构会导致输出转矩降低、转矩波动严重,使涡流联轴器的传动稳定性降低,控制难度加大。通过对永磁涡流联轴器的开槽数量和结构进行分析对比,提出一种合理的开槽数量和结构设计方案,可以为永磁涡流联轴器的设计应用提供重要的参考。     

永磁涡流联轴器模型结构合理性的试验验证

永磁涡流联轴器是一种新型的传动装置,首先介绍永磁联轴器的工作原理,建立仿真模型,并运用层理论法对永磁涡流联轴器的磁场强度进行计算,进而对转矩进行理论分析.本文选取的是与7.5KW、四级电机相匹配的永磁涡流联轴器作为试验对象,基于Ansoft有限元分析,对模型结构进行仿真分析的同时,采用试验测量平台对模型结构实际转矩的测量,通过仿真与试验结果的对比分析,二者具有很好的一致性,验证模型结构设计合理性以及可行性,为将来永磁涡流联轴器的量产设计依据.同时对转速差进行试验验证,通过试验可知转速差在140-180rpm可满足转矩传递的需求.     

设计参数对轴向永磁联轴器的影响

系统地介绍了轴向永磁联轴器的工作原理与特点。运用Ansoft软件初步分析联轴器的磁场强度和磁场矢量分布;根据等效磁荷理论建立轴向永磁联轴器的数学模型,通过大量的Matlab计算,分析联轴器关键参数(永磁体尺寸、磁偏角、磁极对数、气隙等)与转矩的关系,为设计提供依据。     

永磁型磁流变液联轴器的磁路设计及性能研究

采用永磁体作为磁流变液联轴器的磁源,设计出一种新型的永磁型磁流变液极限联轴器。磁流变液的工作间隙尺寸远小于永磁体的轴向尺寸,可忽略端部效应,将磁流变液联轴器的磁场求解简化为二维平面磁场。基于磁路设计的基本原理,采用有限元分析软件,对永磁型磁流变液联轴器的磁场分布进行模拟,并研究了不同工作间隙对磁场分布及磁流变液剪切应力的影响,推导出永磁型磁流变液联轴器传递的极限力矩与相关设计参数的关系。     

整体双层盘式永磁涡流联轴器及其转矩特性分析

基于对传统单层盘式永磁体涡流联轴器的磁路分析,设计了一种整体双层盘式永磁体涡流联轴器。该联轴器将两个单层盘式永磁涡流联轴器的永磁体以N-S对应的方式安装到一块背铁的正反面上,减小了背铁磁阻在磁路中带来的损耗,提高了永磁体的磁能利用率,增大了转矩。通过等效磁路法建立该结构的数学模型,并与有限元法仿真模型相结合,综合分析了其转矩特性。搭建了该永磁涡流联轴器的样机,通过实验验证了上述分析的可靠性。结果表明：所建数学模型准确,并且该联轴器的转矩相对于传统永磁涡流联轴器转矩有较大提高。     

永磁涡流联轴器涡流密度研究

永磁涡流联轴器的涡流损耗对联轴器的性能有很大的影响,因此对永磁涡流联轴器的涡流密度进行研究具有重要意义。首先对永磁涡流联轴器的工作原理进行简单的介绍,然后确定有限元分析的结构参数并进行分析,再利用Ansoft进行有限元分析,研究不同气隙厚度、轭铁厚度、永磁体厚度、铜环厚度和占空比对涡流密度的影响。研究结果表明磁铁厚度、占空比和气隙厚度对涡流密度产生重要影响,而轭铁的厚度和铜环厚度对涡流损耗影响较小,这为永磁涡流联轴器的研制提供了重要参考依据。     

软启动永磁涡流联轴器的设计与参数分析

系统地介绍了永磁涡流联轴器的工作原理与特点。根据等效模型,应用法拉第电磁感应定律算出永磁联轴器的转矩。通过大量的ANSYS Maxwell 3D仿真,对永磁联轴器关键参数（磁铁尺寸、磁铁数量、铜盘厚度、气隙等）与转矩特性的关系进行了分析,为设计提供了有力的依据。应用上述分析结果,设计了一种新型结构并具有延迟启动功能的功率为7.5kW、转速为1500r/min的联轴器,样机的实验结果达到了设计要求。计算与仿真方法为该类联轴器的设计提供了参考。     

永磁传动技术的发展现状和展望

随着科技的发展,永磁传动技术逐步地发展起来,到目前已经形成了多种多样的传动形式.本文举例说明几种常见的永磁传动的结构、原理和特点,重点介绍磁力联轴器研究背景和工作原理,特别是江苏大学许士芬(香港)联合研究所研制的耐高温异步磁力联轴器,利用电磁感应原理进行传动,不需在内转子上布置永磁体,有效地解决了同步磁力联轴器高温时内转子上永磁体退磁的问题.还介绍了永磁传动设计和计算的常用方法,最后提出永磁传动存在的问题,并对永磁传动的发展前景进行展望.     

双交替极磁力联轴器传动性能研究

传统磁力联轴器的性能依赖于稀土材料,其结构对永磁材料的利用率不高,难以进一步优化。文中改变了磁力联轴器的磁极结构,于内外转子均采用永磁极与铁芯极交替排布,提出一种双交替极径向同步磁力联轴器;通过有限元分析,对比验证了交替极结构与传统结构联轴器的气隙磁密、磁场分布和转矩性能。通过验证得到,在保证材料用量的前提下,交替极联轴器性能更好、材料利用率优化空间更大。     

双笼式永磁涡流联轴器温度场有限元仿真研究

基于鼠笼式异步电动机原理及结构特性,提出一种双笼式永磁涡流联轴器结构,其具有启动性能好、传递性能良好等优点。从温度场角度出发,研究联轴器在工作状态下内部温度分布规律。有限元分析结果表明:联轴器温度场整体呈区域性分布,最高部分发生在内转子,可达79.163℃,外转子永磁体最高温度为30.48℃,未达到材料居里温度,联轴器可保证正常工作。分析结果对双笼式永磁涡流联轴器进一步的性能研究具有一定的指导意义。     

混合式永磁联轴器传动转矩计算及传动特性研究

基于目前常用的两种永磁联轴器:鼠笼式联轴器和盘式联轴器,提出了混合式永磁联轴器,这种新型联轴器具有轴向、径向力处于相对平衡的特点,能够解决传统鼠笼式磁力联轴器的径向不稳定和盘式磁力联轴器的轴向不稳定性,降低材料的刚度和强度要求以及安装成本。基于磁荷库伦定律,建立数学模型,对其传动转矩进行数值求解,并通过仿真实验方法对该转矩计算公式进行验证,探索该联轴器的传动特性。利用MATLAB对实验数据进行处理,对公式进行改进,使转矩计算公式包含永磁体所有的结构参数,得到能够应用于工程设计的转矩计算公式。     

基于某款新型磁阻式磁力联轴器的动力学分析研究

基于磁阻式磁力联轴器的结构特性和传动原理,提出了一种新型磁阻式永磁磁力联轴器,其具有体积小、传动转速高、自动保护等优点。从磁场能量的角度,给出了该磁力联轴器的传递转矩原理。运用有限元分析得到结果:转子在静力学分析下最大变形为0.000 265 mm,在不超过一阶临界转速下所能达到的最高转速为15 240 r/min。该分析结果对于磁阻式永磁磁力联轴器其他动力学性能的研究具有一定的指导性意义。     

存在同轴度误差的径向永磁联轴器传动特性分析

针对径向永磁联轴器在制造和安装的过程中,主从动转子间易产生同轴度误差,从而引起传动不平稳、效率降低等问题。首先通过磁场分析得到同轴度误差的存在会导致磁力线分布和磁感应强度出现明显的不均匀变化,再利用磁荷库伦定律建立同轴度误差下径向永磁联轴器传动特性的数学模型,推导出相应转矩计算公式,并将公式计算值与仿真测试得到的径向永磁联轴器稳定传递转矩数值分析比对,验证所得转矩公式的正确性。最后根据公式的计算结果分析不同结构参数下同轴度误差对系统传递转矩的影响,得出为保证各型号尺寸的联轴器系统可实现正常传动时的安装精度。     

《联轴器、离合器设计与选用指南》

本书由中国重型机械工业协会基础件分会组织，厂、所、校三结合，在吸收总结国内外先进经验和技术的基础上编写而成。特别对同步与非同步万向联轴器、滚子和楔块超越离合器、永磁联轴器、钢球离合式软启动安全联轴器、液压式安全联轴器等做了深入阐述。