不对中对磁流变液联轴器的影响

从磁流变液的流动特性出发,推导了磁流变液联轴器内外转筒不对中时传递扭矩的理论公式,讨论了磁流变液的工作模式,通过数值模拟的方法研究了不对中对磁流变液压力分布、转筒受力及传递的工作扭矩的影响,得出不对中只会影响磁流变液联轴器的粘性力矩的大小,对磁流变液传递的稳定工作扭矩并没有实质性的影响,但会增加一个周期性变化的压力,在对磁流变液联轴器转筒进行强度设计和密封设计时应计及这一附加压力。     

同轴式永磁联轴器传递力矩的数字模型

利用等效磁荷理论建立了同轴式永磁联轴器传递力矩的数字模型,该模型对于永磁联轴器的工程设计具有重要的参考价值。     

某船尾轴液压无键套合联轴器的过盈安装研究

针对某船调距桨更换桨叶后承载功率增加而产生的液压无键套合联轴器的使用安全性问题,对传递扭矩和推力的联轴器箍套、锥套与尾轴的过盈安装进行了研究.首先分析了液压无键套合联轴器的组成及工作原理,接着研究了联轴器过盈安装的厚壁圆筒理论,根据厚壁圆筒某直径处的应力、变形量的表达公式,计算了传递2.8倍额定扭矩时联轴器套合锥面的过...     

一种新型恒转矩联轴器的设计及应用

设计的恒转矩联轴器是一种非标联轴器,当该联轴器在主动轴与从动轴间传递的转矩值超过联轴器的允许力矩上限时,将存在滑差运行方式,当传递的力矩小于允许力矩上限时,两轴间不存在滑差。该联轴器与电磁离合器串联使用可妥善解决发动机带载启动问题,以及存在机械传动联接的驱动问题。     

发电机组新型叠片联轴器传扭特性研究与应用

针对柴油发电机组领域使用的叠片联轴器加工工艺要求高以及没有连接螺钉强度、叠片刚度校核公式难题,设计了一种加工工艺性好、加工成本较低、装拆快速方便的新型叠片联轴器;采用动力学、电磁学、摩擦学及接触力学等经典力学理论,分析研究了其叠片螺孔端面、叠片内外圆以及螺钉在传扭过程中的力学模型,证明了这种新型叠片联轴器结构的可行性,推导出了联轴器连接螺钉直径及叠片厚度的理论计算公式。并且通过实例说明了这些理论公式的使用方法。对设计、推广使用这类新型叠片联轴器具有实用的理论指导意义。     

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。     

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。     

混合磁化永磁联轴器的优化设计

近年来,径向充磁的联轴器在工程中得到了广泛应用,但其加工和安装成本相对较高。若将永磁体加工成已加工的立方体磁块,在安装结构上更容易实现。由于混合磁化联轴器具有更好的传动特性:当径向磁化磁体体积等于切向磁化磁体体积时,具有最大传动扭矩,几乎是单一磁化型的2倍。所以可通过Maxwell对径向、切向混合充磁的永磁联轴器进行仿真计算,并对计算结果进行分析,找到这种磁力联轴器最佳结构:当Rmax=45 mm和内、外永磁体间隙为2 mm固定的条件下,磁极对数m=8,外磁体为37.2 mm×20 mm,内磁体为21.26 mm×16 mm,最大传递转矩可达251.5 N·m。     

A/B双摆角数控万能铣头摆角力矩的计算研究

通过理论推导和计算给出了A/B双摆角数控万能铣头摆角力矩的计算公式,并初步验证了公式的正确性.摆角力矩计算公式的研究对摆角铣头的结构设计具有重要的指导意义.     

同轴型磁性联轴器最大静磁力矩影响因素分析

联轴器是传递运动和扭矩的重要机械部件。通常见到的联轴器有刚性联轴器和柔性联轴器,还有一类联轴器属于非接触式性联轴器,它是靠磁场传动运动和扭矩,称为磁性联轴器。磁性联轴器是一种通过永磁体的磁性将主动抽与从动轴联接起来的新型联轴器。磁性联轴器按照磁力传动的类型,可分为以下四类:涡电流传动,磁滞传动,磁阻传动和同步传动。通常,同步传动联轴器的结构形式有两种:平面磁力传动联轴器和同轴磁力传动联轴器。本文介绍了同轴磁力传动联轴器(简称同轴型磁性联轴器)的结构特点及根据最大静磁力矩公式分析影响最大静磁力矩的因素。     

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。     

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%。     

永磁联轴器传动力矩的一种新算法

永磁联轴器 (PMC)利用永磁材料的磁力作为两轴间无机械接触之转矩传递。传动转矩的计算是PMC设计的一项主要任务。本文对过去二十年来的相关研究作了简单的综述。半经验、半理论方法虽然简单 ,但有明显有足 ;有限元素法FEM能直观表达出磁场的分布 ,计算精度高 ,但计算费时 ;解析法有片电流法与等效磁荷法 ,可直接得出传动转矩的解析公式 ,所得结果与FEM分析结果十分相符。文章用等效磁荷法推出了传动转矩公式 ,与实测结果符合较好 ,可为永磁联轴器设计提供一个便利有效的方法。     

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。     

A study of the torque characteristics of small disk brake using magnetic fluid

A magnetic fluid simultaneously has hydrodynamic and electromagnetic properties because its characteristics depend on whether a magnetic field is applied or not. The studies conducted so far on actuators that use a magnetic fluid are insufficient. A magnetic fluid has an added advantage in that it can be applied to small or micro systems because of its nanoscale particle size. Therefore, this research investigated the braking characteristics of a small disk brake that used a magnetic fluid. First, magnetostatic analysis of the magnetic field produced by a permanent magnet was conducted, and then, the pressure distribution in the magnetic acted upon by the magnetic body force from the permanent magnet was analyzed using the governing equations of a magnetic fluid. So, in this research, the torque characteristic of small disk brake by a magnetic body force was studied through the relation between the magnetic field intensity and rotational disk velocity. In addition, the torque characteristics of the brake due to a magnetization of the magnetic fluid were confirmed experimentally.     

Magnetic torque maximization in a camera shutter module by the topology optimization

In recent years, there has been a stronger demand for the weight reduction of components of various portable electronic devices. This work is motivated by the need to reduce the weight of a camera shutter module without much decreasing the torque generated by its magnetic circuit. Because the camera shutter speed is most significantly affected by the torque, the magnitude of the generated torque should also be considered in the design for the weight reduction. Thus, we formulate the design problem as a torque maximization problem under various mass constraints. Specifically, we propose to formulate it as a topology optimization problem of magnetic circuits and find optimal shapes of yokes (and magnets) in the circuits. For the maximization formulation, the objective function is chosen as the average of clockwise and counterclockwise torques over a whole range of rotation angles of a magnet corresponding to the shutter opening angle. Limits on the mass of the yoke and magnet in a magnetic circuit are imposed as constraints. The torque generated by a magnetic circuit is calculated by the modified Maxwell stress tensor method. A series of mass constraint ratios is considered to investigate the effects of the mass usage on the magnitude of torque generated by optimized circuits. The region occupied by the yoke (and the magnet) is designated as a design domain, while coils are assumed to belong to a non-design domain. By demonstrating that the optimized magnetic circuits outperform a nominal circuit, the use of the average torque as an objective function including a corresponding treatment of a rotating magnet proposed in this work is shown to be effective for the topology optimization of magnetic circuits in a camera shutter module.     

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。     

电磁力平衡传感器的永磁体性能影响与改善方法

永磁体磁性能的稳定性直接影响电磁力平衡传感器的精度，其自动补偿具有重点意义。文中分析了永磁全磁性能的时间、温度、外磁场、腐蚀、冲击、振动等因素影响，介绍了改善２电磁力平衡传感器永磁体性能、克服上述因素影响的老化方法与补偿方法，实了应用表明这些方法是切实可行的。     

基于双滑模控制的PMSS直接转矩调速系统设计

针对永磁同步电主轴传统直接转矩控制策略存在较大的磁链和转矩脉动,系统在低速段难以精确控制,以及由于磁链和转矩脉动引起的噪声和抖动等问题,该文提出了基于双滑模变结构控制的永磁同步电主轴直接转矩调速控制方案。提出通过转矩和磁链的2个滑模控制器来代替传统直接转矩中的2个滞环控制器,其输出实现了空间电压矢量调制,保证了逆变器开关频率恒定,减小了磁链和转矩脉动;分析滑模变结构控制所产生抖振缺陷的机理,选择适当的趋近律在保证系统鲁棒性的前提下有效抑制了抖振。实验和仿真结果表明,该调速系统具有动态响应快,磁链和转矩脉动小以及较强的鲁棒性等优点。     

大间隙磁力传动系统驱动规律的仿真研究

针对已提出的大间隙行波磁场驱动的磁力传动系统,采用现代计算技术和数值计算中的有限元理论,运用ANSYS软件的磁场分析功能,建立了磁力传动系统的实体模型和有限元模型,通过模拟永磁体的角位移和电磁体线圈的通电状态,对系统工作过程进行了仿真;研究了系统永磁体在转动过程中的受力情况和各参数对系统驱动能力的影响规律,并进行了实验验证。研究结果表明:通过增加线圈匝数、线圈通电电流、永磁体外径和永磁体磁化强度,减小电磁体和永磁体间耦合距离,将电磁体和永磁体的相对位置沿x方向两侧(左侧或右侧)置于5 mm～10 mm范围内等方法,可提高系统的驱动力矩。