目录：
摘要 3-4
Abstract 4
第1章绪论 7-17
1.1课题的背景和意义 7-8
1.2永磁磁力耦合器的概述 8-13
1.2.1永磁磁力耦合器的研究现状 8-11
1.2.2永磁磁力耦合器的应用 11-13
1.3永磁磁力耦合器的主要结构类型 13-15
1.4本文研究的主要内容 15-17
第2章三种传统结构永磁磁力耦合器性能对比研究 17-29
2.1同心轴式永磁磁力耦合器 17-20
2.1.1同心轴式永磁磁力耦合器二维有限元模型 17-18
2.1.2同心轴式永磁磁力耦合器的矩角特性 18-19
2.1.3同心轴式永磁磁力耦合器的磁场分析 19-20
2.2平行轴式永磁磁力耦合器 20-23
2.2.1平行轴式永磁磁力耦合器二维有限元模型 20-21
2.2.2平行轴式永磁磁力耦合器矩角特性 21-22
2.2.3平行轴式永磁磁力耦合器传动能力特性 22
2.2.4平行轴式永磁磁力耦合器的磁场分析 22-23
2.3端面式永磁磁力耦合器 23-26
2.3.1端面式永磁磁力耦合器三维有限元模型 23-24
2.3.2端面式永磁磁力耦合器性能与磁场分析 24-26
2.4永磁磁力耦合器传动稳定性研究 26-27
2.5不同结构永磁磁力耦合器性能比较 27-28
2.6本章小结 28-29
第3章大力矩永磁磁力耦合器原理与参数配合 29-37
3.1大力矩永磁磁力耦合器的基本结构 29-30
3.2大力矩永磁磁力耦合器传动原理 30-33
3.3大力矩永磁磁力耦合器结构设计中参数配合研究 33-36
3.4本章小结 36-37
第4章大力矩永磁磁力耦合器传动特性研究 37-61
4.1大力矩永磁磁力耦合器的磁路分析与运动传递 37-38
4.2径向结构大力矩永磁磁力耦合器的设计及有限元计算 38-55
4.2.1径向结构大力矩永磁磁力耦合器设计及有限元模型 38-39
4.2.2径向结构大力矩永磁磁力耦合器的特性计算 39-45
4.2.3径向结构大力矩永磁磁力耦合器磁场验证与分析 45-51
4.2.4主要参数对传动性能的影响 51-55
4.3轴向结构大力矩永磁磁力耦合器的模型计算 55-60
4.3.1轴向结构大力矩永磁磁力耦合器的结构设计与有限元模型 55-57
4.3.2轴向结构大力矩永磁磁力耦合器的特性计算 57-59
4.3.3轴向结构大力矩永磁磁力耦合器的磁场分析 59-60
4.4本章小结 60-61
第5章轴向结构大力矩永磁磁力耦合器的实验研究 61-68
5.1样机模型及实验装置 61-62
5.2静转矩特性的测试与分析 62-64
5.2.1低速转子静转矩特性的测试与分析 62-63
5.2.2高速转子静转矩特性的测试与分析 63-64
5.3传动比特性的测试验证 64-65
5.4传动平稳性的测试研究 65-67
5.5本章小结 67-68
结论 68-69
参考文献 69-73
攻读学位期间发表的学术论文 73-75
致谢 75
【摘要】 永磁磁力耦合器是利用主动和从动转子上的永磁体之间相互作用力来实现无接触式传动的一种装置,在一些密封、振动性能等要求较高的场合具有很好的应用前景。然而永磁磁力耦合器作为一种磁力传动机械,其传递转矩的大小与传统机械齿轮、涡轮蜗杆等传动装置相比处于明显的劣势。因此,本文针对永磁磁力耦合器传递转矩较小的缺点,从结构优化等方面出发进行了深入研究。首先,本文采用有限元仿真软件对常见的同心轴式、平行轴式和端面式三种结构永磁磁力耦合器的传动原理及传动性能分别进行了分析,在此基础上,对各自的优缺点作了比较,为进一步设计分析大力矩永磁磁力耦合器提供了指导依据。其次,结合三种传统结构的优缺点,给出了大力矩永磁磁力耦合器的结构,并从理论分析的角度研究了其传动原理和结构特点,分析了其进行大力矩传动的可行性。再次,研究了径向与轴向两种磁路结构的大力矩永磁磁力耦合器,并利用二维有限元计算的方法对径向结构的传动性能进行仿真分析,验证了其传动原理。考虑实际安装固定等方面的因素,设计了轴向磁路的大力矩永磁磁力耦合器的样机结构,并建立了其三维有限元模型对样机性能进行仿真分析,验证样机模型的正确性。最后,研制出轴向结构的样机模型,利用实验的方法对其性能进行了相关的测试研究,并与仿真分析结果作了相关比较,结果表明样机实际性能与仿真特性基本相符。
代写硕士论文【Abstract】 Permanent magnet gear is a kind of non-contact power transmission device which is realized through magnetic coupling force produced by the permanent magnets between active and passive rotors. It has good applying foreground in the situation which is exigent to airproof and vibration characteristics. However, permanent magnet gear as a kind of magnetic transmission device, its transmission torque is much lower when compared with traditional mechanical gear or worm and gear. Therefore, focusing on the problem of low transmission torque, this paper makes deep research on the structural optimization aspect.Firstly, based on the finite element software, analysis about the working principle and performances of the coaxial coupling, the parallel-axis coupling and the facing coupling structures are carried out. Further more, this paper makes a comparison about the merits and defects of each structure, which provides great instruction for studying on the high torque permanent magnetic gear.Secondly, according to the merits and defects analysis of the three common couplings, the structure of high torque permanent magnetic gear is derived. And the transmission principle and structure feature are deduced, which confirms the ability of high torque transmission theoretically.Thirdly, the radial and the axial magnetic circuit structures’high torque magnetic gears are analyzed. The simulation analysis of the radial structure is made with 2D finite element method, which verifies the transmission nature. Considering the practical installation and mounting problems, the model structure with axial magnetic circuit is designed. And it is analyzed using 3D finite element method, which certifies the feasibility of the prototype.Lastly, tests about the designed model with axial magnetic circuit structure are carried out and the comparison of the test and simulation results is analyzed, which indicates the consistency of the practical and simulation results.
【关键词】 永磁磁力耦合器； 大力矩； 结构； 有限元法； 实验；
代写硕士论文【Key words】 permanent magnetic gear； high torque； structure； finite element method； test；