本文關(guān)鍵詞：機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)理及參數(shù)優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 磁齒輪 機(jī)電集成 傳動(dòng)機(jī)理 優(yōu)化設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)矩特性

【摘要】：本文提出了一種機(jī)電集成磁齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),不僅具有傳統(tǒng)磁齒輪無(wú)接觸、無(wú)摩擦、無(wú)需潤(rùn)滑、清潔環(huán)保、過(guò)載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn),而且集傳動(dòng)、驅(qū)動(dòng)、控制于一體,具有傳動(dòng)比大,轉(zhuǎn)矩密度高的優(yōu)點(diǎn),可以以較低的轉(zhuǎn)速輸出較大的轉(zhuǎn)矩。機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)理�；跈C(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)的工作機(jī)理,采用解析法建立了該機(jī)構(gòu)四層氣隙中間位置處氣隙磁密數(shù)學(xué)模型,同時(shí)利用麥克斯韋應(yīng)力張量法推導(dǎo)了其靜態(tài)轉(zhuǎn)矩,并采用MATLAB得出了該機(jī)構(gòu)氣隙磁密曲線、內(nèi)轉(zhuǎn)子、外調(diào)磁環(huán)、外定子的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩特性,得到了主要構(gòu)件上的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩隨相對(duì)運(yùn)動(dòng)角度呈正弦變化規(guī)律的結(jié)論。機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)有限元仿真�；陔姶艌�(chǎng)基本理論,利用電磁仿真軟件Ansoft Maxwell建立了2D參數(shù)化模型,進(jìn)行有限元電磁仿真計(jì)算,得出了該機(jī)構(gòu)中磁場(chǎng)分布情況,四層氣隙徑向、切向磁密及其空間諧波數(shù),內(nèi)轉(zhuǎn)子、外調(diào)磁環(huán)、外定子靜態(tài)轉(zhuǎn)矩,在驗(yàn)證該機(jī)構(gòu)工作機(jī)理的同時(shí)分析了主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子、外定子轉(zhuǎn)矩特性和轉(zhuǎn)矩密度的影響規(guī)律,得到了主要參數(shù)的設(shè)計(jì)范圍。機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)的單目標(biāo)多參數(shù)優(yōu)化�；诜蔷�性優(yōu)化設(shè)計(jì)理論,建立了機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)第一、第二級(jí)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)以及約束條件,利用MATLAB非線性參數(shù)優(yōu)化對(duì)其進(jìn)行了多參數(shù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化求解,得出了各結(jié)構(gòu)優(yōu)化參數(shù)值。同時(shí)基于MATLAB/GUI,開(kāi)發(fā)了機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)第一級(jí)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的GUI界面軟件。完成了機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)樣機(jī)的設(shè)計(jì)、加工、調(diào)試,搭建了機(jī)電集成磁齒輪轉(zhuǎn)矩特性試驗(yàn)平臺(tái),驗(yàn)證了機(jī)電集成磁齒輪樣機(jī)的傳動(dòng)機(jī)理以及性能,并對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
【關(guān)鍵詞】：磁齒輪 機(jī)電集成 傳動(dòng)機(jī)理 優(yōu)化設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)矩特性
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題來(lái)源及背景10-12
• 1.2 傳統(tǒng)磁齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12-14
• 1.3 磁場(chǎng)調(diào)制型磁齒輪研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 磁場(chǎng)調(diào)制型磁齒輪機(jī)構(gòu)的發(fā)展14-17
• 1.3.2 磁場(chǎng)調(diào)制型磁齒輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化17-18
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 第2章 機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)理19-41
• 2.1 工作原理19-21
• 2.1.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)19-20
• 2.1.2 約束關(guān)系20
• 2.1.3 傳動(dòng)比20-21
• 2.1.4 內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速21
• 2.2 機(jī)電集成磁齒輪轉(zhuǎn)矩特性分析21-40
• 2.2.1 第一級(jí)傳動(dòng)部分磁場(chǎng)分析22-32
• 2.2.2 第二級(jí)傳動(dòng)部分磁場(chǎng)分析32-38
• 2.2.3 機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)靜態(tài)轉(zhuǎn)矩38-40
• 2.3 本章小結(jié)40-41
• 第3章 機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)有限元仿真41-62
• 3.1 機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)有限元法41-50
• 3.1.1 電磁場(chǎng)有限元分析的基本理論41
• 3.1.2 Ansoft Maxwell幾何模型41
• 3.1.3 材料參數(shù)41-42
• 3.1.4 網(wǎng)格剖分42-43
• 3.1.5 邊界條件43
• 3.1.6 分析參數(shù)設(shè)定43-44
• 3.1.7 磁力線分布44-45
• 3.1.8 徑向和切向磁通密度分布45-46
• 3.1.9 空間諧波次數(shù)分析46-47
• 3.1.10 靜態(tài)轉(zhuǎn)矩47-50
• 3.1.11 穩(wěn)定工作50
• 3.2 機(jī)電集成磁齒輪各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)靜態(tài)轉(zhuǎn)矩特性的影響50-51
• 3.3 第一級(jí)各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩特性影響51-55
• 3.3.1 單相線圈繞組對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩特性的影響51-52
• 3.3.2 第一層氣隙厚度對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩特性的影響52
• 3.3.3 第二層氣隙厚度對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩特性的影響52-53
• 3.3.4 內(nèi)調(diào)磁環(huán)厚度對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩特性的影響53-54
• 3.3.5 內(nèi)轉(zhuǎn)子背鐵內(nèi)表面永磁體厚度對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩特性的影響54
• 3.3.6 內(nèi)轉(zhuǎn)子背鐵厚度對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩特性的影響54-55
• 3.4 第二級(jí)各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)矩特性的影響規(guī)律55-61
• 3.4.1 內(nèi)轉(zhuǎn)子背鐵厚度對(duì)外定子轉(zhuǎn)矩特性的影響55-56
• 3.4.2 外定子背鐵厚度對(duì)外定子轉(zhuǎn)矩特性的影響56-57
• 3.4.3 第三層氣隙厚度對(duì)外定子轉(zhuǎn)矩特性的影響57
• 3.4.4 第四層氣隙厚度對(duì)外定子轉(zhuǎn)矩特性的影響57-58
• 3.4.5 外調(diào)磁環(huán)厚度對(duì)外定子轉(zhuǎn)矩特性的影響58-59
• 3.4.6 內(nèi)轉(zhuǎn)子背鐵外表面永磁體厚度對(duì)外定子轉(zhuǎn)矩特性的影響59
• 3.4.7 外定子背鐵內(nèi)表面永磁體厚度對(duì)外定子轉(zhuǎn)矩特性的影響59-61
• 3.5 本章小結(jié)61-62
• 第4章 機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)多參數(shù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)62-72
• 4.1 內(nèi)定子外徑62-63
• 4.2 第一、第二級(jí)傳動(dòng)比63-64
• 4.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)靈敏度分析64-65
• 4.4 第一級(jí)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化65-67
• 4.4.1 第一級(jí)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)65
• 4.4.2 第一級(jí)約束條件65-67
• 4.4.3 第一級(jí)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化求解67
• 4.5 第二級(jí)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化67-70
• 4.5.1 第二級(jí)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)67-68
• 4.5.2 第二級(jí)約束條件68-69
• 4.5.3 第二級(jí)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化求解69-70
• 4.6 基于MATLAB/GUI的機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)界面設(shè)計(jì)70-71
• 4.7 本章小結(jié)71-72
• 第5章 機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)樣機(jī)研制與試驗(yàn)72-78
• 5.1 機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)樣機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)72
• 5.2 機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)樣機(jī)72-73
• 5.3 機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)73-75
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成74
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)元件74
• 5.3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備安裝74-75
• 5.4 靜態(tài)轉(zhuǎn)矩實(shí)驗(yàn)與分析75-76
• 5.5 結(jié)構(gòu)改進(jìn)76-77
• 5.6 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果83-84
• 致謝84

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 羅慶生,韓寶玲,黃悅榮;在齒輪機(jī)構(gòu)工作動(dòng)畫(huà)中準(zhǔn)確控制嚙合運(yùn)動(dòng)的方法[J];機(jī)械傳動(dòng);2003年05期

2 陳匡非,杜玉梅;平行軸永磁齒輪的特性研究[J];微特電機(jī);2004年04期

3 劉占山;淺談齒輪幾種修復(fù)方法[J];蘇鹽科技;2004年03期

4 徐輔仁;關(guān)于船用齒輪機(jī)構(gòu)輸入功率的補(bǔ)償[J];船舶力學(xué);2005年04期

5 卜文杰;徐輔仁;吳小蓮;全世欣;梁邦龍;;航行中船舶縱向齒輪機(jī)構(gòu)機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J];艦船科學(xué)技術(shù);2006年03期

6 秦虎;朱小浩;張有兵;邵立康;;球齒輪研究發(fā)展綜述[J];現(xiàn)代制造工程;2008年09期

7 孔繁余;張旭鋒;張洪利;黃建軍;;無(wú)接觸傳動(dòng)永磁齒輪磁場(chǎng)的數(shù)值模擬[J];工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào);2009年03期

8 黃塬;;淺談職校齒輪機(jī)構(gòu)的教學(xué)[J];職業(yè);2011年06期

9 徐震;王琪;楊麗新;;雙齒輪并聯(lián)傳動(dòng)的負(fù)載均衡性仿真研究[J];現(xiàn)代制造工程;2011年03期

10 黃宗益;陳明;;計(jì)算機(jī)輔助齒輪機(jī)構(gòu)分析[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1991年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 陳珊珊;李鋼燕;何立波;;齒輪診斷技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用[A];第六屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（2）[C];2008年

2 富貴根;蔣原成;莫晚玲;印愛(ài)紅;鄧忠凱;;齒輪間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[A];上海物流工程學(xué)會(huì)2003’論文集[C];2003年

3 劉亮;翟宇毅;廉珂;;末級(jí)齒輪自調(diào)位系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)研究[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)電子機(jī)械工程分會(huì)2009年機(jī)械電子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 廖振飄;非圓-傅立葉齒輪行星輪系取苗機(jī)構(gòu)的機(jī)理分析及參數(shù)優(yōu)化[D];浙江理工大學(xué);2016年

2 田野;容錯(cuò)磁齒輪復(fù)合電機(jī)損耗特性研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];江蘇大學(xué);2016年

3 張鴻飛;機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)理及參數(shù)優(yōu)化[D];燕山大學(xué);2016年

4 楊通;船用新型RV傳動(dòng)齒輪箱動(dòng)力學(xué)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

5 李建軍;多齒輪并聯(lián)驅(qū)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)偏載特性實(shí)驗(yàn)與仿真研究[D];上海交通大學(xué);2013年

6 許小俠;基于逆向工程學(xué)的仿生非光滑齒輪表面耐磨性的研究[D];吉林大學(xué);2004年

7 陶思危;基于摩擦齒輪的體積顯示系統(tǒng)研究[D];浙江大學(xué);2014年

8 尹福利;齒輪四桿組合機(jī)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)方法的研究[D];湖南大學(xué);2011年

9 宋曉光;齒輪滾動(dòng)軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)多故障耦合機(jī)理及辨識(shí)研究[D];華東理工大學(xué);2013年

10 冉昌龍;MQ250汽車傳動(dòng)器齒輪噪聲仿真與試驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：1012848