本文關(guān)鍵詞：軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪的研究

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【摘要】：與傳統(tǒng)機(jī)械齒輪的傳動方式相比,基于磁場運(yùn)行的磁性齒輪傳動是一種無機(jī)械接觸的傳動方式,它可以克服機(jī)械齒輪傳動中一些不可避免的諸如摩擦損耗、振動、噪音等問題,而且磁性齒輪具有過載保護(hù)的功能。結(jié)合磁場調(diào)制式磁性齒輪的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),本文設(shè)計(jì)出了一種新型的軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪(Axial-Field Flux Modulated Magnetic Gear,簡稱AF-FMMG),進(jìn)而對AF-FMMG的參數(shù)和特性進(jìn)行了分析研究。首先,分析了磁場調(diào)制式磁性齒輪的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。繼而闡述了計(jì)算磁性齒輪轉(zhuǎn)矩的方法,即有限元法。本文選擇有限元法作為軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪的設(shè)計(jì)方法,并概括介紹了電磁場分析軟件JMAG。其次,設(shè)計(jì)出一種結(jié)構(gòu)簡單的軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪,分析軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪中結(jié)構(gòu)參數(shù)對其齒輪性能的影響,通過電磁場分析軟件JMAG進(jìn)行有限元仿真分析,選取其中最優(yōu)的優(yōu)化結(jié)果,確定軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪最終的結(jié)構(gòu)參數(shù)。再次,基于上述對軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪的優(yōu)化,在電磁場分析軟件JMAG中建立該磁性齒輪的三維有限元模型,對軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪進(jìn)行磁場分析,并對其靜態(tài)轉(zhuǎn)矩和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了分析研究。最后,本文在所設(shè)計(jì)的軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪的基礎(chǔ)上,基于降低永磁體用量和提高永磁體利用率的目的設(shè)計(jì)出了三種改進(jìn)型磁性齒輪,將四種磁性齒輪的轉(zhuǎn)矩特性進(jìn)行比較,并提出下一步需要進(jìn)行的研究工作。
【關(guān)鍵詞】：軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪 有限元 轉(zhuǎn)矩特性 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題研究的意義和目的9-10
• 1.2 磁性齒輪的發(fā)展現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 傳統(tǒng)式磁性齒輪10-13
• 1.2.2 磁場調(diào)制式磁性齒輪13-16
• 1.3 磁性齒輪的應(yīng)用16-17
• 1.4 本文的主要內(nèi)容17-19
• 第二章 磁場調(diào)制式磁性齒輪的基本原理19-29
• 2.1 磁場調(diào)制式磁性齒輪的工作原理19-23
• 2.1.1 磁場調(diào)制式磁性齒輪的基本結(jié)構(gòu)19-21
• 2.1.2 磁場調(diào)制式磁性齒輪的基本原理21-23
• 2.2 磁場調(diào)制式磁性齒輪的有限元法23-27
• 2.2.1 有限元法的介紹23-24
• 2.2.2 電磁場分析軟件JMAG的介紹24-27
• 2.3 本章小結(jié)27-29
• 第三章 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)化29-45
• 3.1 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪的結(jié)構(gòu)29-30
• 3.2 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪永磁體材料的選擇30-31
• 3.3 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪的參數(shù)優(yōu)化31-44
• 3.3.1 內(nèi)、外轉(zhuǎn)子永磁體的優(yōu)化32-33
• 3.3.2 調(diào)磁環(huán)的優(yōu)化33-35
• 3.3.3 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪的綜合優(yōu)化35-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪的建模和有限元分析45-61
• 4.1 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪的最終結(jié)構(gòu)45-46
• 4.2 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪的三維模型搭建46-49
• 4.3 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪永磁體氣隙磁場分析49-55
• 4.3.1 內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體磁場分析49-51
• 4.3.2 外轉(zhuǎn)子永磁體磁場分析51-52
• 4.3.3 內(nèi)外轉(zhuǎn)子永磁體磁場分析52-55
• 4.4 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪轉(zhuǎn)矩分析55-58
• 4.4.1 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪靜態(tài)轉(zhuǎn)矩有限元分析55-57
• 4.4.2 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩有限元分析57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-61
• 第五章 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪改進(jìn)型的設(shè)計(jì)61-67
• 5.1 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪的改進(jìn)型結(jié)構(gòu)61-64
• 5.1.1 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪改進(jìn)的原因61
• 5.1.2 軸向磁場調(diào)制式磁性齒輪的改進(jìn)型結(jié)構(gòu)61-64
• 5.2 改進(jìn)型磁性齒輪的比較64-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 總結(jié)67-68
• 6.2 展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士研究生期間的學(xué)術(shù)成果74

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本文編號：733974