發(fā)布時(shí)間：2017-10-26 02:33

  本文關(guān)鍵詞：微小型永磁行星齒輪研究

  更多相關(guān)文章： 永磁行星齒輪 參數(shù)約束 傳動(dòng)比 磁性耦合 混合勵(lì)磁 可調(diào)變速比

【摘要】：相比于傳統(tǒng)的機(jī)械齒輪，永磁齒輪作為一種新型的非接觸式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其主要優(yōu)點(diǎn)有齒輪之間無(wú)接觸、去除噪音、不需要特殊的維護(hù)和潤(rùn)滑，以及低啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和過(guò)載自保護(hù)等。除上述優(yōu)點(diǎn)外，永磁行星齒輪結(jié)構(gòu)具有較大范圍的傳動(dòng)比、結(jié)構(gòu)緊湊及過(guò)載能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的研究?jī)r(jià)值。 本文以微小型永磁行星齒輪（Magnetic Planetary Gearbox, MPG）為研究對(duì)象，對(duì)該齒輪的參數(shù)約束及基本方程、永磁齒輪耦合時(shí)的特殊問(wèn)題、內(nèi)齒圈的多種勵(lì)磁方式、電勵(lì)磁結(jié)構(gòu)的繞組分析與設(shè)計(jì)、混合勵(lì)磁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了分析和研究。 論文首先分析了永磁行星齒輪的工作原理和傳動(dòng)比，采用解析法推導(dǎo)了太陽(yáng)輪與行星輪、內(nèi)齒圈與行星輪之間的轉(zhuǎn)矩公式以及傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩公式。研究了傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)約束關(guān)系，以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中各磁性齒輪極對(duì)數(shù)的分配方案和變化規(guī)律，得到該永磁行星齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)并建立有限元仿真模型。 其次，針對(duì)永磁行星齒輪耦合的特殊問(wèn)題進(jìn)行了仿真和研究，主要包括耦合特殊性的原因和意義，并以太陽(yáng)輪和行星輪極距相等時(shí)的情況為參照，分析了太陽(yáng)輪和行星輪極距不相等的情況，行星輪N、S磁極極距不相等的情況和太陽(yáng)輪及行星輪上磁鋼形狀變化對(duì)傳遞轉(zhuǎn)矩的影響。此外，對(duì)永磁行星齒輪進(jìn)行了仿真，對(duì)其傳遞轉(zhuǎn)矩和齒槽轉(zhuǎn)矩的大小與規(guī)律進(jìn)行研究，并分析了輸入輸出角的隨動(dòng)特性。 再次，采用有限元法研究了永磁行星齒輪內(nèi)齒圈的三種勵(lì)磁方式，先對(duì)混合勵(lì)磁結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化單元模型進(jìn)行了分析，再對(duì)定子混合勵(lì)磁式永磁行星齒輪進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)比了定子齒頂部加永磁體、定子槽口加永磁體和定子外側(cè)加永磁體共三種結(jié)構(gòu)，從三種結(jié)構(gòu)中氣隙磁密的分布規(guī)律入手，分析了定子加入磁鋼后對(duì)原磁場(chǎng)的影響，并討論了各混合勵(lì)磁結(jié)構(gòu)的可行性。 最后，針對(duì)可調(diào)變速比永磁行星齒輪，分析了其調(diào)節(jié)變速比的原理，設(shè)計(jì)了電勵(lì)磁繞組對(duì)應(yīng)三種傳動(dòng)比的分布和連接方式。建立仿真模型，對(duì)定子電勵(lì)磁式永磁行星齒輪的特性進(jìn)行分析，，主要包括靜轉(zhuǎn)矩特性，輸入輸出角的隨動(dòng)特性以及傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載分析。
【關(guān)鍵詞】：永磁行星齒輪 參數(shù)約束 傳動(dòng)比 磁性耦合 混合勵(lì)磁 可調(diào)變速比
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題研究的意義和目的10-11
• 1.2 永磁齒輪概述11-15
• 1.2.1 永磁齒輪的發(fā)展11-13
• 1.2.2 永磁行星齒輪的發(fā)展及綜述13-15
• 1.3 磁力齒輪的傳動(dòng)類型和研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 電磁齒輪傳動(dòng)15-16
• 1.3.2 永磁齒輪傳動(dòng)16-17
• 1.3.3 混合勵(lì)磁方式17
• 1.4 本文的主要內(nèi)容17-19
• 第2章 永磁行星齒輪工作原理與仿真模型19-34
• 2.1 引言19
• 2.2 永磁行星齒輪的工作原理19-21
• 2.2.1 原理分析和傳動(dòng)比19-20
• 2.2.2 三種工作模式20-21
• 2.3 各磁齒輪之間的轉(zhuǎn)矩21-26
• 2.3.1 行星輪和太陽(yáng)輪間的轉(zhuǎn)矩公式21-24
• 2.3.2 行星輪和內(nèi)齒圈間的轉(zhuǎn)矩公式24-25
• 2.3.3 永磁行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩25-26
• 2.4 永磁行星齒輪參數(shù)約束與分析26-30
• 2.4.1 永磁行星齒輪的參數(shù)約束條件26-27
• 2.4.2 傳動(dòng)系統(tǒng)磁齒輪的極對(duì)數(shù)分配27-30
• 2.5 永磁行星齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)和 FEM 模型30-33
• 2.5.1 基本參數(shù)設(shè)計(jì)30-31
• 2.5.2 永磁行星輪的個(gè)數(shù)選擇31-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第3章 永磁行星齒輪特殊問(wèn)題的研究34-49
• 3.1 引言34
• 3.2 永磁行星齒輪耦合的特殊性34-36
• 3.2.1 磁性耦合的特殊問(wèn)題34-35
• 3.2.2 太陽(yáng)輪和行星輪極距相等的情況35-36
• 3.3 永磁行星齒輪的特殊情況研究36-43
• 3.3.1 太陽(yáng)輪和行星輪極距不相等的情況36-38
• 3.3.2 行星輪 N、S 磁極極距不相等的情況38-41
• 3.3.3 太陽(yáng)輪、行星輪磁鋼形狀的影響41-43
• 3.4 永磁行星齒輪的仿真分析43-48
• 3.4.1 轉(zhuǎn)矩分析43-46
• 3.4.2 隨動(dòng)特性46-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第4章 永磁行星齒輪的勵(lì)磁方式和仿真研究49-65
• 4.1 引言49
• 4.2 永磁行星齒輪的勵(lì)磁方式分析49-51
• 4.2.1 定子永磁式永磁行星齒輪49-50
• 4.2.2 定子電勵(lì)磁式永磁行星齒輪50-51
• 4.2.3 定子混合勵(lì)磁式永磁行星齒輪51
• 4.3 簡(jiǎn)化單元的混合勵(lì)磁結(jié)構(gòu)分析51-56
• 4.3.1 定子槽口加永磁體52-53
• 4.3.2 定子外側(cè)加永磁體53-54
• 4.3.3 定子齒間加永磁體54-55
• 4.3.4 定子齒頂加永磁體55-56
• 4.4 定子混合勵(lì)磁式永磁行星齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析56-63
• 4.4.1 定子齒頂部加永磁體的結(jié)構(gòu)與分析56-59
• 4.4.2 定子槽口加永磁體的結(jié)構(gòu)與分析59-61
• 4.4.3 定子外側(cè)加永磁體的結(jié)構(gòu)與分析61-63
• 4.4.4 混合勵(lì)磁結(jié)構(gòu)的分析63
• 4.5 本章小結(jié)63-65
• 第5章 可調(diào)變速比永磁行星齒輪的設(shè)計(jì)與研究65-76
• 5.1 引言65
• 5.2 可調(diào)變速比永磁行星齒輪設(shè)計(jì)65-67
• 5.2.1 調(diào)節(jié)變速比的原理65-66
• 5.2.2 永磁行星齒輪的繞組分析與設(shè)計(jì)66-67
• 5.3 可調(diào)變速比永磁行星齒輪的仿真模型67-69
• 5.3.1 定子電勵(lì)磁式永磁行星齒輪的 FEM 模型67-68
• 5.3.2 仿真模型的簡(jiǎn)化和分析68-69
• 5.4 可調(diào)變速比永磁行星齒輪的特性計(jì)算69-74
• 5.4.1 靜轉(zhuǎn)矩特性69-71
• 5.4.2 隨動(dòng)特性分析71-74
• 5.4.3 負(fù)載分析74
• 5.5 本章小結(jié)74-76
• 結(jié)論76-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果82-84
• 致謝84

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 杜愛(ài)民;宋俊杰;婁光;;混合動(dòng)力汽車用行星齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及應(yīng)用[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 邢敬娓;混合磁路永磁變速器的解析模型與參數(shù)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

2 朱學(xué)軍;永磁行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究[D];燕山大學(xué);2012年

本文編號(hào)：1096643