磁力传动机构的分析与研究

论文摘要

磁力传动机构是采用磁传动技术与各种型式的机械传动机构相结合、实现多种运动型式组合的一种全新理念的传动部件,不仅可以实现无泄漏、全密封,而且更加注重运动型式的转化和运动状态的控制。与普通型式的磁力传动器相比较,显示出更多的优越性。在流体机械、液态介质输送系统、精密机械等领域已经有许多成功的应用,同时既简化机械结构、又提高了工作的可靠性、实现无接触动力传递和多种运动型式转换起到卓越的作用。通过有限元分析,对磁力传动机构的磁场建立二维模型,深入研究了磁力传动机构耦合磁场内部的微观特性,揭示了耦合磁场内部特征,为磁力传动机构的工业应用和工程实践具有重要的理论指导作用和深刻的现实意义。本文在总结和综述了国内外文献关于磁力传动机构的原理理论和应用研究的技术动态及新成就,而且还提供了设计、制造和运行中需要的公式,参考数据和曲线。采用理论与实践,分析与实验相结合的方法对磁力传动机构及其磁场特性进行了全面、系统、深入的研究。通过对耦合磁场转矩密度的分析研究所得出的结论,可以有效地指导实际工程应用中对磁力传动机构的优化设计,通过对磁场磁标势,磁感应强度矢量及磁感应强度绝对值的空间分布研究,进一步认识了磁力传动机构的本征特性,为进一步改善磁力传动机构的整体设计及运动形式的转换、控制都具有突出的指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 课题研究的目的和意义
• 1.3 磁力传动技术的国内外研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 本课题研究的内容与方法
• 1.4.1 本课题研究内容
• 1.4.2 本课题研究方法
• 第二章 磁力传动机构的原理、结构及应用
• 2.1 磁力传动机构的原理及结构特性
• 2.1.1 传动机理分析
• 2.1.2 磁力传动机构的运动形式
• 2.1.3 磁力传动机构的运动特点
• 2.2 磁力传动机构的分类及应用
• 2.2.1 旋转调速传动机构
• 2.2.2 直线旋转调位移传动机构
• 2.2.3 旋转与直线运动组合的传动机构
• 2.2.4 螺旋运动的传动机构
• 2.3 磁力传动机构的应用
• 2.3.1 流体机械领域的应用
• 2.3.2 流体系统中的应用
• 2.3.3 精密机械中的应用
• 2.4 本章小结
• 第三章 磁力传动机构磁场的有限元分析与建模
• 3.1 用ANSYS 对磁场进行分析
• 3.2 实体建模
• 3.2.1 基本条件
• 3.2.2 2D 有限元模型
• 3.2.2.1 2D 有限元模型的磁场计算
• 3.2.2.2 2D 建模
• 3.3 本章小结
• 第四章 磁力传动机构的磁场力学二维分析
• 4.1 2D 模型数理参量定义
• 4.2 2D 磁场动力学分析与研究
• Z 的分布'>4.2.1 不同转角下磁矢势A_Z的分布
• 4.2.2 不同转角下磁感应强度（B|-） 的矢量分析
• 4.2.3 不同转角下磁感应强度（B|-） 的绝对值分析
• 4.2.4 不同转角下磁通密度分析
• 4.2.5 不同转角和不同层面的磁感应强度分析
• 4.3 2D 磁场运动学分析
• 4.3.1 转矩与转角的数学分析
• 4.3.2 转矩、转角与磁感应强度的数学模型
• 4.4 2D 磁场结构参数特性分析
• 4.4.1 外磁体厚度对转矩的影响
• 4.4.2 内磁体厚度对转矩的影响
• 4.4.3 磁隙空气层厚度对转矩的影响
• 4.4.4 基体层厚度对转矩的影响
• 4.4.5 内外磁转子非共轴状态分析
• 4.4.6 材料特性对转矩的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 磁力传动机构的特性实验
• 5.1 静态特性实验
• 5.1.1 静态特性实验测量方法与装置
• 5.1.2 静态特性实验设备及仪器
• 5.1.3 力矩和转角特性实验研究
• 5.1.3.1 力矩和转角静态特性实验测试过程及结果
• 5.1.3.2 力矩和转角静态特性实验数据处理及分析
• 5.1.4 退磁静态特性实验
• 5.1.4.1 退磁静态特性实验测量方法与装置
• 5.1.4.2 退磁静态特性实验测试过程及结果
• 5.1.4.3 退磁静态特性实验数据处理及分析
• 5.2 动态特性实验
• 5.2.1 动态特性实验测量方法与装置
• 5.2.2 动态特性实验设备及仪器
• 5.2.3 转速与转角动态特性实验
• 5.2.3.1 转速与转角动态特性实验测试过程及结果
• 5.2.3.2 转速与转角动态特性实验数据处理及分析
• 5.2.4 涡流损失实验与分析
• 5.2.4.1 涡流损失实验测试过程及结果
• 5.2.4.2 涡流损失特性实验数据处理及分析
• 5.2.5 振动测试实验与分析
• 5.2.5.1 振动测试实验测试过程及结果
• 5.2.5.2 振动测试实验数据处理及分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢