双层防泄漏磁力联轴器的开发研究

论文摘要

泵的泄漏问题是工业界面临的重要问题之一。本文在对国内外文献进行归纳分析的基础上,提出了一种双层防泄漏磁力联轴器设计思想。分析了双层防泄漏磁力联轴器磁路设计方法,完成了双层防泄漏磁力联轴器的结构设计,并对传递扭矩和漏磁系数进行了计算。这种新的磁力联轴器的隔离套由双层隔套组成,该结构具有一定的新颖性,并能够起到良好的防泄漏作用。通过对磁力联轴器隔离套材料的分析,确定了磁力联轴器隔离套的材料,对本设计的隔离套的涡流损耗进行了计算,分析了隔离套的电导率、磁导率及厚度对磁场和涡流损耗的影响,提出应采取的相应的措施。在两种工况下对隔离套的强度进行了校核,证明所设计的隔离套是满足强度要求的。采用有限元方法进行分析,分析了双层防泄漏磁力联轴器的涡流损耗随着磁转角的变化规律,以及转矩与磁转角θ的关系。在理论研究的基础上,最终开发出能够应用于实际的双层防泄漏磁力联轴器。采用对比实验,对双层防泄漏磁力联轴器和相应的普通磁力联轴器传递扭矩性能进行了比较,实验表明,双层防泄漏磁力联轴器传递扭矩性能比普通磁力联轴器略有提高。将本文研制的双层磁力联轴器应用于江苏索普(集团)有限公司下属的醋酸厂的磁力泵上,取得了良好的应用效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外文献综述
• 1.2.1 联轴器的研究及应用现状
• 1.2.2 磁力联轴器的研究及应用现状
• 1.2.3 有限元分析方法
• 1.3 几种典型磁力联轴器的研究发展状况
• 1.3.1 同步圆筒式磁力联轴器的研究发展概况
• 1.3.2 异步圆筒式磁力联轴器的研究发展概况
• 1.3.3 异步平盘式磁力联轴器的研究发展概况
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第2章 双层防泄漏磁力联轴器结构设计
• 2.1 永磁材料的选择
• 2.1.1 永磁材料发展概况
• 2.1.2 永磁材料分类
• 2.1.3 几种常用永磁材料的特点
• 2.1.4 永磁材料的选择原则
• 2.2 软磁材料的选择
• 2.2.1 软磁材料分类与特点
• 2.2.2 软磁材料选择原则
• 2.3 双层防泄漏磁力联轴器总体结构设计
• 2.4 磁路设计
• 2.4.1 磁路设计原则
• 2.4.2 磁路的设计与计算
• 2.5 磁力联轴器传递转矩计算
• 2.5.1 磁力联轴器转矩计算公式
• 2.5.2 磁力联轴器漏磁系数的计算
• 2.5.3 磁力联轴器磁阻系数选择
• 2.6 双层防泄漏磁力联轴器隔离套结构设计
• 2.7 双层防泄漏磁力联轴器预警控制策略
• 2.8 本章小结
• 第3章 双层防泄漏磁力联轴器隔离套设计
• 3.1 常见磁力联轴器隔离套结构
• 3.2 双层防泄漏磁力联轴器隔离套结构设计
• 3.3 隔离套材料选择与涡流损失计算
• 3.3.1 隔离套材料选择
• 3.3.2 涡流损失计算
• 3.3.3 磁场和涡流损耗的影响因素分析
• 3.4 双层防泄漏磁力联轴器隔离套强度校核
• 3.5 本章小结
• 第4章 磁力联轴器内部磁场分析
• 4.1 引言
• 4.2 电磁场分析方法
• 4.3 有限元方法介绍
• 4.4 有限元软件介绍
• 4.5 双层防泄漏磁力联轴器磁场数学模型
• 4.5.1 双层防泄漏磁力联轴器结构
• 4.5.2 双层防泄漏磁力联轴器控制方程
• 4.5.3 电磁场分析边界条件
• 4.6 双层防泄漏磁力联轴器内部磁场有限元分析
• 4.6.1 基本假设
• 4.6.2 模型构件及数值求解过程
• 4.7 本章小结
• 第5章 双层防泄漏磁力联轴器实验与应用
• 5.1 磁力联轴器实验原理
• 5.1.1 试验装置
• 5.1.2 试验用磁力联轴器参数
• 5.1.3 试验过程及结果
• 5.2 双层防泄漏磁力联轴器的应用
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 研究总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢