圆柱电磁齿轮传动的研究.pdf

《圆柱电磁齿轮传动的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、研穷与分析·机械研究与应用·圆柱电磁齿轮传动的研究曹杭景，周耀忠，张莉(台州学院机械工程学院，浙江台州318000)摘要：根据电磁场原理及有限元分析方法，分析推导了电流和工作气隙与转矩的关系，并用ANSYS有限元分析软件仿真分析出电流及气隙与转矩的关系，研究结果表明随着电流的增加和气隙的变小转矩都会变大。分析所得结果为电磁齿轮传动系统进一步设计提供了理论依据和实际参考。关键词：电磁齿轮：电流；．y-作气隙；有限元分析中图分类号：TH13文献标识码：A文章编号：1007-4414(2011)06-0008

2、—02ResearchoncylindricalelectromagneticgeartransmissionCaoHang-jing，ZhouYao-zhong，ZhangLi(Collegeofmechanicalengineering，Taizhouunwenia~，TakhouZhejiang10350，China)Abstract：Accordingtotheprincipleofelectromagneticfieldandthemethodoffinitedementanalysis，th

3、erelationshipofthecurrentandworkairgaptothetorqueisanalyzed，thentherelationbetweencurrenttotorqueandgaptotorqueissimulatedbyfiniteelementaIla1ysissoftware．Theresultsofthestudyshowthatwiththeincreaseofthecurrentanddecreaseofgasgap，torquewillbecomestronger

4、．Theresultscanprovidetheoreticalbasisandpracticalreferenceforthefurtherresearchofelectromagneticgeartransmissionsystem．Keywords：electromagneticgear；current；workair—gap；finiteelementanalysis1引言中4部分组成。左右爪极均有6个极子组成，即齿轮今年来随着人们对绿色环保的重视和电磁技术的N极性与s极性相同。左右爪极相互交错

5、结合成的飞跃发展，磁力机械的研究在学者中也越来越多。为一个整体装于同一轴上。另外，轴上装有导磁铁电磁齿轮作为一种新型的磁力机械解决了齿轮传动芯，在爪极的爪子与导磁套筒之间的环形空间内，绕中润滑难、摩擦大、传动必不准确等问题并且齿形无有通电线圈，电磁齿轮利用磁性的异性相吸、同性相需精确加工适合大批量生产。而作为一个传动机构斥原理进行传动。当静止时，主动轮不发生运转，由它输出的转矩的大小自然是设计者十分关心的。笔于异性相吸，同性相斥原理，两齿轮保持相吸状态。者对这种新型的电磁传动机构和原理进行了阐述，并当线

6、圈通人直流电时，线圈周围产生磁场，导磁铁芯具体研究分析了电流和工作气隙的变化对齿轮书出被磁活，磁通从导磁铁芯沿轴向经右爪极的法兰盘到转矩的影响。轮齿上，使其呈N极性，经气隙磁场到从动轮，再返2电磁齿轮的结构组成和传动原理回气隙磁场经主动轮左爪极的环圈，再经导磁套筒回2．1电磁齿轮的结构组成到导磁铁芯，形成闭合磁路。由主动电磁齿轮转动，利用两极性的耦合带动从动电磁齿轮转动，主、从动齿轮的2个异性极齿之问的工作间隙，形成传递动力的气隙磁场，从而实现非接触式电磁传动。其传动比为从、主动轮上磁极的数目之比。3电

7、磁齿轮工作气间隙对转矩的影响图1左爪极图2电磁齿轮结构3．1工作气隙对电磁齿轮转矩的理论分析计算1．右爪极2．导磁铁芯本文的分析假定电磁齿轮的结构确定并且保持3．轴4．通电线圈电流等其它因数不变的情况下，从动轮受到的主动轮的转矩计算主要有两种求解法⋯。电磁齿轮有左右两个爪极相扣而成，如图l、2所3．1．1高斯定理求解法示。左爪极由极子和圆环两部分组成；右爪极图示2这种方法是采用高斯定理和永磁材料的B—H曲项目：浙江省大学生科技创新项目(2010R428022)。收稿日期：2011—09—29作者简介：曹

8、杭景(1990一)，男，浙江金华人，研究方向：机械设计制造及其自动化。·8·研究与分析·机械研究与应用·线而求解磁转矩的，其转矩的表达式为：单元类型的分配，齿轮及空气体均采用PLANE3单元，然后定义材料属性和磁导率齿轮采用合金钢，空()‘in(詈)(1)气的相磁导率为1，通电线圈520匝，通有1A的稳衡式中：K为磁路系数，K=4—6．4；M为磁化强度；日为电流。接着进行网格划分，采用的是自由网格划分，电磁路在内磁体处产生的磁场强度；再对电