江苏省自然科学基金(BK20131254)
- 作品数：10 被引量：75H指数：6
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- 磁力齿轮中调磁极片结构参数的数值模拟分析被引量：4
- 2014年
- 为了改善磁力齿轮的转矩传递能力，研究调磁极片的调磁机理和结构要求，提出3种结构形式．针对调磁极片层叠结构出现的转矩传递能力不足等问题，采用瞬态有限元分析方法对调磁极片各部分的结构参数进行数值模拟．结果表明：磁力齿轮的输出转矩随调磁极片相对齿宽的增加先增大后减小，当相对齿宽在0．4～0．5时转矩较大，且变化相对平稳；磁力齿轮的输出转矩随调磁板片齿高的增加也是先增大后减小，在齿高为3mm时为最大，比试验参数下的模拟结果提高18％；输出转矩随着连接桥高度的增大而减小，消除连接桥可使输出转矩比试验参数下的模拟结果提高62％．
- 杨超君李志宝周曰华胡友杨巧绒
- 关键词：参数优化转矩
- 同轴式磁力齿轮试验样机的参数优化与设计改进被引量：2
- 2015年
- 针对一台传动比为-15/7的同轴式磁力齿轮试验样机存在转矩密度偏低的问题,运用二维有限元法分析调磁极片的径向齿高、相对齿宽、连接桥位置及内外磁体充磁方式、磁体体积对转矩密度的影响,从而来寻找提升转矩密度的措施。结果表明,在不增加制造成本的前提下,通过改进调磁极片和磁体的相关参数使转矩密度提升43%,磁力齿轮外径缩小7.5mm。
- 杨超君罗永鑫孔令营吕蕾
- 关键词：有限元分析转矩密度磁体
- 盘式实心异步磁力耦合器的调速关系分析被引量：6
- 2017年
- 气隙厚度对磁力耦合器的运行至关重要,通过改变气隙厚度实现耦合器的调速功能具有重要意义。为了研究盘式实心异步磁力耦合器的气隙厚度与调速性能之间的关系,结合等效磁路法与磁路的基尔霍夫定律建立了轴向充磁的耦合器模型。通过对模型进行解析计算得出耦合器的磁路参数,再结合三维修正系数与转矩公式得到耦合器的转矩表达式。此外,在恒转矩负载调速下,结合转矩表达式推导出气隙厚度与转差率的关系,得到调速关系式,从而研究得到盘式实心异步磁力耦合器的调速关系。利用Matlab对转矩表达式和调速关系式进行离散化求解,并用有限元仿真及实验进行对比分析,验证了调速关系在理论计算上的正确性,并为耦合器实现精确调速提供了理论依据。
- 杨超君袁爱仁张小锋吴盈志柳康
- 关键词：有限元仿真
- 调磁式异步磁力联轴器Halbach阵列结构磁路有限元分析被引量：6
- 2014年
- 为提升调磁式异步磁力联轴器的传动性能,将Halbach永磁阵列应用于该类磁力联轴器中。利用Ansoft有限元软件对其进行仿真,得到了对应不同永磁阵列的联轴器磁感应强度分布云图、磁力线分布图及输出转矩随时间的变化曲线。研究结果表明,当采用Halbach阵列时,磁力联轴器的主磁路外转子不需要轭铁,可减小机构的转动惯量;相比传统阵列,Halbach阵列可明显提高联轴器的输出转矩。相比采用传统阵列磁体的联轴器,对应90°、60°、45°Halbach阵列的联轴器可使输出转矩分别提高34.1%、52.3%、56.8%。
- 杨超君徐燕飞孔令营陈志鹏卢丹
- 关键词：HALBACH阵列输出转矩
- 盘式异步磁力联轴器传动特性被引量：37
- 2014年
- 针对一台新型18极16槽盘式异步磁力联轴器，为研究其传动特性规律，首先以层理论模型为指导分析得出联轴器的转矩理论计算方法；然后通过有限元分析得出三维瞬态气隙磁场的分布以及不同工作参数对转矩传递的影响；最后通过三维磁场测量系统和传动试验台进行不同工况下的三维瞬态气隙磁场和转矩的实测，并得出不同工作参数与转矩、效率的关系曲线。仿真和试验结果都表明，联轴器中最大磁密出现在永磁转子上，磁转子背部的轭铁处磁密也较大：轴向分量为气隙磁密的主要分量，气隙厚度的减小使得轴向磁密以及转矩都会增加；随着转差率的增加、输入转速的增大，联轴器传递转矩也会增大，但轴向磁密却减小；当输出转矩增加时，转差率在一定范围呈线性平缓增加而后急剧上升，而传递效率却先上升后下降，且当转差率为3％时，效率达到最大；在给定转差率为6％时，输入功率的增加对联轴器的传动效率几乎无影响，效率基本保持在94％左右，从而验证转差率和效率之和满足常数1的规律；当输出转矩为26-48N·m时，传递效率始终保持在95％左右，此时转差率范围为2％～6％，证明盘式异步磁力联轴器能够在一定负载工况下高效运行，具有很好的传动特性。
- 杨超君管春松丁磊李文双
- 关键词：转矩特性气隙磁场三维磁场
- 筒式磁力耦合器的结构参数对传动性能的影响被引量：3
- 2019年
- 转矩是磁力耦合器传动性能的重要指标之一,为获得单位体积内磁力耦合器具有最大传动转矩时的磁路结构参数,以永磁体间隙排列的筒式实心磁力耦合器为研究对象,运用Magnet有限元分析软件模拟分析不同长径比下,磁力耦合器的不同结构参数对转矩和转矩密度的影响,得到磁力耦合器的最佳结构参数:永磁体的极弧系数为0.8,磁极对数为6,铜环厚度为4mm,铜环长厚比为1,通过模拟分析该结构参数下的磁力耦合器的机械特性,得到磁力耦合器的输出转矩与输出转速的关系曲线,相较于筒式鼠笼转子磁力耦合器,改进后的磁力耦合器在恒负载工况下具有较大的稳定运行区间,且滑差率为66%时具有最大的传动转矩。
- 张小锋袁爱仁吴盈志
- 关键词：MAGNET转矩密度极弧系数机械特性
- 调速型鼠笼式异步磁力联轴器的轴向力研究被引量：2
- 2016年
- 调速型鼠笼式异步磁力联轴器即永磁调速器,它的力学参数、磁场分布对其传递能力及整个系统的稳定性与可靠性具有很大的影响,因此有必要对其工作时的轴向力进行深入研究.基于等效面电流法,推导出联轴器在低转差率下的螺旋进给/退出轴向力计算表达式;同时采用电磁场分析软件Magnet对其进行模拟分析,得到了不同啮合长度、不同转差率下的螺旋进给/退出轴向力值,并进行了对比分析.调速型鼠笼式异步磁力联轴器轴向力由完全啮合状态至脱离状态呈现先增大后减小的趋势;在相同输入转速情况下,转差率越大,轴向力越小,在脱离状态时趋于稳定值.这对于调速型鼠笼式异步磁力联轴器以及其它类型磁力联轴器的理论研究、参数设计与优化及其应用都有着一定的理论意义及实际应用价值.
- 杨超君章友京张涛陈志鹏孔令营
- 关键词：轴向力电磁分析
- 筒式异步磁力耦合器的转矩与调速关系研究被引量：7
- 2019年
- 针对筒式异步磁力耦合器的转矩和调速关系,采用耦合器的磁路模型进行分析,使用等效磁路法分析计算耦合器磁路模型中的主磁阻、漏磁阻和磁动势。通过基尔霍夫定律求得磁路的磁感应强度,结合转矩计算公式和三维修正系数得到耦合器的最终转矩。在此基础上,结合耦合器实际调速过程的三维修正系数,推导出恒转矩负载调速和变转矩负载调速时耦合器内外转子啮合长度与转差率的关系式,即调速关系式。有限元仿真和试验结果表明,转矩计算公式与调速关系式都具有较高的准确性,为耦合器的设计与实际调速应用提供了参考方法。
- 杨超君吉城龙张秀文章友京袁爱仁吴盈志
- 关键词：等效磁路法
- 盘式实心异步磁力耦合器的机械特性与调速特性被引量：7
- 2019年
- 机械特性与调速特性是调速型磁力耦合器的两项重要特性,通过对这两项特性的深入研究可以使得耦合器更好地实现调速功能。以盘式实心异步磁力耦合器为研究对象,建立其传动转矩的计算公式,从而推导出恒转矩负载与变转矩负载下的调速关系计算模型,并对转矩与调速关系进行了离散化求解。运用有限元法进行了磁力耦合器两种工作特性的模拟分析,获得了机械特性曲线与调速特性曲线,确定了该耦合器在恒转矩、变转矩两种负载下调速的最佳气隙区间;并试验测试了恒转矩负载与变转矩负载下的调速关系,从而验证了理论计算与模拟分析的正确性。
- 杨超君袁爱仁陈子清吴盈志张小锋柳康
- 关键词：机械特性调速特性转矩
- 调磁式异步磁力联轴器三维气隙磁场研究被引量：11
- 2016年
- 针对一台14对极21个调磁极片的调磁式异步磁力联轴器,为研究其气隙中永磁磁场与调制磁场的空间分布规律,利用有限元模拟的方法,得出静态与瞬态下三维气隙磁场的分布及周期性;基于等效面电流法,采用Matlab软件进行离散化编程求解,得到外气隙永磁磁场沿径向、周向及轴向的三维空间分布及周期性;采用多维高精度数字化测磁装置对联轴器的永磁磁场及调制磁场进行两种不同方案的三维测量。结果表明,永磁磁场与调制磁场均呈现周期性分布,其周期数分别为14、7;瞬态下气隙磁场的磁感应强度幅值大于静态时的幅值;气隙磁场存在端部效应,气隙磁场径向与周向分量的端部磁场小于中间磁场,轴向分量则相反;测量结果与模拟结果、解析结果具有很好的一致性。
- 杨超君孔令营张涛吕蕾罗永鑫陈志鹏
- 关键词：有限元模拟
