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机械设计与研究2025年第02期:球形磁力耦合器结构设计及传动特性分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:程刚;王朝;宋东华;崔中胜;

单位:安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室;

摘要:磁力耦合器有着软启动、无接触传动、稳定可靠等特点,在矿用机械、化工以及医疗等领域有着广泛的使用。当前传动磁力耦合器主要分为盘式和筒式两大类,这两类均只能实现轴向传动,但对于多角度下的传动无法实现,为此针对传统磁力耦合器在传动过程中仅能实现轴向传动的问题,基于永磁涡流调速器工作原理以及球形电机的结构特点,提出了一种新型多角度传动球形磁力耦合器。首先运用有限元方法进行参数建模,仿真分析了永磁体的结构参数、铜球的厚度以及主动转子在不同传动角度和不同转差情况下的传动特性,最后设计并加工实验样机进行实验验证。结果表明:永磁体的圆周大小对转矩的影响较小,其厚度对输出转矩具有较大影响,受磁阻与厚度成正比影响,转矩提高至峰值后开始减小;相同转差下,设计最大传动角度为20°,样机相对于0°转角的输出转矩下降8.3%;实验结果和仿真结果的对比误差值在4.4%,验证了有限元仿真的有效性;其规律和结论可以为球形磁力耦合器的进一步优化提供参考。

关键词:球形磁力耦合器;;传动特性;;有限元仿真;;磁力机械

基金资助:安徽省自然科学基金资助项目(2008085QE218)