磁力传动机构设计及传递力矩计算方法的研究.pdfVIP

第2l卷 第 8期 武 汉 科 技 学 院 学 报 Vbl-21No．8 2008年 8月 JOURNALOFW UHAN UNIVERSITYOFSCIENCEAND ENGINEERING Aug．2008 磁力传动机构设计及传递力矩计算 方法的研究 梅顺齐，张智明，宋志峰，徐 巧 (武汉科技学院 机电工程学院，湖北 武汉 430073) 摘要：磁力传动机构是近年来得到广泛应用的新型驱动机构，本文首先分析磁力传动机构 设计的主要内容和设计方法方面存在的主要问题，分析讨论几种磁力耦合传动机构传递力 矩计算方法的局限，介绍了平面轴向、同轴径向磁力耦合传动机构传递力矩的工程计算方 法及其在纺织机械中的应用设计实例。 关键词：磁力传动；传递力矩；机构；设计方法 中图分类号：TH138 文献标识码：A 文章编号：1009—5160(2008)0092—05 磁力传动机构亦称磁力联轴器，是一种磁学与 场设计 问题转化为磁路设计问题，并借助于求解正 机械工程相结合的新型驱动机构，由于其具有非接 向问题的方法还 “路”为 “场”作校验和修正，是 触、无磨损等显著优点，随着近年来磁性材料研究 目前普遍采用的方法。磁力机构的磁场 问题简化为 和制备技术的发展而得到了越来越多的应用，然而 磁路问题后，设计的主要任务在于建立优化的 (按 在其设计理论与方法方面尚有许多问题有待研究 外形尺寸、重量、稳定性、叮靠性和价格等)、在 解决。 工作间隙内具有设计要求的场强或驱动力 (力矩) 的结构，设计内容相应地简化为：己知磁路组成要 1磁力传动机构设计主要内容和方法 素、求解工作间隙内的磁通分布或电磁力 (力矩)的 磁力传动机构设计的任务是确定合理的机械 正问题和给定场强或 电磁力 (力矩)、求解磁路要素 电磁结构形式和参数，实现磁能与机械能转化，以 的反问题 。。。 完成一定的运动和动力要求，内容包括相互联系的 永磁磁力耦合传动机构是 目前得到快速发展 机械结构部分设计和磁场部分设计，对 电磁场磁力 的一种磁力机构，如图1所示为永磁平面轴向、 机构还包括控制电路部分的设计。对于结构尺寸已 同轴径向磁力传动机构示意图。按照化 “场”为 经确定的磁力机构进行磁场分析计算，可认为属于 “路”的思路，其设计的具体内容主要包括：磁 磁场分析正向问题，到 目前为止在计算 电磁学中已 性材料的选用、磁路设计、机械结构尺寸的设计 给出了不少较可行的解决方案。对于磁力机构的开 与优化等，设计时一股要考虑如下因素，一是传 发设计，须按照磁力机构的静力学和动力学要求来 动力矩 的人小应能满 使用要求，二是结构尺寸 进行机械结构部分设计和磁场部分设计，即确定机 尽可能紧凑，使用磁性材料尽可能少，三是传动 械结构形式和尺寸、磁场形式和分布。对于磁场部 机构动力学性能 (振动、噪音等)满足需要。 分的设计，可认为属于磁场设计反向问题，是磁力 近些年来高性能稀土永磁材料的开发和应用 机构开发性设计中必须解决的关键 问题， 目前尚没 得到了很大发展，目前我国己能大量生产钕铁硼、 有系统和成熟的解决方法。化