The invention discloses a new type of high performance coaxial magnetic gear. This method is aimed at the high performance magnetic gear. Considering the influence of the structure parameters and the magnetic pole plate on the torque, a squirrel cage type pole adjusting pole structure is designed, which is composed of non magnetic materials and soft magnetic materials. The optimum value of various parameters is obtained. The driving performance of the magnetic gear is simulated under the condition of the optimal value, and the experimental prototype under this parameter is tested. The performance parameters of the prototype are obtained by the experiment. The results are compared with the simulation results, and the cause of the experimental error is analyzed. Finally, the design of the prototype is verified. The feasibility and rationality are verified, and the accuracy of the finite element method is verified, which is of great guiding significance for the improvement of the torque bearing and structural parameters optimization of the coaxial magnetic gear.
【技术实现步骤摘要】
一种新型高性能同轴式磁力齿轮
本专利技术属于磁传动领域,尤其涉及一种新型高性能同轴式磁力齿轮。
技术介绍
工业上广泛采用机械齿轮来达到传递扭矩和改变转速的目的,但是机械齿轮有很多不可避免的缺陷,诸如齿轮之间的机械接触磨损、噪声、振动等,因此越来越多的学者进行磁力齿轮方面的研究,磁力齿轮同机械齿轮相比有着很多重要的优点,比如维护少、传动稳定性高、内部可过载保护、输入输出轴之间可物理分离等。磁力齿轮可以在各种不同的嵌入式电动机或发电机中使用,如多电航空引擎、电力轮船推进系统、风力发电机等。随着高性能永磁体的问世,磁力齿轮传递的扭矩密度和效率有了很大的提高。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题,提供了一种新型高性能同轴式磁力齿轮结构,该方法是针对高性能磁力齿轮,考虑其结构参数与调磁极片对转矩的影响,设计了一种由非导磁材料与软磁材料组合的鼠笼式调磁极片结构,利用软件对其进行了模拟分析,根据分析结果得出了各种参数的最优值,模拟最优值情况下磁力齿轮的传动性能,并试制了此种参数下的实验样机,通过实验获得了此样机的性能参数,将其与模拟结果进行对比,分析了实验误差产生的原因,最后验证了样机设计的可行性和合理性,同时验证了有限元算法的准确性。本专利技术采用的技术方案是,一种新型高性能同轴式磁力齿轮结构设计方法,包括高性能同轴式磁力齿轮的结构、瞬态分析、空载磁场模拟、结构参数影响分析、优化值模拟。所述的高性能同轴式磁力齿轮结构,此种结构中含有调磁极片,通过调磁极片对磁场的调制,所有的永磁体都起到了传递扭矩的作用,永磁体利用率的提升导致扭矩密度大大提高;采用非导磁材料与软磁材料 ...
【技术保护点】
一种新型高性能同轴式磁力齿轮,其特征在于:针对高性能磁力齿轮,考虑其结构参数与调磁极片对转矩的影响,设计了一种由非导磁材料与软磁材料组合的鼠笼式调磁极片结构,利用软件对其进行了模拟分析,根据分析结果得出了各种参数的最优值,模拟最优值情况下磁力齿轮的传动性能,并试制了此种参数下的实验样机。
【技术特征摘要】
1.一种新型高性能同轴式磁力齿轮,其特征在于:针对高性能磁力齿轮,考虑其结构参数与调磁极片对转矩的影响,设计了一种由非导磁材料与软磁材料组合的鼠笼式调磁极片结构,利用软件对其进行了模拟分析,根据分析结果得出了各种参数的最优值,模拟最优值情况下磁力齿轮的传动性能,并试制了此种参数下的实验样机。2.根据权利要求1所述的新型高性能同轴式磁力齿轮,其特征在于,所述的高性能同轴式磁力齿轮结构,此种结构中含有调磁极片,通过调磁极片对磁场的调制,所有的永磁体都起到了传递扭矩的作用,永磁体利用率的提升导致扭矩密度大大提高;采用非导磁材料与软磁材料组合的鼠笼式结构,其中非导磁材料为尼龙,软磁材料为硅钢,此结构不但能保证调磁极片结构强度和刚度,还能较好地阻止感应电流的轴向流动,从而有效减少涡流,提高效率。3.根据权利要求1所述的新型高性能同轴式磁力齿轮,其特征在于,所述的瞬态分析,采用进行瞬态分析时,固定模型的某一部分使其速度为零,与固定部分有相对运动的物体固定在...
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