一种同轴磁性齿轮的定子铁心的形状优化方法技术

本发明专利技术涉及一种同轴磁性齿轮的定子铁心的形状优化方法，属于传动装置技术领域，本发明专利技术的方法结合两种磁场和结构场的耦合仿真，基于响应面和遗传算法对同轴磁性齿轮的定子铁心的形状进行优化，为磁性齿轮定子铁心形状参数优化提供一种简洁、高效且误差小的方法。高效且误差小的方法。高效且误差小的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种同轴磁性齿轮的定子铁心的形状优化方法


[0001]本专利技术属于传动装置
，具体涉及一种同轴磁性齿轮的定子铁心的形状优化方法。

技术介绍

[0002]同轴磁性齿轮作为一种能够提供不接触变速传动功能的新型磁性机构，具有高功率密度、低振动噪声、过载保护等优点。同轴磁性齿轮产生工作转矩的关键因素在于调磁环的磁场调制效应，该效应与定子铁心的形状参数之间存在直接联系。通过优化同轴磁性齿轮的定子铁心的形状可以增强调磁环产生有效磁场谐波的能力，从而提高同轴磁性齿轮的转矩密度。
[0003]现有技术中通常采用相对磁导函数作为调制系数来表征齿槽对磁场的影响。这种方法可以很好地求解出气隙磁通密度的径向分量，却无法得出其切向分量；采用相对复磁导函数来求解气隙磁通密度的切向分量，但依然存在较大的误差；利用保角变换推导相对磁导函数时，由于转子永磁磁极与齿槽相对位置对磁场分布的影响，当齿槽宽度较大时，这种方法会带来较大的误差。

技术实现思路

[0004]鉴于上述分析，专利技术提供了一种同轴磁性齿轮的定子铁心的形状优化方法，该方法结合两种物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同轴磁性齿轮的定子铁心的形状优化方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：确定同轴磁性齿轮的定子铁心的待优化形状参数及其数目K；步骤2：获取位于优化设计变量空间表面区域的N
sample
个定子铁心样本；获取每个定子铁心样本的待优化形状参数值；步骤3：对获取的所有定子铁心样本进行磁场和结构场仿真，获得每个定子铁心样本的仿真最大结构变形量；步骤4：构造定子铁心的最大结构变形量的目标函数；定子铁心的最大结构变形量D的目标函数的表达式为：Y(D)＝f(X1,X2,...,X
k
)；(1)其中，X
k
为定子铁心样本的第k个待优化形状参数，k＝1,2,
…
,K；取最大结构变形量的倒数L的目标函数作为定子铁心的最大结构变形量D的目标函数，表达式为：Y(L)＝f(X1,X2,...,X
k
)；(2)步骤5：构造约束条件；步骤6：基于步骤3获取的N
sample
个定子铁心样本的待优化形状参数值和仿真最大结构变形量，使用二阶多元函数拟合定子铁心的最大结构变形量的倒数与定子铁心的待优化形状参数的关系函数；利用二阶函数对最大结构变形量的倒数L的目标函数进行拟合，二阶函数的表达式为：其中，β0为二阶多元函数的截距；β
i
为定子铁心的第i个待优化形状参数的系数；β
ij
为定子铁心的第i个和第j个待优化参数的乘积的系数；x
i
为定子铁心的第i个待优化形状参数，x
j
为定子铁心的第j个待优化形状参数，i，j＝1,2,
…
,K；ε为随机误差；通过最小二乘法对回归系数矩阵β进行估计，表达式为：其中，β为二阶多元函数的截距β0、定子铁心的第i个待优化形状参数的系数β
i
和的定子铁心的第i个和第j个待优化参数的乘积的系数β
ij
构成回归系数矩阵；为经过最小二乘法计算后的回归系数矩阵β；X为待优化形状参数向量；获得最大结构变形量的倒数向量与待优...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫欢松，周煜，黄佳敏，闫啸宇，李雪宇，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心，
类型：发明
国别省市：