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​阵列磁力联轴器传动转矩的数值计算

2021-03-02 11:37:28

阵列磁力联轴器传动转矩的数值计算

为提高磁力泵磁力联轴器的传动转矩,对Halbach阵列的特点和制造方法进行阐述,并分析了Halbach阵列的磁场分布情况及磁体的磁化规律.基于ANSYS求解磁传动转矩的基本原理,应用ANSYS软件对24及式Halbach型磁力联轴器的气隙磁场进行有限元分析,研究转角差、气隙厚度、永磁体厚度以及轭铁厚度对磁力联轴器传动转矩的影响.计算结果表明:Halbach型磁力联轴器的传动转矩随转角差呈正弦周期性变化,且在转角差为磁及张角一半时取得较大值;在满足结构要求的前提下应尽量减小工作气隙厚度以提高其传动转矩;随着永磁体厚度的变大,其传动转矩值变化较大且在使用较大尺寸永磁体时更能充分体现Halbach阵列的单边聚磁特性;随着轭铁厚度的变大,传动转矩呈下降趋势但影响很小,因此,在设计Halbach型磁力联轴器时可以取消轭铁结构以降低转动惯量,从而变强联轴器的传动性能.磁力泵传动转矩的大小取决于磁力联轴器工作气隙磁场强度的大小,而转角差是影响气隙磁场强度的主要因素之一,转角差不同时所传递的转矩值也不相同

利用ANSYS软件对具体的磁力联轴器进行了有限元分析,得到转角差、气隙厚度、永磁体厚度及轭铁厚度对传动转矩的影响.2)通过对不同轭铁厚度时转矩的分析得到,在轭铁厚度较小时传动转矩值较大,随着轭铁厚度的变加传动转矩值降低.因此Halbach型磁力联轴器设计时可以取消轭铁结构,这样磁力传动机构的尺寸及质量大大减小,并降低了磁力传动机构的转动惯量,从而变强了磁力传动机构的启动性能