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可调速异步盘式磁力联轴器的优化设计

2021-03-06 09:45:02

可调速异步盘式磁力联轴器的多目标优化设计

可调速异步盘式磁力联轴器是一种轴系零件,其利用永磁材料所产生的磁力作用,实现了运动和转矩无接触传递。与传统联轴器相比,采用钕铁硼永磁材料作为励磁源的永磁联轴器,其传递转矩和效率均有及大提高。然而钕铁硼价格相对高昂,使得可调速异步盘式磁力联轴器的制造成本也较高,故需对永磁联轴器进行优化,用较少的永磁材料较强的磁场,传递较大的转矩

联轴器采用两个主动永磁体盘,两个从动铜转子盘的复合式结构。永磁体盘固定于电机轴上,铜盘固定在负载轴上。永磁体盘由电机带动相对铜盘做旋转运动时,在铜导体表面会产生感应电流,此感应电流又将产生感应磁场与永磁场相互作用,从而实现转矩的传递通过对影响可调速异步盘式磁力联轴器生产成本和工作性能的研究基础上,建立了以体积较小化和转矩较大化的多约束双目标数学模型。针对模型中多目标、多非线性约束的特点,采用将遗传算法、隶属度函数与惩罚函数相结合的方法,构造了带惩罚项的适应度函数,对联轴器的结构参数和性能参数进行了优化,改良了遗传算法的局限性。优化结果表明,该算法在单目标函数和多目标函数情形下均搜索到全局较优解,具有良好的优化效果,为可调速异步盘式磁力联轴器的改进优化起指导意义。