陣列磁力聯(lián)軸器傳動轉(zhuǎn)矩的數(shù)值計算

為提高磁力泵磁力聯(lián)軸器的傳動轉(zhuǎn)矩，對Halbach陣列的特點和制造方法進行闡述，并分析了Halbach陣列的磁場分布情況及磁體的磁化規(guī)律．基于ANSYS求解磁傳動轉(zhuǎn)矩的基本原理，應(yīng)用ANSYS軟件對24及式Halbach型磁力聯(lián)軸器的氣隙磁場進行有限元分析，研究轉(zhuǎn)角差、氣隙厚度、永磁體厚度以及軛鐵厚度對磁力聯(lián)軸器傳動轉(zhuǎn)矩的影響．計算結(jié)果表明:Halbach型磁力聯(lián)軸器的傳動轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)角差呈正弦周期性變化，且在轉(zhuǎn)角差為磁及張角一半時取得較大值;在滿足結(jié)構(gòu)要求的前提下應(yīng)盡量減小工作氣隙厚度以提高其傳動轉(zhuǎn)矩;隨著永磁體厚度的變大，其傳動轉(zhuǎn)矩值變化較大且在使用較大尺寸永磁體時充分體現(xiàn)Halbach陣列的單邊聚磁特性;隨著軛鐵厚度的變大，傳動轉(zhuǎn)矩呈下降趨勢但影響很小，因此，在設(shè)計Halbach型磁力聯(lián)軸器時可以取消軛鐵結(jié)構(gòu)以降低轉(zhuǎn)動慣量，從而變強聯(lián)軸器的傳動性能．磁力泵傳動轉(zhuǎn)矩的大小取決于磁力聯(lián)軸器工作氣隙磁場強度的大小，而轉(zhuǎn)角差是影響氣隙磁場強度的主要因素之一，轉(zhuǎn)角差不同時所傳遞的轉(zhuǎn)矩值也不相同

利用ANSYS軟件對具體的磁力聯(lián)軸器進行了有限元分析，轉(zhuǎn)角差、氣隙厚度、永磁體厚度及軛鐵厚度對傳動轉(zhuǎn)矩的影響．2)通過對不同軛鐵厚度時轉(zhuǎn)矩的分析，在軛鐵厚度較小時傳動轉(zhuǎn)矩值較大，隨著軛鐵厚度的變加傳動轉(zhuǎn)矩值降低．因此Halbach型磁力聯(lián)軸器設(shè)計時可以取消軛鐵結(jié)構(gòu)，這樣磁力傳動機構(gòu)的尺寸及質(zhì)量減小，并降低了磁力傳動機構(gòu)的轉(zhuǎn)動慣量，從而變強了磁力傳動機構(gòu)的啟動性能