磁性聯(lián)軸器及軸系理論建模

    內(nèi)外軸式磁性聯(lián)軸器的建模與分析優(yōu)化為主要目標(biāo),結(jié)合磁力傳動技術(shù)和直接驅(qū)動技術(shù),設(shè)計兩自由度同軸布局的真空機器人動力傳遞軸系原型系統(tǒng)。本文首先分別建立了內(nèi)外軸式磁性聯(lián)軸器的理論模型和三維有限元模型。改進了等效磁荷法和片電流法求解磁性聯(lián)軸器傳遞扭矩的數(shù)學(xué)模型,引入漏磁損失系數(shù),分別了基于這兩種方法的內(nèi)外軸間隙式磁性聯(lián)軸器的較大扭矩簡化公式,擴大了模型的適用范圍,顯著提高了這兩種方法的求解精度和效率。其中,片電流法在求解精度上提高了一,等效磁荷法精度提高了一,求解效率提過了一倍。通過使用片電流法,等效磁荷法和三維有限元模型,全 面地分析了磁性聯(lián)軸器兒何參數(shù)與其較大扭矩、較大扭矩體積比,以及啟動扭轉(zhuǎn)剛度的關(guān)系。并使用三維有限元法分別對扼鐵的導(dǎo)磁效應(yīng)、多組磁性聯(lián)軸器間的磁禍合效應(yīng)以及四種不同構(gòu)型的內(nèi)外軸式磁性聯(lián)軸器進行了仿真分析。分析結(jié)果被應(yīng)用于磁性聯(lián)軸器的優(yōu)化設(shè)計?；诖判月?lián)軸器在真空機器人軸系中實際應(yīng)用時的工況,以同時優(yōu)化兩組磁性聯(lián)軸器為例,建立了磁性聯(lián)軸器設(shè)計兒何參數(shù)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)。