機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)理及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、本文提出了一種機(jī)電集成磁齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，不僅具有傳統(tǒng)磁齒輪無(wú)接觸、無(wú)摩擦、無(wú)需潤(rùn)滑、清潔環(huán)保、過(guò)載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，而且集傳動(dòng)、驅(qū)動(dòng)、控制于一體，具有傳動(dòng)比大，轉(zhuǎn)矩密度高的優(yōu)點(diǎn)，可以以較低的轉(zhuǎn)速輸出較大的轉(zhuǎn)矩。
　　機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)理?；跈C(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)的工作機(jī)理，采用解析法建立了該機(jī)構(gòu)四層氣隙中間位置處氣隙磁密數(shù)學(xué)模型,同時(shí)利用麥克斯韋應(yīng)力張量法推導(dǎo)了其靜態(tài)轉(zhuǎn)矩，并采用MATLAB得出了該機(jī)構(gòu)氣隙磁密曲線(xiàn)、內(nèi)轉(zhuǎn)子、外調(diào)磁環(huán)、

2、外定子的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩特性，得到了主要構(gòu)件上的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩隨相對(duì)運(yùn)動(dòng)角度呈正弦變化規(guī)律的結(jié)論。
　　機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)有限元仿真?；陔姶艌?chǎng)基本理論，利用電磁仿真軟件Ansoft Maxwell建立了2D參數(shù)化模型，進(jìn)行有限元電磁仿真計(jì)算，得出了該機(jī)構(gòu)中磁場(chǎng)分布情況，四層氣隙徑向、切向磁密及其空間諧波數(shù)，內(nèi)轉(zhuǎn)子、外調(diào)磁環(huán)、外定子靜態(tài)轉(zhuǎn)矩，在驗(yàn)證該機(jī)構(gòu)工作機(jī)理的同時(shí)分析了主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子、外定子轉(zhuǎn)矩特性和轉(zhuǎn)矩密度的影響規(guī)律，得到了主要

3、參數(shù)的設(shè)計(jì)范圍。
　　機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)的單目標(biāo)多參數(shù)優(yōu)化?；诜蔷€(xiàn)性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)理論，建立了機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)第一、第二級(jí)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)以及約束條件，利用MATLAB非線(xiàn)性參數(shù)優(yōu)化對(duì)其進(jìn)行了多參數(shù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化求解，得出了各結(jié)構(gòu)優(yōu)化參數(shù)值。同時(shí)基于MATLAB/GUI，開(kāi)發(fā)了機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)第一級(jí)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的GUI界面軟件。
　　完成了機(jī)電集成磁齒輪機(jī)構(gòu)樣機(jī)的設(shè)計(jì)、加工、調(diào)試，搭建了機(jī)電集成磁齒輪轉(zhuǎn)矩特性試驗(yàn)平臺(tái)，驗(yàn)證了機(jī)電集成磁