超環(huán)面機(jī)電傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)理及電磁特性研究.pdf

1、超環(huán)面機(jī)電傳動(dòng)是一種新型的機(jī)電傳動(dòng)方式，它在結(jié)構(gòu)上將行星傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)引入機(jī)電傳動(dòng)設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力裝置與減速機(jī)構(gòu)的結(jié)合。超環(huán)面機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展正處于試驗(yàn)研究階段，尚未能實(shí)際應(yīng)用。本文從結(jié)構(gòu)參數(shù)、驅(qū)動(dòng)原理、行星輪永磁場計(jì)算、蝸桿內(nèi)定子電磁場計(jì)算、磁場有限元仿真分析等方面對(duì)超環(huán)面機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究。
　　針對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)特殊的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了其減速比與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系，給出了結(jié)構(gòu)參數(shù)需滿足的條件。推導(dǎo)了內(nèi)外定子螺旋軌跡線

2、方程，提出了蝸桿內(nèi)定子的集成方案，分析了傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出力矩。
　　對(duì)三相十二槽蝸桿內(nèi)定子磁場進(jìn)行了解析計(jì)算與有限元仿真分析，得到了蝸桿內(nèi)定子磁場的分布規(guī)律。根據(jù)畢奧—薩伐爾定律和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系，完成了蝸桿內(nèi)定子磁場的解析計(jì)算。采用有限元軟件對(duì)蝸桿內(nèi)定子磁場進(jìn)行了仿真分析，仿真結(jié)果證明了解析計(jì)算的正確性。結(jié)果表明蝸桿內(nèi)定子磁場呈現(xiàn)出明顯的四極特性，磁場旋轉(zhuǎn)角度值與齒槽扭轉(zhuǎn)角度值相同，且氣隙有效控制范圍為2mm。
　　基于等效

3、磁荷的觀點(diǎn)，完成了八磁齒行星輪永磁場的建模與解析計(jì)算。建立了圓柱永磁齒計(jì)算模型，推導(dǎo)出單個(gè)永磁齒的空間磁場表達(dá)式。采用齊次坐標(biāo)變換，給出了永磁齒坐標(biāo)系和行星輪全局坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換矩陣。利用疊加原理，得到行星輪整體磁場表達(dá)式。建立了行星輪磁場有限元分析模型，得出了行星輪磁場的分布場圖及端截面磁密分布曲線，證明了理論計(jì)算的正確性。
　　針對(duì)環(huán)面外定子的空間螺旋結(jié)構(gòu)，對(duì)環(huán)面外定子磁場的解析計(jì)算進(jìn)行了探究。采用有限元軟件對(duì)環(huán)面外定子進(jìn)行了