機電集成磁齒輪機構(gòu)傳動機理及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、本文提出了一種機電集成磁齒輪傳動機構(gòu)，不僅具有傳統(tǒng)磁齒輪無接觸、無摩擦、無需潤滑、清潔環(huán)保、過載保護等優(yōu)點，而且集傳動、驅(qū)動、控制于一體，具有傳動比大，轉(zhuǎn)矩密度高的優(yōu)點，可以以較低的轉(zhuǎn)速輸出較大的轉(zhuǎn)矩。
　　機電集成磁齒輪機構(gòu)傳動機理?；跈C電集成磁齒輪機構(gòu)的工作機理，采用解析法建立了該機構(gòu)四層氣隙中間位置處氣隙磁密數(shù)學(xué)模型,同時利用麥克斯韋應(yīng)力張量法推導(dǎo)了其靜態(tài)轉(zhuǎn)矩，并采用MATLAB得出了該機構(gòu)氣隙磁密曲線、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)矩隨相對運動角度呈正弦變化規(guī)律的結(jié)論。
　　機電集成磁齒輪機構(gòu)有限元仿真?；陔姶艌龌纠碚?，利用電磁仿真軟件Ansoft Maxwell建立了2D參數(shù)化模型，進行有限元電磁仿真計算，得出了該機構(gòu)中磁場分布情況，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，在驗證該機構(gòu)工作機理的同時分析了主要結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)對內(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)計范圍。
　　機電集成磁齒輪機構(gòu)的單目標(biāo)多參數(shù)優(yōu)化?；诜蔷€性優(yōu)化設(shè)計理論，建立了機電集成磁齒輪機構(gòu)第一、第二級優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)以及約束條件，利用MATLAB非線性參數(shù)優(yōu)化對其進行了多參數(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。同時基于MATLAB/GUI，開發(fā)了機電集成磁齒輪機構(gòu)第一級結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的GUI界面軟件。
　　完成了機電集成磁齒輪機構(gòu)樣機的設(shè)計、加工、調(diào)試，搭建了機電集成磁齒輪轉(zhuǎn)矩特性試驗平臺，驗證了機電集成磁