超環(huán)面機電傳動驅(qū)動機理及電磁特性研究.pdf

1、超環(huán)面機電傳動是一種新型的機電傳動方式，它在結(jié)構(gòu)上將行星傳動和蝸桿傳動引入機電傳動設(shè)計，從而實現(xiàn)了動力裝置與減速機構(gòu)的結(jié)合。超環(huán)面機電傳動系統(tǒng)的發(fā)展正處于試驗研究階段，尚未能實際應(yīng)用。本文從結(jié)構(gòu)參數(shù)、驅(qū)動原理、行星輪永磁場計算、蝸桿內(nèi)定子電磁場計算、磁場有限元仿真分析等方面對超環(huán)面機電傳動系統(tǒng)進行了深入的研究。
　　針對傳動系統(tǒng)特殊的空間結(jié)構(gòu)特點，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，分析了傳動系統(tǒng)的輸出力矩。
　　對三相十二槽蝸桿內(nèi)定子磁場進行了解析計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)定子磁場的解析計算。采用有限元軟件對蝸桿內(nèi)定子磁場進行了仿真分析，仿真結(jié)果證明了解析計算的正確性。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，完成了八磁齒行星輪永磁場的建模與解析計算。建立了圓柱永磁齒計算模型，推導(dǎo)出單個永磁齒的空間磁場表達式。采用齊次坐標變換，給出了永磁齒坐標系和行星輪全局坐標系之間的轉(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，證明了理論計算的正確性。
　　針對環(huán)面外定子的空間螺旋結(jié)構(gòu)，對環(huán)面外定子磁場的解析計算進行了探究。采用有限元軟件對環(huán)面外定子進行了