微小型永磁行星齒輪研究.pdf

1、相比于傳統(tǒng)的機(jī)械齒輪，永磁齒輪作為一種新型的非接觸式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其主要優(yōu)點(diǎn)有齒輪之間無接觸、去除噪音、不需要特殊的維護(hù)和潤(rùn)滑，以及低啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和過載自保護(hù)等。除上述優(yōu)點(diǎn)外，永磁行星齒輪結(jié)構(gòu)具有較大范圍的傳動(dòng)比、結(jié)構(gòu)緊湊及過載能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的研究?jī)r(jià)值。
　　本文以微小型永磁行星齒輪（Magnetic Planetary Gearbox, MPG）為研究對(duì)象，對(duì)該齒輪的參數(shù)約束及基本方程、永磁齒輪耦合時(shí)的特殊問題、內(nèi)齒圈的多種勵(lì)

2、磁方式、電勵(lì)磁結(jié)構(gòu)的繞組分析與設(shè)計(jì)、混合勵(lì)磁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了分析和研究。
　　論文首先分析了永磁行星齒輪的工作原理和傳動(dòng)比，采用解析法推導(dǎo)了太陽(yáng)輪與行星輪、內(nèi)齒圈與行星輪之間的轉(zhuǎn)矩公式以及傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩公式。研究了傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)約束關(guān)系，以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中各磁性齒輪極對(duì)數(shù)的分配方案和變化規(guī)律，得到該永磁行星齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)并建立有限元仿真模型。
　　其次，針對(duì)永磁行星齒輪耦合的特殊問題進(jìn)行了仿真和研究，主要包括耦合特殊性

3、的原因和意義，并以太陽(yáng)輪和行星輪極距相等時(shí)的情況為參照，分析了太陽(yáng)輪和行星輪極距不相等的情況，行星輪 N、S磁極極距不相等的情況和太陽(yáng)輪及行星輪上磁鋼形狀變化對(duì)傳遞轉(zhuǎn)矩的影響。此外，對(duì)永磁行星齒輪進(jìn)行了仿真，對(duì)其傳遞轉(zhuǎn)矩和齒槽轉(zhuǎn)矩的大小與規(guī)律進(jìn)行研究，并分析了輸入輸出角的隨動(dòng)特性。
　　再次，采用有限元法研究了永磁行星齒輪內(nèi)齒圈的三種勵(lì)磁方式，先對(duì)混合勵(lì)磁結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化單元模型進(jìn)行了分析，再對(duì)定子混合勵(lì)磁式永磁行星齒輪進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)