本文從:二維瞬態(tài)氣隙磁場分析出發(fā)，借鑒層理論模型對樣機(jī)的轉(zhuǎn)知特性及氣隙磁密進(jìn)行解析計(jì)算。在此基礎(chǔ)上，以一臺1816槽盤式異步磁力聯(lián)軸器樣機(jī)為例，利用有限元仿真和樣機(jī)試驗(yàn)不同工作參數(shù)對盤式異步磁力聯(lián)軸器三維瞬態(tài)氣隙磁場、傳遞轉(zhuǎn)矩和傳動效率的影響。

聯(lián)軸器傳動轉(zhuǎn)矩的計(jì)算模型

  結(jié)構(gòu)及工作原理

    盤式異步磁力聯(lián)軸器主要包括永磁體盤、導(dǎo)體盤及氣隙二部分組成。永磁體盤由扇形永磁體安裝于軛鐵基體的表面而構(gòu)成，導(dǎo)體盤采用深槽嵌入式結(jié)構(gòu)，銅塊與軛鐵間隔排列并通過內(nèi)外銅圓環(huán)形成封閉鼠籠環(huán)形結(jié)構(gòu) .基于電磁感應(yīng)原理，當(dāng)永磁體盤山電動機(jī)驅(qū)動而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，使得導(dǎo)體盤因切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場與永磁體產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，從而帶動著從動盤隨主動盤是相同的方向旋轉(zhuǎn)。輸出轉(zhuǎn)知及轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)和控制則是通過改變主動盤和從動盤間的氣隙以調(diào)節(jié)氣隙磁場的人小來實(shí)現(xiàn)，所以氣隙厚度的改變是實(shí)現(xiàn)速度可調(diào)的關(guān)鍵，目前已了一些調(diào)速裝置以實(shí)現(xiàn)氣隙厚度調(diào)節(jié)。

 工作負(fù)載對轉(zhuǎn)矩的影響

          輸入轉(zhuǎn)速為I 200 r/min，轉(zhuǎn)差率為6%,氣隙厚度為6 mm時模擬的轉(zhuǎn)矩隨時間變化曲線，轉(zhuǎn)矩隨時間的變化是先增大后減小再逐漸.穩(wěn)定。根據(jù)第1.2節(jié)轉(zhuǎn)矩理論公式，轉(zhuǎn)矩與氣隙磁場存在很大的關(guān)聯(lián)，當(dāng)鑫程機(jī)械公司生產(chǎn)的聯(lián)軸器剛啟動時，氣隙磁場士要由永磁體提供，隨著聯(lián)軸器輸入轉(zhuǎn)速的突然增加，切割磁力線速度增加，所以輸出轉(zhuǎn)矩也突然上升:但隨著轉(zhuǎn)速不斷增加，使得導(dǎo)體盤中的感應(yīng)電流也逐漸變大，故而氣隙磁場逐漸取決于永磁磁場和感應(yīng)磁場的合成磁場，感應(yīng)磁場可能導(dǎo)致部分氣隙磁場削弱，從而造成轉(zhuǎn)矩的稍有下降;   與主、從動盤的速度都趨于穩(wěn)定后，轉(zhuǎn)矩趨于平穩(wěn)。因此鑫程機(jī)械公司的聯(lián)軸器輸出的轉(zhuǎn)矩應(yīng)為轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)時的數(shù)值，這里取0.1 s后曲線上數(shù)值的平均值作為轉(zhuǎn)矩值。

    為轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系，模擬時保持其他參數(shù)不變，改變轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率關(guān)系曲線。隨著工作負(fù)載的增大，意味著轉(zhuǎn)差率的增大，轉(zhuǎn)矩值隨轉(zhuǎn)差率的增加而增大。