轉(zhuǎn)矩的數(shù)值計(jì)算

    文中采用美國(guó)Swanson Analysis System的ANSYS分析軟件對(duì)Halbach型磁力聯(lián)軸器的空間磁場(chǎng)進(jìn)行有限元分析，并計(jì)算其傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩.

2. 1  ANSYS軟件求解轉(zhuǎn)矩原理

    ANSYS軟件分析磁場(chǎng)以麥克斯韋方程組為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)有限元分析進(jìn)行未知量磁位的計(jì)算，磁場(chǎng)力和力矩由自由度推導(dǎo).根據(jù)選擇的單元類型不同，自由度可以為標(biāo)量磁位、矢量磁位或邊界通量.ANSYS采用兩種方法即麥克斯韋應(yīng)力法和虛功應(yīng)力法計(jì)算磁力和轉(zhuǎn)矩

2. 1. 1麥克斯韋應(yīng)力法

    麥克斯韋應(yīng)力張量用來(lái)計(jì)算鐵磁區(qū)域的受力情況，這種力由施加了非零面載荷的空氣區(qū)域單元所在的面計(jì)算.對(duì)于二維問(wèn)題，這種方法使用外推場(chǎng)量值，便可以以下的積分結(jié)果: 利用ANSYS軟件對(duì)Halbach型磁力聯(lián)軸器的傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算，分析轉(zhuǎn)角差。氣隙厚度t,磁體厚度t、及扼鐵厚度t，對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響.

3.1轉(zhuǎn)角差對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響

磁力泵傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小取決于磁力聯(lián)軸器工作氣隙磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小，而轉(zhuǎn)角差是影響氣隙磁場(chǎng)強(qiáng)度的主要因素之一，轉(zhuǎn)角差不同時(shí)所傳遞的轉(zhuǎn)矩值也不相同.

    圖6為金屬隔離套和非金屬隔離套兩種情況下磁力泵傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)角差的變化曲線.從圖中可以看出，傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)角差的增大呈正弦周期性變化.非金屬隔離套傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩值要大于金屬隔離套傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩值，這主要是由于金屬隔離套在交變磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生渦流造成的損失，經(jīng)分析知該渦流損失約為13.41%.