圆筒式磁力联轴器是一种利用稀土永磁体之间的磁作用力,勿需机械连接即可进行机械传递的新型联轴器。圆筒式磁力联轴器的结构主要由三部分组成:主动(外)磁转子、隔离套和从动(内)磁转子。其在工作时,隔离套装配在内、外磁转子中间,使主、从动轴之间由静密封取代了传统的动密封,达到了扭矩的无接触传递。另外,由于圆筒式磁力联轴器实现了无机械连接传递,解决了运行和安装过程中的过载保护,软启动,主、从动轴对中,密封性等问题,使其广泛地应用于泵业、食品、能源及仪表等行业。本论文旨在通过理论研究和试验测试分析圆筒式磁力联轴器的传动特性(传递扭矩和涡流损耗),探索各相关的因素对其传动特性的影响,并提出了改善其传动特性的相关方法,以指导圆筒式磁力联轴器在实际应用中的设计和生产;另外,还采用纳米伊蒙粘土和玻璃纤维(GF)改性聚苯硫醚(PPS)制备了一种低涡流损耗、力学性能优异的纳米伊蒙粘土-GF-PPS复合材料隔离套。首先,阐述了磁力联轴器的研究和应用现状,给出了磁力联轴器在工业传输领域和防止工业泄露方面的优势。并根据磁力联轴器的工作原理上概述了其分类方法,以及在不同领域的应用。从气隙磁场、传递扭矩和涡流损耗三个方面介绍了圆筒式磁力联轴器国内外的研究内容和方法。介绍了圆筒式磁力联轴器的材料组成,指出了现有圆筒式磁力联轴器存在的缺陷。另外,还给出了本论文的研究意义和主要研究内容。而后,根据磁力联轴器的工作原理,设计和制造了一套磁力联轴器的传动特性测试装置。一方面,从静态扭矩和涡流损耗的产生原理入手,设计了动、静态性能测试平台的外部硬件的结构;另一方面,给出了动、静态性能测试平台的软件设计方法,并介绍了其测试原理。其次,通过分析磁力联轴器扭矩传递原理,根据高斯定理和永磁体材料的B-H曲线,推导出磁力联轴器的传递扭矩的计算公式,通过公式和静态性能测试装置分析了磁力联轴器的结构参数(如磁偏角、磁极数、永磁体厚度和气隙间隙)对磁力联轴器的传动扭矩的影响,结果表明,测试和计算结果具有好的吻合性。因此,所设计的静态性能测试装置能为磁力联轴器的设计及评价提供试验基础。再次,分析了磁力联轴器涡流损耗产生原理;基于测试数据,推导出了涡流损耗的计算公式,通过公式和动态性能测试装置分析了其结构参数(如隔离套材质、隔离套厚度、磁极数、永磁体厚度和气隙间隙)对磁力联轴器的涡流损耗的影响,结果表明,在保证永磁体作用面积不变时,永磁体数目越多,厚度越大及气隙间隙越小,隔离套产生的涡流损耗越大;另外,在相同结构参数下,隔离套材质的厚度、电阻率越大,涡流损耗越大。另外,为了充分降低所用隔离套的涡流损耗,以聚苯硫醚树脂(PPS)为基材,并加入改性层片状纳米伊蒙粘土和玻璃纤维(GF),制得了一种低涡流损耗、力学性能优异的纳米伊蒙粘土-GF-PPS三元复合材质隔离套。分析了层片状纳米伊蒙粘土添加量、粒径、表面改性剂以及玻璃纤维添加量对其复合材料力学性能的影响。通过万能力学测试分析结果表明,加入5 wt.%伊蒙粘土(2 wt.%环氧树脂改性、细度(<100 nm)约为64 wt.%),可明显地改善PPS基复合材料冲击韧性、且缺口冲击强度提高了60.2%;在此基础上加入30 wt.%玻璃纤维,其拉伸强度和弯曲强度较纯的PPS分别增加了256.3%、289.2%,达到了增强增韧的目的。并通过理论计算和磁力联轴器动态测试平台分析了纳米伊蒙粘土-GF-PPS复合材料隔离套的涡流损耗。最后,对论文的研究工作内容进行了总结,并指出了本工作的一些不足之处,同时,对后续的研究进行了展望。