【摘 要】
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调磁体弯管型相交轴磁齿轮和传统相交轴磁齿轮相比具有永磁体利用率高、输出转矩大、传动效率高和转矩密度高等优点,可广泛应用于车辆、工程、食品、医药等领域。本文主要研究了该传动系统的动力学问题,为优化系统的结构参数提供了理论依据,具体研究内容如下:调磁体弯管型相交轴磁齿轮传动系统的自由振动分析。使用Maxwell电磁分析软件对传动系统进行了仿真分析,得到了传动系统的磁耦合刚度;提出了该系统的动力学假设,
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调磁体弯管型相交轴磁齿轮和传统相交轴磁齿轮相比具有永磁体利用率高、输出转矩大、传动效率高和转矩密度高等优点,可广泛应用于车辆、工程、食品、医药等领域。本文主要研究了该传动系统的动力学问题,为优化系统的结构参数提供了理论依据,具体研究内容如下:调磁体弯管型相交轴磁齿轮传动系统的自由振动分析。使用Maxwell电磁分析软件对传动系统进行了仿真分析,得到了传动系统的磁耦合刚度;提出了该系统的动力学假设,建立了传动系统的动力学模型和动力学微分方程组。通过计算,得到了传动系统的七阶固有频率和振型,且扭转方向的固有频率明显小于支撑方向的固有频率。随着典型构件的质量不断增大,其相应的模态频率不断减小;随着典型构件的刚度不断增大,其相应的模态频率不断增大。调磁体弯管型相交轴磁齿轮传动系统的强迫振动分析。建立了强迫振动的动力学微分方程组,对传动系统的强迫振动进行了时域分析;用解析法分析了转子上的激励频率分别与传动系统固有频率接近时的共振现象;用数值法对解析法进行了验证。当激励频率接近传动系统的某一阶固有频率时,会发生明显的共振现象,且对应阶构件的振动位移变化较大,而其它构件的振动位移变化较小。调磁体弯管型相交轴磁齿轮传动系统的参数振动分析。建立了传动系统的参数振动方程组,推导了该传动系统的响应公式,利用响应公式分析了传动系统的主共振和组合共振现象。当传动系统的激励频率接近某一阶固有频率或组合频率时,系统对应阶构件的振动位移比较大,而其它构件的振动位移较小。利用调磁体弯管型相交轴磁齿轮传动系统的样机搭建了模态实验平台,进行了模态试验,得到了传动系统的前三阶模态频率,对比了测量结果与理论分析结果,分析了误差产生的原因,验证了理论分析的可行性。
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