转矩波动下电动轮纵向阶次振动特性及理论分析

针对轮毂电机转矩波动激励引起的电动轮系统振动问题,通过台架试验测得了电动轮运行工况下振动加速度信号,揭示了电动轮系统纵向振动的阶次特征和高频特性.基于电机电磁转矩解析模型从磁场相互作用的角度分析了永磁体磁场非正弦分布和电流谐波对转矩波动的贡献,进而解释了电动轮阶次振动的来源,即电动轮6.0阶振动由永磁体非正弦分布引起;1.0阶振动主要由电流谐波引起;6.5阶振动则由电流谐波和永磁体非正弦分布共同引起.为解释电动轮高频振动现象建立了基于刚性环理论的电动轮动力学模型并进行模态分析,结果表明,电动轮3个共振峰处高频振动分别对应轮胎和车轮同向旋转、反向旋转和纵向平移模态.     

“磁筛”作用富氧结构磁场优化

对利用"磁筛"作用从空气中富集氧气的永磁体结构进行优化研究.在由两块方形永磁体叠放构成的磁场空间中,中心磁感应强度以及磁场空间对氧气分子的拦截能力随着磁体厚度的增加逐渐提高,但提高速率逐渐减缓,通过增加永磁体厚度增强磁场强度存在一定的饱和度.方形永磁体厚、长尺寸一定时,增加磁体宽度方向的尺寸使磁场空间内的磁感应强度逐渐降低,且在宽度方向上磁场均匀度降低,只有当永磁体厚宽比大于1时,磁场空间内磁场才能满足"磁筛"结构磁场空间内磁场均匀度的要求.永磁体厚度、宽度一定时,磁体长度变化对磁场空间磁感应强度影响较小,可以通过适当增加磁体长度,延长"磁筛"结构对空气的作用时间,增强"磁筛"结构的富氧效果.     

金属带式CVT轴向偏斜及形线研究

为了减少金属带式无级变速器中金属带在工作过程中的轴向偏斜,采用数值求解的方法计算轴向偏斜的大小,比较了两种计算轴向偏斜方法的精度,得出了和实际工况更接近的算法;根据共轭曲线原理,以金属带渐开线母线为例,求解出了与之共轭的带轮母线,得出了带轮母线曲率和带轮接触强度的关系,通过改变金属带的设计参数,可以改善带轮和金属带受力状态,保证了变速过程中金属带轴向作整体平移,在理论上消除了金属带的轴向偏斜,提高了金属带的寿命和传动的可靠性以及无级变速器的性能,为金属带式无级变速器的设计提供参考.     

永磁体在磁流体中自悬浮能力的数值计算

永磁体能否在磁流体中自悬浮,是实现磁流体惯性传感器的关键。通过标量磁势法计算封闭容器里永磁体在磁流体中产生的磁场以及对磁场分布进行数值计算,借助边界积分求得永磁体在磁流体中的受力大小,分析永磁体在磁流体中的悬浮能力。结果表明,在没有外磁场作用情况下,合理选择磁流体、永磁体及容器参数,可以实现永磁体在磁流体中自悬浮。     

磁力金属带传动的动力学模型及其振动特性研究

磁力金属带传动是新近提出的一种新型传动方式.本文建立了磁力金属带传动的动力学模型及相应的运动微分方程,导出了磁力金属带传动纵向振动的固有频率和主振型,分析了外界激励对传动系统的影响.研究结果对防止传动系统发生共振,减少弹性滑动,改善传动性能等具有一定的指导意义,并可为磁力金属带传动的动态设计提供理论依据.图2,参10.     

基于高温超导体的振动试验技术

该文介绍了一种新的非接触式超导激振技术。利用非理想第二类超导块材YBCO的迈斯纳效应,使永磁体在场冷条件下悬浮。将线圈固定于YBCO超导块材中心,振动控制器产生控制信号输入到线圈中,使YBCO超导块材上方产生交变磁场,永磁体工作台产生振动,实现了非接触式振动。介绍了基于高温超导的磁刚度试验、正弦扫频试验和随机振动试验,其结果验证了此激振技术的可行性。与现有振动试验平台相比,其高频段控制效果好,并可在现有基础上扩展设计多自由度振动试验台。     

微型电磁驱动膜片泵理论分析与实验

研究一种新颖的电磁力驱动的膜片泵,它由驱动线圈、嵌有小永磁体的PDMS膜片及阀体构成,具有体积小,制作简单,控制精度高的特点.永磁体在通电线圈产生的磁场中受到电磁力作用,驱动膜片运动,使膜腔产生体积变化引起液体单向流动.重点分析了磁场大小、泵的电磁力大小及在该电磁力作用下膜片的变形量,通过Matlab仿真,分析了电流输入与膜片变形的关系.对电流大小与液体流量、脉冲频率与液体流速进行了实验测试.实验结果显示该泵可在2.5 Hz时实现最小泵送量为2.75 μL/min.     

磁力金属带传动中传动比的影响因素分析

对新型磁力金属带传动中传动比的影响因素，如有效牵引力、初张力、磁感应强度、中心距、小带轮直径及围包角等进行了分析和数值模拟，揭示了传动比随这些影响因素而变化的规律。结果表明，磁力金属带传动的传动比随磁感应强度、初张力及中心距的增大而增大，随围包角及小带轮直径的增大而减小。文中指出，由于磁力的作用，小带轮直径及其围包角均可相应减小，因此，其传动比较普通带传动可增加3～4倍。     

外磁场驱动的无线内窥镜磁场线圈的设计方法研究

为实现外磁场驱动的无线内窥镜所需的外部磁场,提出了外部磁场线圈的设计方法．针对人体呈圆柱状外形对目标磁场在柱坐标系中进行分解,通过目标场法（target field,TF）反解出电流密度分布,并通过离散得到实际线圈的位置和电流大小．用此方法设计了一个方案,并用有限元软件进行建模仿真,计算磁体转矩的大小,与预计的理想转矩进行了对比;同时分析了均匀磁场的范围．仿真结果表明,这样的线圈和电流分布方式可以使无线内窥镜所带的永磁体在任意平面产生均匀转矩．     

磁共振用Halbach永磁阵列的仿真分析

阐述了Halbach永磁阵列的原理及所产生的静磁场的特点,利用Maxwell仿真软件对一种可用于核磁共振小型化的圆柱型Halbach阵列进行了静磁场仿真分析——首先对理想情况下圆柱型Halbach阵列在不同离散磁块数、磁性材料和磁块尺寸时所产生的磁感应强度进行了对比,然后将充磁方向和磁块性能存在误差的非理想情况与理想情况下的Halbach阵列产生的静磁场进行了对比,最后将Halbach阵列与H型常规永磁体进行了对比.结果表明:组成Halbach阵列的磁块数目、磁性材料的性能和磁块尺寸是影响磁感应强度的主要因素;磁块选材、充磁等加工工艺对Halbach阵列的磁场均匀性有很重要的影响;相比于常规永磁体,Halbach阵列在用料和产生的磁场强度方面具有一定的优势.     

磁力金属带传动的横向振动特性分析

建立了磁力金属带传动横向振动的力学模型和运动微分方程，导出了横向振动的固有频率，分析了传动系统对外界激励的响应，探讨了初张力、磁感应强度和中心距等因素对固有频率的影响．研究结果对改善磁力金属带传动的动态特性。防止系统发生共振有一定的指导意义，并可为磁力金属带传动的设计提供理论依据．图4，参9．     

提高汽车金属带式无级变速器效率的途径

分析了目前汽车金属带式无级变速器(MBCVT)传动效率未能得到充分发挥的原因,结果表明,现有的MBCVT的带轮轴向力是根据最大传递转矩来确定的,这样会使带轮轴向力过大,加大了液压系统的能耗.通过实验探索了其核心元件——金属带传动的滑差率和效率与传递载荷的关系.依据实验结果,提出了根据实际传递转矩施加带轮轴向力的方法:通过控制滑差率在9.6%~10.9%之间来调节带轮轴向力的大小,保证金属带传动始终工作在转矩比为0.8~0.9范围.这是其传动能力最强、传动效率最高的工况,可减少轴向力10%~46%,降低油耗5%~8%.     

金属带式无级变速器传动效率的实验研究

传动效率是无级变速器的一项重要性能,分析了无级变速器传动过程中的各项功率的损失,认为金属带与锥盘之间的沿圆周方向滑动引起的功率损失是主要的·并通过实验测试出金属带式无级变速器的主要部件金属带的传动效率·实验在3种工作条件下,保持各工作条件下的输入转速和速比不变,逐渐改变输入转矩,使输出转矩随其变化而变化,分别测出输入输出的转速和输入输出的转矩,然后经过计算,得出了金属带在稳态运行中的传动效率为092·     

汽车无级自动变速器接触摩擦条件的模拟

汽车无级变速传动是一种带式摩擦传动，摩擦系数是汽车无级变速器CVT（Continuously Variable Transmission）的重要传动参数，汽车无级自动变速器油CVTF（Continuously Variable Transmission Fluid）的摩擦系数受接触状态的影响较大。CVT金属钢带与带轮之间的接触近似为锥体和柱面的接触，因接触线较短，则沿接触线长度方向的曲率变化可以略去不计，这样可以将钢带与带轮的接触问题简化为一对轴线平行的当量圆柱体的接触问题来处理。以接触应力相等为等效的接触状态，采用环块摩擦实验机模拟的方法，对汽车无级自动变速器CVT带轮和钢带的接触条件进行了模拟。     

高齿形圆弧齿同步带轮的计算机辅助设计

本文对高齿形圆弧齿同步带在不同传动条件下进行了带轮与滚刀的计算机辅助设计。在研究滚刀加工不同齿数带轮所形成的误差分布规律及误差对带与轮啮合传动影响的基础上，确定了滚刀可加工的齿数范围与参数。为加速高齿形圆弧齿同步带的推广和应用提供了理论依据。     

增程器用少稀土永磁交替极发电机设计与分析

针对传统的增程器用12极18槽永磁发电机制造成本高、感应电动势波形差等问题,提出了一种的新型结构永磁交替极发电机。通过改变极槽匹配关系和转子铁心上磁钢布置方式,实现稀土永磁用量的减少和感应电动势高次谐波的降低。利用有限元软件对四种结构的增程器发电机进行了建模仿真,结果表明与传统的增程器用12极18槽永磁发电机相比新型永磁交替极发电机能够减少稀土永磁用量;并且降低5次、7次感应电动势谐波含量。最后通过实验验证了新型永磁交替极发电机设计的合理性。     

梯形齿与双圆弧齿同步带传动精度分析

分析了同步带齿与轮齿齿形参数在传动中产生的多边形效应基础上,建立了同步带传动精度计算模型,由此分析了紧迫长度、带与轮齿形参数对传动精度的影响,并对梯形齿、双圆弧齿同步带传动精度进行了计算和比较,为同步带在精密设备上的应用提供了计算依据。     

永磁直驱式带式输送机系统动态特性及能耗分析

为解决传统异步驱动式带式输送机效率低、能耗高的问题,基于机械动力学理论和磁力传动技术,对永磁直驱式带式输送机的运动模型和耗能情况进行深入研究。针对永磁直驱式带式输送机复杂的非线性机电耦合关系问题,以永磁电机驱动的带式输送机为主要研究对象,在带式输送机离散系统的简化动力学模型基础上,引入同步旋转坐标下的永磁同步电机状态方程,建立了基于机电耦合关系的永磁直驱式带式输送机系统模型,并通过Harrsion软启动速度推导出该系统模型在启动过程中的能耗解析式;以矢量控制技术对系统进行仿真分析,得到了永磁直驱式带式输送机的动态特性,表明了带速及张力变化规律符合实际运行工况,并进一步将永磁直驱式带式输送机与异步驱动式带式输送机相比较,得到启动过程的张力和能耗对比图,结果表明:在启动过程中永磁直驱式带式输送机具有更小的张力峰值,同时在整个启动过程中永磁直驱式带式输送机比异步驱动式带式输送机降低了约8%的能耗。     

用变节径法研究圆弧齿同步带不完全啮合区传动状态

根据圆弧齿同步带的传动特性，应用变节径法，建立了圆弧齿同步带与带轮在不完全啮合关系模型。在此基础上，分析了圆弧齿同步带与带轮的节距差、带轮齿数对啮合动干涉的影响；得出圆弧齿同步带与带轮零节距差传动有干涉，带轮具有适量的正节距差可减少啮合传动干涉，提高带的寿命。