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.     

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．     

磁力金属带传动的传动特性分析

介绍了磁力金属带传动的工作原理，分析和探讨了其有效拉力、线速度及弹性滑动率等传动性能，并通过实验测定了相关性能参数。结果表明，磁力金属带传动主要是利用磁场吸引力与初拉力的耦合作用来增加摩擦力进而传递运动和动力的，其传动效率可达95%～98%，而弹性滑动率一般在0.1%以下。     

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。     

磁力金属带传动主要性能参数的数值模拟

对新型磁力金属带传动的主要性能参数 ,如有效牵引力、传动比及弹性滑动率等进行了分析和数值模拟 ,揭示了这些参数是随磁感应强度、围包角及初张力而变化的规律 .由于电磁力的作用 ,其有效牵引力较普通带传动可提高 4～ 6倍 ,传动比可提高 3～ 4倍 ,而弹性滑动率仅为 0 .0 2 %～ 0 .0 5 % ,因而传动准确 ,效率高 ,传动性能也可得到较大程度的改善 .图 6 ,参 7     

泥浆发电机用磁力传动机构的转矩影响因素分析

磁力传动通过内外磁转子之间的磁力耦合产生相对运动,传递转矩和功率,是一种新型的无机械连接传动技术。针对一种泥浆发电机用磁力传动机构,采用高斯定理设计了满足工作要求的机构尺寸,利用ANSYS Maxwell建立磁力传动机构的有限元模型,分析了磁通密度和涡流损耗的分布规律,研究磁路结构和永磁体的各项参数对传动特性的影响,分析了产生影响的原因。选择不同结构参数的内外磁转子进行磁力传动性能测试实验,理论、仿真和实验结合对比验证高斯定理和有限元分析的准确性。结果表明：高斯定理和有限元分析与实验结果的误差在12.6%以内,可作为泥浆发电机用磁力传动机构的设计方法。     

磁力传动机构设计及传递力矩计算方法的研究

磁力传动机构是近年来得到广泛应用的新型驱动机构,本文首先分析磁力传动机构设计的主要内容和设计方法方面存在的主要问题,分析讨论几种磁力耦合传动机构传递力矩计算方法的局限,介绍了平面轴向、同轴径向磁力耦合传动机构传递力矩的工程计算方法及其在纺织机械中的应用设计实例.     

磁力金属带传动效率的理论计算与试验

磁力金属带传动(MBDM)是基于摩擦传动理论和电磁学理论构建的一种新型摩擦传动．研究了MBDM的功率损失及传动效率，分析了其影响因素，并通过实验加以验证．结果表明，MBDM通过电磁吸引力和初张力的耦合作用产生摩擦力，传递运动和动力，具有传动功率大和效率高等特点．MBDM稳定运行时的传动效率可稳定在95％～98％，并随磁感应强度的增加而提高、     

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.     

磁力耦合器在真空设备上的应用和设计

介绍了一种磁力耦合器在超高真空实验设备—滑动摩擦系数测定实验机上的具体应用和设计;并结合应用扼要介绍了磁力耦合器的工作原理、主要功能、磁力传动转矩的计算、磁路的排列形式、结构特点等,以及在制造中需要注意的工艺问题。     

弹性啮合与摩擦耦合带传动的原理与力学分析

建立了弹性啮合与摩擦藕合带传动的力学模型，推导出了这种新型带传动的最大有效拉力和最大传递功率的计算公式，阐明了新型传动的特点，并提供了新型带传动的实验室试验结果和应用实例。     

用于静摩擦力计算的接触界面势能模型

为从理论上直接计算光滑接触平面的静摩擦力和静摩擦系数，从微观上探讨了同种金属材料摩擦副静摩擦力产生的机制，利用金属晶体的强体积效应特征构造出简化计算静摩擦力的接触界面势能模型，根据通用粘附能量函数计算接触界面势能的变化，利用能量原理计算出静摩擦力和静摩擦系数，并建立静摩擦力与固体表面能、材料微观结构参数等的关系．利用已有的试验数据进行计算，其结果具有明显的规律性，并且与超高真空原子力显微镜观察到的铜试样的试验结果吻合较好，表明所提出的方法可行．由于表面能可以灵敏地反映摩擦接触界面的状况，采用所提出的方法有望提高计算精度．     

磁力金属带传动有效牵引力的理论研究

建立了新型磁力金属带传动（MMBT）有效牵引力的力学模型，对有效牵引力的影响因子进行了分析和数值模拟，结果表明，MMBT的有效牵引力是电磁吸引力和初张力耦合作用的结果，影响有效牵引力的因素主要有磁感应强度，初张力及围包角等，由于电磁吸引力的作用，其传载能力可得到较大幅度的增大。     

磁力辅助金属带传动的振动分析

在金属带传动中,将稀土永磁体按一定方式安装在带轮上,使其产生一定形式的磁场作用于金属带上,增加了金属带与带轮之间的摩擦力,同时带轮上永磁体的不同排列方式也产生了不同的磁场形态,使金属带产生的作用也不同.利用ANSYS有限元分析软件,对磁场形态进行分析,并且建立了金属带受磁场力作用后横向振动以及扭转振动的力学模型.图8,表2,参8.     

V带传动可靠性优化设计方法研究

在V带传动传统设计的基础上，将V带传动相关设计参数均看作随机变量，以V带传动依概率不发生疲劳断裂和打滑作为主要的可靠性约束条件，建立了V带传动可靠性优化设计数学模型，并给出设计计算实例。与传统设计比较，本设计计算方法新颖、可靠、实用可行。     

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。     

行星带传动结构参数的优化设计

在介绍行星带传动基本工作原理的基础上，建立了行星带传动结构参数优化设计方法，并对优化结果作了系统分析。设计结果表明，优化设计可显著地提高行星带传动的运动平稳性，是设计行星带传动的有效手段。