多端口永磁式行星齿轮设计与电磁性能分析*

马振忠，　朱孝勇，　张仁忠，　全　力

(江苏大学 电气信息工程学院,江苏 镇江　212013)



多端口永磁式行星齿轮设计与电磁性能分析*

马振忠，朱孝勇，张仁忠，全力

(江苏大学 电气信息工程学院,江苏 镇江212013)

摘要：针对永磁式行星齿轮设计中的电磁问题进行了系统研究。通过对永磁式行星齿轮设计中的关键问题的理论和仿真分析，提出了永磁式行星齿轮设计的基本原则，在此基础上设计了一台高转矩密度、低定位力矩的永磁式行星齿轮。基于有限元仿真软件进行电磁参数计算，验证了结构的合理性。加工了样机，对样机的永磁太阳轮的最大传递转矩进行了试验，试验结果验证了上述设计和优化方法的有效性。

关键词：永磁式齿轮； 电磁分析； 有限元； 设计分析

0引言

齿轮传动是极为广泛的一种能量传递方式。由于其具有恒定的传动比、较高的传动效率、工作可靠、寿命较长、结构紧凑、可实现平行轴以及任意角交错轴的传动等特点，所以被应用于各种工业领域[1-6]。由于传统的机械式齿轮的传动方式为接触式传动，具有摩擦、振动、噪声等缺点，且不具有过载保护能力，特别是当工作环境要求无尘、无噪声或有易燃、易爆、易腐蚀、有毒介质时，传统的机械式齿轮传动方式已经不能满足需求，因此研究和开发更加可靠、适应更多场合的能量传递装置成为齿轮传动领域面临新的难点之一。

磁齿轮传动是一种十分清洁环保的能量传递方式，与传统的机械齿轮传动装置相比，磁齿轮传动装置具有以下明显的优点： (1) 磁齿轮通过磁场的耦合来传递能量，是一种无接触式的能量传递方式，不存在刚性连接的问题。……