基于超磁致伸缩材料的谐波驱动器结构与磁场优化设计

作     者：刘易斯 李俊阳 杨宇通 蒲伟 LIU Yisi;LI Junyang;YANG Yutong;PU Wei

作者机构：重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 四川大学空天科学与工程学院成都610065 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2017YFB1300600) 重庆市重点产业共性关键技术创新专项重大研发项目(CSTC2017zdcy-zdzxX0001) 

出 版 物：《重庆大学学报》 (Journal of Chongqing University)

年 卷 期：2021年第44卷第2期

页      码：94-106页

摘      要：基于超磁致伸缩材料(giant magnetostrictive material, GMM)正逆耦合效应以及能量转换特性,提出一种集驱动、传动及传感于一体的新型自感知谐波驱动器构想。利用ANSYS分析谐波减速器运行过程中波发生器应力分布情况,结合波发生器尺寸结构求解GMM棒的尺寸参数。基于毕奥-萨伐尔定律推导驱动线圈内部磁场求解方法并设计驱动磁场和偏置磁场布置方式。利用COMSOL Multiphysics建立驱动器电-磁-机三场耦合模型,分析在不同条件下驱动线圈内部磁场分布情况以及驱动器的位移输出特性。结果表明:在永磁体总长度不变情况下,对永磁体实行内置均匀布置,随着永磁体片数逐渐增加,磁场均匀度从44%降低到26%,输出最大位移从0.123 mm下降到0.114 mm,GMM棒应力分布均匀度显著提高。

主 题 词：超磁致伸缩 驱动器 磁场分析 位移分析 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.11835/j.issn.1000-582X.2020.028

馆 藏 号：203102367...