摘要：磁力计算是永磁轴承参数设计的重要环节,磁力解析模型可以通过等效磁荷法来建立,但等效磁荷法的解析模型中存在四重积分,传统方法在计算四重积分时周期长,甚至不能获得解析解。文中通过蒙特卡洛法来近似求解四重积分,简化了磁力求解过程。通过与有限元数值解法的比较表明,该方法的计算误差在5%以内,满足工程应用的需要。

摘要：对磁性联轴器的国内外研究现状做了评述,建立了实用的优化设计评判指标和数学模型。改进了等效磁荷法,从求解效率和求解精度两方面将其与改进前的等效磁荷法、片电流方法和三维有限元法进行了比较。将正交实验法引入优化过程中,提出了一种实用的磁性联轴器优化设计方案。求解结果表明:等效磁荷法的求解时间和精度较不稳定,改进的等效磁荷法的求解精度比原方法提高了约5%,求解效率提高了约55%。片电流法求解效率极高,但精度较低。三维有限元的求解精度较稳定,误差约为5%,但求解效率较低,求解每组模型需花费约9 min的时间。通过正交实验法,仅需使用9组分析模型即可获得适合的初始参数值,结合标准的最优值搜索技术可方便获得多组最优参数设计值。该方案可满足磁性联轴器优化设计的稳定可靠、精度高、方便实用等要求。

摘要：针对潜艇机械设备的低频隔振难题,提出了一种三磁体型隔振器。通过等效磁荷法建立了矩形磁铁的磁力和刚度解析模型,并对矩形磁铁的结构参数进行了优化设计;利用矩形永磁铁提出了一种三磁体型隔振器,通过曲线拟合得到了刚度的近似表达式,建立了隔振系统的动力学方程,利用谐波平衡法得到了主共振响应的一次近似解析解,探究了激励幅值和阻尼比对系统力传递率的影响;搭建了三磁体型隔振器试验台,对三磁体型隔振器进行了激振实验分析,测定了不同工况下的力传递率,并与相应线性系统进行对比。结果表明,三磁体型隔振器具有高静低动的刚度特性,有效降低了共振区域的共振峰值,为提高潜艇机械设备振动的低频隔离效果提供了一种新的思路。

摘要：托辊是带式输送机的重要组成部件,其作用是承托输送带,以保证带式输送机平稳运行。为克服传统托辊中机械轴承摩擦磨损带来的旋转阻力大、带速受限、能耗大等难题,设计了一种径向方向采用永磁轴承支承,轴向靠机械力约束的磁悬浮托辊。采用等效磁荷法推导了永磁轴承承载力数学模型,并利用MATLAB对主要参数进行了设计与分析。通过与有限元法比较,验证了等效磁荷法设计的永磁轴承的合理性。磁悬浮托辊的旋转阻力测试结果表明,磁悬浮托辊能有效减少摩擦和降低运行阻力。

摘要：南极超低温的环境使得接触式机械轴承的性能受到严重影响,而具有低功耗、无机械接触摩擦等优点的磁悬浮轴承非常适合这种环境。选取32块扇形永磁体拼接成定子永磁圈,将转子永磁体分别设计为圆形、六边形、扇形及四边形结构,通过仿真分别得出永磁支承的悬浮力及波动率。最后,对扇形转子和四边形转子两种结构进行实验测量。实验结果表明:相对于扇形转子,四边形转子结构的承载能力相近,但稳定性显著提高。

摘要：多倍捻锭子利用磁场作用力传递转矩,它的结构参数、永磁体分布影响磁力的大小变化,因此需要进行轴向磁力计算。针对轴向磁力传动结构,由经验求解法和等效磁荷原理建立磁力计算数学模型,采用有限元分析软件,通过仿真与计算,探讨磁力线、磁感应强度和磁场强度分布,研究不同计算方法时的磁转矩值,为轴向磁力传动结构优化设计和磁路分布提供依据,具有重要的实际应用价值。

摘要：基于等效磁荷法推导出永磁起重器模型周围磁场的解析式,使用Matlab对解析式进行图像处理,绘出整个体系空间周围磁场分布,针对一种起重永磁器进行了实验,求出了拉脱力与旋转角度的关系,证明了此计算方法的正确性。最后,在Ansoft Maxwell 2D有限元分析的二维瞬态磁场的分析模块中,对起重永磁设备的磁感应强度分布情况及力与旋转角度的关系进行了分析,得出不同旋转角度时周围磁力线分布,验证了此设计方法的正确性。该研究结果对永磁设备中磁场的计算和磁路的设计具有参考价值。

摘要：研究膀胱动力泵电磁驱动单元的电磁驱动特性,针对体外辅助膀胱排尿系统,为了优化性能,提出了利用等效磁荷法建立膀胱动力泵电磁驱动单元数学模型。将电磁铁和永磁体分别看成等效磁荷,建立以磁荷间库伦作用力表示电磁驱动力的电磁驱动单元模型。模型的电磁铁电流、永磁体间距、永磁体数量、永磁体与电磁铁间角度等主要因素对膀胱动力泵电磁驱动能力有影响。在Matlab平台上仿真,结果表明,可提高膀胱动力泵的电磁驱动能力。改进的模型具有建模简单,计算速度快及求解精度较高等特点,可为膀胱动力泵的设计和分析提供依据和有效手段。

摘要：针对现有商业卫星用磁悬浮飞轮存在发射成本高、体积大、重量大、功耗大、结构复杂和控制难度大等缺陷,提出了采用三自由度自稳定被动磁轴承代替原有磁轴承方案的磁悬浮主被动飞轮。分别介绍了飞轮和被动磁轴承结构、工作原理;通过等效磁荷法对被动磁轴承轴向力和轴向力刚度进行了数学建模;采用数值分析法,对被动磁轴承不同高宽比和气隙宽度的轴向力-位移曲线进行分析比较,并基于工程实际,选用高宽比为2和气隙宽度为1 mm的被动磁轴承模型;采用有限元法,对飞轮在仅轴向偏移、径向偏移扰动、径向扭转扰动和同时发生径向偏移扰动与径向扭转扰动4种工作状态下的轴向力自稳定性进行了分析。结果表明,轴向自稳定性满足性能需求,该自稳定被动磁轴承为商业航天卫星的磁悬浮飞轮的性能提升与成本降低提供了新的思路。

摘要：永磁联轴器 (PMC)利用永磁材料的磁力作为两轴间无机械接触之转矩传递。传动转矩的计算是PMC设计的一项主要任务。本文对过去二十年来的相关研究作了简单的综述。半经验、半理论方法虽然简单 ,但有明显有足 ;有限元素法FEM能直观表达出磁场的分布 ,计算精度高 ,但计算费时 ;解析法有片电流法与等效磁荷法 ,可直接得出传动转矩的解析公式 ,所得结果与FEM分析结果十分相符。文章用等效磁荷法推出了传动转矩公式 ,与实测结果符合较好 ,可为永磁联轴器设计提供一个便利有效的方法。