一种通轴式内转子电动自行车减速装置的设计与优化分析

分析现有电动自行车所用轮毂电动机的整体结构,针对轮毂电动机内转子采用左右半轴结构时出现的不稳定性、噪声较大等问题,优化设计了一种通轴式内转子加减速装置的轮毂电动机结构。基于优化设计理论,以减速装置总体积最小为目标函数进行优化,采用Creo软件绘制优化后的减速装置三维模型,利用Ansys Workbench软件对其进行有限元分析,校核了结构的强度和刚度。结果表明,新设计克服了电动自行车轮毂电动机内采用左右半轴的缺陷,减速装置优化后体积下降了8.6%,且结构设计强度和刚度满足要求,验证了结构的合理性。为电动自行车轮毂电动机结构设计及优化提供了新思路和理论依据。

5 MW内外转子组合式直驱永磁风力发电机仿真设计

文章通过等效磁路法设计了额定功率5 MW的直驱永磁风力发电机,对比研究了120极/378槽和78极/324槽两种设计方案的超大功率直驱永磁风力发电机性能,从电机结构上解决了超大功率发电机体积过大,不利于运输等缺点,并在此基础上,仿真验证了文章所设计的内外转子组合式5 MW直驱永磁风力发电机是可行的和有效的。

天然气用摆线泵设计及仿真分析

针对传统摆线泵的设计方法只关注内外转子的设计,对轴承换热设计、转轴强度设计的重要性有所忽略的问题展开分析研究,运用传热计算、受力分析的方法对摆线泵轴承的冷却和转轴的强度问题进行了分析,经过整机热仿真和弯矩、临界转速校核验证,实现了此二者的设计,再加上验证合格的内外转子设计方法,完成了一款摆线泵的设计,所设计内容对相关工作和研究具有一定的借鉴意义。

低比功率宽工作能力的螺杆真空泵设计与试验

为开发能高效适应0.1~100kPa宽工作压力范围,且能兼顾预期极限真空工艺工况的螺杆真空泵,设计了分段式渐进变化螺距螺杆。其第一部分导程由小到大变化,位于吸气端,从第二部分开始导程由大到小渐进变化,该构造确保了螺杆良好的动平衡性,可保证齿面结构完整;前两级导程决定了螺杆真空泵的吸气量,相邻导程比率决定了压缩能力;末端导程螺距变化小,螺杆齿宽大,保证了螺杆的加工性能。试验证明采用分段式渐变螺杆转子的螺杆真空泵,在整个工作压力区域都能保持较大的抽速,并且可依据工作预期优化螺距参数,极大降低了设定工作压力区域的比功率,从而提高抽气效率,大幅降低驱动功率,使泵运行效果良好。

螺杆压缩机泄漏三角形面积变化规律

为了简化螺杆压缩机的泄漏三角形面积计算,提出了一种平面型线向泄漏空间展开,获取泄漏三角形曲边参数,进而计算泄漏三角形面积的方法。采用该方法分别对原始对称、原始双边对称、单边不对称摆线-销齿圆弧、Atlas-X、GHH等典型型线的泄漏三角形进行计算,计算结果与三维模型进行对比,误差分别为0.2%,0.07%,1.9%,1.9%,0.2%,验证了该计算方式的合理性。基于该方法,探究了不同类型型线和结构参数对泄漏三角形的影响规律。结果表明,泄漏三角形面积与节圆半径、导程、齿数比呈线性相关,与阴转子齿高、修正长度、双边长度呈正相关。论文最终拟合出泄漏三角形面积与影响因素的计算关联式,为形成螺杆压缩机型线性能评价方法提供了理论基础。

大功率内转子永磁滚筒行星机构散热设计

针对研发的大功率集成式内转子永磁滚筒,为解决其内置大功率行星机构在有限安装空间内的散热问题,设计了一种内置蛇形盘管冷却方式,精确计算了行星机构的功率损失及散热量,确定了水冷装置的基本参数。样机试制完成后对其进行温升试验,各项试验结果均满足标准要求。从而验证了该行星机构冷却方式及散热计算方法的可行性。

一种提高摆线泵内外转子加工精度的工艺研究

针对目前摆线泵内外转子加工精度不高,造成容积效率降低的情况,结合目前摆线泵内外转子的加工方法,并对其相对运动过程进行研究,通过改善加工工艺和设计合理的工装,提高了摆线泵内外转子重要尺寸和形位公差的精度。试验结果表明,摆线泵的容积效率明显提高。

船用风力助推转子内塔制造工艺和检测方法

根据船用风力助推转子的结构特点和运行原理,内塔同心度、上下法兰平面度和平行度等形位公差是设备正常旋转运行的关键,对形位公差制定测量、检验和控制方法是质量保证的前提。文章分析内塔结构图纸要求的形位公差,采用将其分为3部分制作成型和加工,然后进行组对的工艺措施。组对过程采取徕卡三坐标测量同心度,并使用EasyLaserE910测量法兰平面度和平行度,以确保产品满足性能要求。

多直径多高度电机转子智能打磨系统的实现

针对多直径多高度电机转子在设计开发非标自动化打磨设备时,存在电机转子的放置和定位、外表面打磨和内边缘打磨三个主要技术难点:针对电机转子的放置,本文指出垂直放置会导致设备尺寸过大,进而导致成本过高;针对电机转子的定位,本文指出两端夹紧的方式不适用于内边缘打磨工艺,需要采用两个滚动轴带动旋转,上方使用弹性轴压紧定位;针对外表面打磨,找到了合适的打磨方法和工具,并设置了合理的使用参数;针对内边缘打磨,设计了特殊的打磨刀具,并设置了合适的打磨参数。

摆线泵内转子磨料流均匀化抛光及试验研究

为了降低内转子的表面粗糙度,提出了一种利用磨料流对内转子表面实现均匀化加工的抛光方法.采用与内转子壁面等宽度的方法设置模芯,通过建立均匀化流道,改善壁面的剪切应力分布,使内转子各曲面间的壁面所受剪切应力趋向一致.依据磨料流的流变特性,建立幂律方程,分析磨料流加工过程的剪切率及剪切应力分布状况,并利用COMSOL Multiphysics软件的CFD模块模拟磨料介质在均匀化流道下的表面加工流速、剪切率和剪切应力的分布.结果表明:在无模芯时利用磨料流加工,内转子各表面的剪切速率差值较大;置入模芯后内转子曲面各部分所受的剪切应力比无模芯时明显得到改善,经20次加工循环后,各表面间的粗糙度最大差值由无模芯时的0.847μm降至0.277μm,且有效地提高了加工效率及表面质量.

数控双轴转台的研制

介绍了一种基于内转子力矩电机的双轴转台的主要结构特点,并综述了直接驱动技术在双轴转台设计中的主要关键技术,解决了内转子力矩电机在双轴转台设计应用中存在的主要问题。

汽轮发电机转子端部及槽内绕组温升

为了在多风路通风冷却结构下,得到转子线圈长度方向较完整的温度分布,结合某大型空冷汽轮发电机转子,在研究转子半轴向段空气流量分布的基础上,建立转子端部、半轴向段本体及绕组的三维传热及紊流流动物理模型,基于计算流体动力学原理,运用有限体积法进行转子初始通风结构的温度场求解,在此基础上,调整副槽通风段通风孔数量及端部进风孔位置,增加进入端部空气量,降低转子端部绕组高温及本体段绕组轴向温差。研究结果表明,转子端部最大温升位于端部弧段顶匝绕组中心区域,本体绕组最高温度在轴向通风段。结论为空冷汽轮发电机转子通风优化设计提供理论指导。

磁钢充磁方式对内转子永磁电机的电磁性能影响分析

内转子表贴式永磁同步电机具有效率高、体积小、功率密度大等优点,其在工业机器人、数控机床等领域得到了广泛应用。在分析径向、平行充磁两种充磁方式的原理基础上,以24槽4极内转子表贴式永磁同步电机为例,利用有限元分析的方法,建立平行充磁和径向充磁两种充磁方式的分析模型,研究两种不同的充磁方式对电机齿槽转矩、气隙磁密等电磁性能的影响,给出了磁极数和永磁体尺寸对电机气隙磁场的影响。研究表明,对于极对数大于2的永磁同步电机,采用平行充磁的方式,电机的气隙磁密更大、齿槽转矩更小,电机的铁损耗更小,运行性能更优。

内外双转子系统支撑轴承不对中分析

针对航空发动机内外双转子系统不对中问题,以某航空发动机转子系统为对象,运用转子动力学有限元分析方法,给出内外双转子系统中介轴承的处理方法,建立内外双转子系统动力学模型。通过数值计算,得到该双转子系统的固有频率和振型,对比分析考虑外转子(高压转子)支撑轴承不对中的转子振动响应。

直叶片达里厄风轮流场非定常数值计算

为了提高达里厄风轮复杂内部湍流流场的认知程度,采用非定常k-ω湍流模型和滑移网格技术,对采用NACA0012翼型的直叶片达里厄风轮的空气动力流场进行二维数值研究,分析叶片流场、叶片动力矩特性、转速对风轮流场的影响规律.叶片流场研究结果给出了叶轮不同时刻、不同位置的流场,揭示叶片攻角随方位角的变化规律为非简单地遵循正弦曲线.动力矩特性曲线揭示叶片在90°方位角时产生最大力矩值,在下盘面动力矩极小并接近于0甚至为负值,证明攻角均极小.比较同一风速、不同转速下的流场发现,随着转速增大,内流场风速逐渐减小;比较动力矩曲线发现,随着转速增大,上盘面动力矩最高值先增大后减小,存在最大值;下盘面动力矩极低值逐渐减小且范围变广.计算结果与试验结果的对比证明,滑移网格技术和湍流模型的模拟计算能够较好地反映直叶片立轴风轮流场特性.

充液或部分充液转子的动力稳定性

本文讨论了具有内外阻尼的高速充液转子的动力稳定性。首先通过对旋转流体的平面流场的求解，导出充液转子作简谐运动时流体对转子的动压力，由此导出转子的运动方程；讨论了充液转子的动力稳定性，给出了稳定性解析判据和稳定性边界。结果表明，存在转速门槛值，低于该转速时，充液转子可存在稳定区；当高于该转速时，系统永远失稳，这一结论复盖了已有文献的结果。

负压除尘器内旋子式喷嘴流场特性分析

为了研究喷嘴结构与流场特性的关系,运用数值模拟方法,建立喷嘴内外流场的物理模型和数学模型,应用Fluent分析软件对喷嘴进行数值仿真模拟,得到喷嘴内外气液两相流分布情况及其压力特性和速度特性。结果表明:螺旋槽水流到达混合室时,几股水流相互混合、碰撞,加剧了水流的雾化;在水流道截面骤减的部分,压力损失严重,压力能大部分转化为水流的动能;水流的轴向速度在出口段呈现出"M"形分布,即在中心区出现空气灌入的现象;水流的切向速度呈现出"N"形分布,并具有明显的"势涡"和"涡核"现象。

永磁直驱风力发电机结构发展研究

直驱式永磁风力发电机具有高功率密度、高效率、高可靠性、低维护成本和电网兼容性好、低电压穿越能力强等优点而成为最具发展前景的风力发电解决方案。介绍了径向磁通、轴向磁通以及横向磁通电机的结构电机的特点以及应用情况,针对目前市场的主流径向磁通永磁风力发电机,综合考虑电机的轴承支撑方式、冷却方式以及内外转子结构,将其分成四种结构,并对每种结构形式的特点加以详细的分析和介绍,并指出各种结构电机的优缺点,对永磁风力发电机结构的发展趋势进行了阐述。

摆线转子泵的设计计算及参数化建模

介绍了摆线转子泵的基本参数之间的关系,论述了外摆线的形成原理,建立了摆线转子泵的内转子理论轮廓线和内转子实际廓线方程,最后利用Pro/E软件提供的高级编程语言,实现了适用于摆线转子泵的内外转子的参数化实体建模。

摆线泵内转子公法线长度的计算和测量

这里对摆线泵内转子公法线进行了研究,提出了公法线检测时的跨齿数和长度计算方法和计算公式,讨论了内转子转角修形对公法线长度的影响,并根据本文理论方法编制的计算程序对实例进行了计算。