机电集成电磁蜗杆传动系统自由振动分析

考虑机电集成电磁蜗杆传动系统中机械系统与电系统之间的电磁耦合作用,推导了电磁耦合刚度的表达式,建立了该机电耦合系统的动力学模型及相应的微分方程组,研究了机械系统特有的旋转模态、蜗轮模态和蜗杆模态及其相应的模态特征,给出了电系统中同步、对称、不对称振荡的三种模态及相应的模态特点。最后研究了蜗轮锥顶半角对机械系统固有频率的影响规律。

机电集成电磁蜗杆传动系统参数振动响应

针对机电集成电磁蜗杆传动系统中啮合磁极数的周期性变化规律,推导了电磁啮合刚度傅里叶级数形式的表达式,建立了该机电耦合系统参数振动模型及其相应的线性时变微分方程。采用多尺度法推导了该系统自由振动近似解析解,给出了系统包含固有频率及固有频率与啮合频率的组合频率成分的自由振动、主共振、组合共振时域及频域响应曲线。结果表明:系统发生组合共振时的主导频率为系统的固有频率,系统的组合共振振幅随谐波次数增大而递减。

机电集成电磁蜗杆传动在系统参数激励下的稳定性分析

考虑到机电集成电磁蜗杆传动系统的参数振动由外界的激励产生,通过系统内参数的周期性改变间接地实现,推导出描述参数振动的数学模型为周期变系数的常微分方程;通过对系统转动惯量波动进行分析可知系统是稳定的;利用系统参数刚度矩阵和小参数导出系统微分方程,将其正则化得到系统微分方程的通解,进而得到判断因子,从而确定系统的动力稳定状态,并用具体算例进行了验证。

机电集成电磁蜗杆传动的运动机理分析

以电磁、电机理论为基础,研究了一种新型非接触传动形式——机电集成电磁蜗杆传动。介绍了该传动的基本结构、传动原理及啮合分析,给出了传动系统在不同情况下的正确啮合条件,导出了蜗杆电枢螺旋角计算公式,进行了电枢螺旋角与蜗轮齿数、传动比之间对应的关系分析。

机电集成电磁蜗杆传动机械系统灵敏度分析

建立了电磁蜗杆传动机械系统动力学模型,采用一阶灵敏度函数法推导出系统灵敏度矩阵,在初选结构参数的基础上,研究机械系统主要结构参数对电磁啮合的影响规律,得出固有频率对这些参数的灵敏度变化曲线。研究结果表明,电磁蜗杆传动机械系统自由振动的模态分蜗杆模态和蜗轮模态;机械系统的固有频率较低;对于每个磁极都有三个不同的固有频率相对应。通过灵敏度分析,可以解决运行过程中机械结构振动的固有频率对传动随机参数的响应问题,选取参数时远离激励频率,避免共振现象的发生,为机电集成电磁蜗杆传动的加工制造提供依据。

机电集成电磁蜗杆传动的磁场分析

本文建立了机电集成电磁蜗杆传动的电磁力计算模型,利用电磁学理论推导出空气隙中的电磁力计算公式,得出与电磁力相关的参数变化曲线;采用安培环路法和磁路法计算了系统输出力矩;推导出了均匀磁化情况下不同磁极的磁场强度计算公式,并建立了二维磁场模型,用ANSYS软件分析了不同磁极的磁场强度分布和磁力线分布。研究结果表明:蜗轮与蜗杆之间气隙尽量小;系统设计时蜗轮尽可能采用较多的永磁体数;综合考虑永磁体采用径向充磁方式。

机电集成超环面电磁蜗杆的数控加工工艺分析

机电集成超环面电磁蜗杆的加工过程比较复杂,在工艺分析中应该考虑到工件与刀具空间物理关系、机床、刀具、切削液的选择以及硅钢片组合以后加工受力的问题,这些问题对电磁蜗杆都起着非常重要的作用。