磁控形状记忆合金旋转执行器研究

基于磁控形状记忆合金(magnetically controlled shape memoryalloy,MSMA)在磁场作用下变形并具有形状记忆功能的特性,提出一种通过超越离合器将MSMA元件产生的直线运动变为旋转运动的执行器结构,在永磁体偏置磁场基础上,通过改变控制磁场励磁电流的大小和频率可实现转速控制。采用有限元法进行MSMA执行器的磁场分析与控制特性仿真,分析旋转机构的机械特性,推导了位移与转速表达式。设计并研制MSMA旋转执行器试验样机,将试验结果与理论计算值进行对比,并分析二者存在差异的原因。样机试验结果表明MSMA旋转执行器机理和设计方法可行。

装载机二轴总成设计中的几个问题及其结构改进

针对常用的2种结构装载机二轴总成(超越离合器),分析了设计中的几个问题,分析结果表明,影响其磨损寿命的主要因素是其内部结构,在此基础上提出了对其结构的改进措施,并经实践验证了经改进后的装载机超越离合器可大大提高其使用寿命。

基本式和差动式旋转执行器研究

基于磁控形状记忆合金(MSMA)直线执行器的研究,提出了基本式和差动式两种类型的MSMA旋转执行器。分别介绍了两种执行器的工作原理、结构和控制策略,推导了执行器的位移和转速公式,绘制出了MSMA元件的相对磁导率与磁通密度的关系曲线。在磁场有限元分析的基础上设计并研制了旋转执行器样机,比较了不同结构和不同控制策略下样机的实验速度曲线。样机的实验结果验证了MSMA旋转执行器工作机理的正确性和设计方法的可行性。

链式超越离合器的力学分析及有限元分析

通过对链式超越离合器雏形进行理论分析，建立和完善了该结构的力学模型，并借助集CAD与有限元分析为一体的AlgorVinCAD软件，对链式超越离合器在工作状态下的块体作了有限元分析．其承载能力、寿命、制造成本、噪声、可靠性、高速适应性、反向接会准确性等各项指标均优于现有的结构．