一种磁流变控复合轮系软启动的设计

摘要

本文运用一种新型智能材料磁流变液与传统差动行星轮系相结合,以带式输送机软启动为背景,设计了一种新型软启动装置,通过磁流变控制装置输入电流的变化调节输出转速及扭矩,达到输送机平缓启动的目的,这种新型软启动方式运用在输送机上能够实现软启动、智能速度调节、过载保护等功能。
　　论文通过磁流变液传动机理以及差动轮系的研究,针对传动比较大、磁流变控制装置传递转矩有限等问题,提出了磁流变控二级行星轮系软启动整体方法,依据内齿圈总体积最小优化原则分析确定了一二级传动比的分配,利用 pro-e三维设计软件,采用全参数化设计方法设计出差动行星传动机构模型,根据输送机软启动的要求,对传动机构进行运动学分析和动力学分析,得到磁流变控制装置所需转矩、功率曲线。在此基础上,利用 pro-e/mechanic模块对传动中受力较为复杂的行星架进行了结构静力学仿真分析,并对其进行了局部参数灵敏度分析以及优化分析,运用梯度投影优化算法,分析找出了在满足约束条件下使得行星架总体质量最小的参数值。
　　另外,对磁流变控制装置主要结构参数进行了设计以及仿真分析,利用Matlab拟合工具得到磁流变液-H曲线方程,建立了磁流变液传递力矩数学模型,利用Ansys软件对结构磁场分布进行了电磁仿真分析,得到磁流变液磁感应强度分布规律。最后对软启动装置控制方案进行了探讨。

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第一章 绪论

1.1磁流变液的研究与发展[1-7]

1.2磁流变器件研究应用概况[8, 9]

1.3论文的选题背景及其意义[27]

1.4总结

第二章 磁流变液控制装置方案设计

2.1引言

2.2磁流变液的组成[41-43]

2.3磁流变液种类简介

2.4磁流变理论[44-47]

2.5磁流变液本构模型[48]

2.6磁流变传动的工作模型[46-48]

2.7磁流变传动的结构类型[49-54]

2.8总结

第三章 差动行星传动装置结构方案设计

3.1引言

3.2行星轮系的选择[55]

3.3传动装置总体设计[54]

第四章 差动行星传动装置结构参数设计

4.1设计初始参数[57]

4.2传动比计算

4.3传动比的分配[58-60]

4.4传动机构力矩的计算

4.5传动机构工作效率的计算

4.6机构仿真分析

4.7行星架仿真分析[66-68]

4.8行星架优化分析

第五章 磁流变控制装置结构设计与控制

5.1磁流变控制装置结构设计

5.2磁路设计[50, 69, 70]

5.3散热分析

5.4控制系统

第六章 总结

6.1 论文主要内容

6.2展望

参考文献

硕士期间发表论文

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