陣列磁力聯軸器傳動轉矩的數值計算

為提高磁力泵磁力聯軸器的傳動轉矩，對Halbach陣列的特點和制造方法進行闡述，并分析了Halbach陣列的磁場分布情況及磁體的磁化規律．基于ANSYS求解磁傳動轉矩的基本原理，應用ANSYS軟件對24及式Halbach型磁力聯軸器的氣隙磁場進行有限元分析，研究轉角差、氣隙厚度、永磁體厚度以及軛鐵厚度對磁力聯軸器傳動轉矩的影響．計算結果表明:Halbach型磁力聯軸器的傳動轉矩隨轉角差呈正弦周期性變化，且在轉角差為磁及張角一半時取得較大值;在滿足結構要求的前提下應盡量減小工作氣隙厚度以提高其傳動轉矩;隨著永磁體厚度的變大，其傳動轉矩值變化較大且在使用較大尺寸永磁體時充分體現Halbach陣列的單邊聚磁特性;隨著軛鐵厚度的變大，傳動轉矩呈下降趨勢但影響很小，因此，在設計Halbach型磁力聯軸器時可以取消軛鐵結構以降低轉動慣量，從而變強聯軸器的傳動性能．磁力泵傳動轉矩的大小取決于磁力聯軸器工作氣隙磁場強度的大小，而轉角差是影響氣隙磁場強度的主要因素之一，轉角差不同時所傳遞的轉矩值也不相同

利用ANSYS軟件對具體的磁力聯軸器進行了有限元分析，轉角差、氣隙厚度、永磁體厚度及軛鐵厚度對傳動轉矩的影響．2)通過對不同軛鐵厚度時轉矩的分析，在軛鐵厚度較小時傳動轉矩值較大，隨著軛鐵厚度的變加傳動轉矩值降低．因此Halbach型磁力聯軸器設計時可以取消軛鐵結構，這樣磁力傳動機構的尺寸及質量減小，并降低了磁力傳動機構的轉動慣量，從而變強了磁力傳動機構的啟動性能