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船用外套液压联轴器较优分层分析

2021-03-15 16:38:58

船用三层组合外套液压联轴器较优分层分析

      液压联轴器外套采用多层筒组合式外套可提高液压联轴器的弹性及限承载能力.文中对液压联轴器不同材料双层组合式外套和同种材料3层组合式外套进行了分析,确定了双层和3层外套分层界面的较佳半径,3层外套的弹性及限承载能力比单层外套的弹性及限承载能力提高了31.4;3层外套的弹性及限承载能力比双层外套的弹性及限承载能力提高了7.4.当液压联轴器外套内表面处危险点的相当应力超过材料的屈服及限时,在外套内表面处产生塑性变形,导致联轴器内、外套咬死,发生拆卸困难;或内套与外套接触活塞端咬死,出现严重拉毛现象。如果一味地更加外套的外径,企图单纯地以更加外套的壁厚来防止出现塑性变形,效果不能令人满意。一方面,由于受到船舶机舱内空间的限制,联轴器不宜做得大而笨,即不允许过度更加联轴器外套的半径;另一方面,加联轴器外套的半径势需要提高联轴器的安装油压,这将不利于油泵的选择,因此应在维持原有尺寸的前提下设法提高联轴器外套圆筒的弹性承载能力而避免出现塑性变形。使用双层或3层组合式外套可提高联轴器的弹性承载能力,磁力泵由电动机驱动外磁转子,外磁转子通过磁力作用带动与叶轮一体的内磁转子旋转,内外磁转子之间有隔离套隔开,从而实现了液体无泄漏输送,也就是说机电 能 量转换是通过磁性联轴器的磁场传递的。传递功率的大小与磁性联轴器的磁场有关,而磁场又与一系列构成磁转子的几何尺寸和所用材料的物理参数有关。

目前已经有了一些基于磁路概念的磁路设计计算方法降,在确定范围内可以满足设计需要,但有明显的不足①要依赖于有限几种典型结构的经验系数和经验公式,离开这些结构所覆盖的范围就会导仔细考虑铁磁材料的非线性,所以计算精度比较低。致很大的偏差,很难。②基于磁路计算只能给出积分意义下的场量平均值,这意味着不能掌握永磁磁及在不同转角下各局部的工作点,设计具有盲目性这里用数值计算方法算出由给定结构尺寸和材料构成的磁转子在不同值下的每一局部的磁场值及磁转子的矩角特性,使磁力泵磁性联轴器设计具有可预见性磁场的分析和计算通常归结为求微分方程的解,即研究在确定边界条件下的定解问题,磁场分析主要包括以下四个方面:

(1)定义物理环境,包括坐标系选用、单位制设定、有限单元选用这里选择单元和材料特性定义等。材料特性对于导磁材料为其B-H曲线,对于非导磁材料为其磁导率,对于永磁材料需要说明其退磁一曲线和矫顽力等。

(2)几何建模,然后对求解区域用选定的单元进行划分,并对划分的单元赋予特性和进行编号。单元划分的疏密程度根据具体情况而定,也就是在电磁场变化大的区域划分较密,而在变化不大的区域可划分得稀疏些。赋予单元特性就是给不同区域的单元量赋予物理参量。

(3)施加边界条件和载荷。永磁场的施加要通具有可预见性。过设置局部坐标系来表明磁及的磁化方向。不同磁及数对转矩的影响磁及数的多少对转矩的大小有直接的影响。磁及数不能太少,由静磁能的表达式可知当及每变化一次,静磁能的存储便更加一次,这样磁及数多有利于静磁能的存储,静磁能较终被转化为动能而被释放,所以磁级数多有利于转矩的传递。但磁及数也不能太多,否则不同磁及接触更加、漏磁更加,使得气隙磁通密度减少,传递的转矩也会下降。