针对开槽盘式涡流耦合器调速特性,运用安培定律推导出感应涡流产生的感应磁场的表达式;将感应磁场引入等效磁路模型,结合基尔霍夫定律推导出电磁转矩的计算公式;并将电磁转矩公式分别与恒转矩负载和二次方率负载表达式联立,得到相应负载工况下的调速关系理论公式。运用三维有限元仿真和实验对所提出的调速理论模型进行验证,结果证明,所提出的理论模型在气隙长度较小的情况下具有较好的准确性。

为了研究开槽盘式磁力耦合器径向不对中时的传动性能,以等效磁荷理论为基础,将运动中切割磁力线产生磁场的铜导体涡流区域等效成永磁体,结合库伦定律,建立开槽盘式磁力耦合器径向不对中时的输出转矩计算模型;通过有限元软件对开槽盘式磁力耦合器径向不对中时的磁感应强度、铜层功率损耗、输出转矩进行有限元分析,确定了耦合器径向不对中量所允许的最大值。研究结果表明,随着径向不对中量的增大,磁力耦合器工作过程中的感应磁场减小,从而引起耦合器最大磁感应强度增大,铜层功率损耗以及输出转矩逐渐减小;同时,二者随时间变化的曲线波动也越来越显著,当径向不对中量不超过6 mm时,开槽盘式磁力耦合器工作过程中依然能够保证较为准确地输出转矩,其转矩波动也相对稳定。

针对求解开槽盘式磁力耦合器气隙磁场和转矩的问题,引入子域分析模型,将磁力耦合器沿轴向划分为5个区域,在各区域分界面处建立边界方程;根据开槽盘式磁力耦合器从动盘轭齿与导体交替排列的特性,分别推导了轭齿与铜导体区内的矢量磁位公式;针对端部效应,运用许-克变换对齿槽端面处的磁通密度进行修正;在分别得出轭铁与导体处矢量磁位的基础上,推导得出气隙磁场与电磁转矩公式;将开槽盘式磁力耦合器的结构参数代入理论模型,计算得出轴向气隙磁场分布与机械特性曲线。将计算结果与有限元模拟结果进行对比分析,验证了理论模型的准确性并分析了产生误差的原因。

给出轴向绕组磁路结构磁流变阻尼器的设计方法,通过判定线圈横截面积与线圈槽横截面积相等,将阻尼器结构设计与磁路设计联系起来,设计出结构合理紧凑的阻尼器。然后采用ANSYS软件对磁路结构进行电磁场有限元分析,分析表明阻尼器结构设计满足要求,轴向绕组磁路结构改善了阻尼间隙通道磁场分布。

冲压机械手的性能对工作效率有着至关重要的影响,为了验证机械手性能是否能够满足使用要求,对机械手机身进行了有限元分析。利用有限元分析软件ANSYS Workbench对机械手的机身进行了静力学和模态分析。通过有限元分析,得到机身在极限工况下的等效应力云图和变形云图以及机身的前6阶固有频率和振型,机身受到的最大应力为39.4MPa,最大变形为0.4mm。结果表明,机身的静强度和刚度满足使用要求,并且在使用过程中不会发生共振。

直驱式力马达阀（FMV）因响应快、控制精度高、抗污染能力强等特点被广泛应用于轧机自动厚度控制系统。对FMV的各项性能指标进行有效、实时的检测是控制钢材生产成本的一个重要环节。传统的伺服阀测试系统一般通过负载腔之间的流量、压力变化来检测其静态特性这一原理可有效用于三位四通伺服阀的静态性能检测。而直驱式力马达阀是一种特殊的三通阀它的性能指标无法像常见的三位四通伺服阀一样通过负载腔之间的流量、压力变化来检测。提出并实现了一种直驱式力马达阀性能测试方法根据液压阀测试性能指标设计、搭建了用于检测直驱式力马达阀性能的测试平台有效检测了FMV的性能指标并绘制了其性能曲线。结果表明根据伺服阀测试标准所提出的直驱式力马达阀性能测试方法以及所搭建的测试系统可有效用于FMV的静态性能指标的检测