船用三層組合外套液壓聯軸器較優分層分析

      液壓聯軸器外套采用多層筒組合式外套可提高液壓聯軸器的彈性及限承載能力.文中對液壓聯軸器不同材料雙層組合式外套和同種材料3層組合式外套進行了分析,確定了雙層和3層外套分層界面的較佳半徑,3層外套的彈性及限承載能力比單層外套的彈性及限承載能力提高了31.4;3層外套的彈性及限承載能力比雙層外套的彈性及限承載能力提高了7.4.當液壓聯軸器外套內表面處危險點的相當應力超過材料的屈服及限時,在外套內表面處產生塑性變形,導致聯軸器內、外套咬死,發生拆卸困難；或內套與外套接觸活塞端咬死，出現嚴重拉毛現象。如果一味地更加外套的外徑，企圖單純地以更加外套的壁厚來防止出現塑性變形，效果不能令人滿意。一方面，由于受到船舶機艙內空間的限制，聯軸器不宜做得大而笨，即不允許過度更加聯軸器外套的半徑；另一方面，加聯軸器外套的半徑勢需要提高聯軸器的安裝油壓，這將不利于油泵的選擇，因此應在維持原有尺寸的前提下設法提高聯軸器外套圓筒的彈性承載能力而避免出現塑性變形。使用雙層或3層組合式外套可提高聯軸器的彈性承載能力，磁力泵由電動機驅動外磁轉子，外磁轉子通過磁力作用帶動與葉輪一體的內磁轉子旋轉，內外磁轉子之間有隔離套隔開，從而實現了液體無泄漏輸送，也就是說機電 能 量轉換是通過磁性聯軸器的磁場傳遞的。傳遞功率的大小與磁性聯軸器的磁場有關,而磁場又與一系列構成磁轉子的幾何尺寸和所用材料的物理參數有關。

目前已經有了一些基于磁路概念的磁路設計計算方法降，在確定范圍內可以滿足設計需要，但有明顯的不足①要依賴于有限幾種典型結構的經驗系數和經驗公式,離開這些結構所覆蓋的范圍就會導仔細考慮鐵磁材料的非線性，所以計算精度比較低。致很大的偏差，很難。②基于磁路計算只能給出積分意義下的場量平均值，這意味著不能掌握永磁磁及在不同轉角下各局部的工作點，設計具有盲目性這里用數值計算方法算出由給定結構尺寸和材料構成的磁轉子在不同值下的每一局部的磁場值及磁轉子的矩角特性，使磁力泵磁性聯軸器設計具有可預見性磁場的分析和計算通常歸結為求微分方程的解，即研究在確定邊界條件下的定解問題，磁場分析主要包括以下四個方面:

(1)定義物理環境,包括坐標系選用、單位制設定、有限單元選用這里選擇單元和材料特性定義等。材料特性對于導磁材料為其B-H曲線,對于非導磁材料為其磁導率,對于永磁材料需要說明其退磁一曲線和矯頑力等。

(2)幾何建模,然后對求解區域用選定的單元進行劃分,并對劃分的單元賦予特性和進行編號。單元劃分的疏密程度根據具體情況而定,也就是在電磁場變化大的區域劃分較密,而在變化不大的區域可劃分得稀疏些。賦予單元特性就是給不同區域的單元量賦予物理參量。

(3)施加邊界條件和載荷。永磁場的施加要通具有可預見性。過設置局部坐標系來表明磁及的磁化方向。不同磁及數對轉矩的影響磁及數的多少對轉矩的大小有直接的影響。磁及數不能太少,由靜磁能的表達式可知當及每變化一次,靜磁能的存儲便更加一次,這樣磁及數多有利于靜磁能的存儲,靜磁能較終被轉化為動能而被釋放,所以磁級數多有利于轉矩的傳遞。但磁及數也不能太多,否則不同磁及接觸更加、漏磁更加,使得氣隙磁通密度減少,傳遞的轉矩也會下降。