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1 概述1

1.1　磁耦合传动装置及其应用特点1

1.2　磁耦合传动装置的基本结构及运动形式4

1.3　磁耦合传动装置的运动特性9

1.3.1 磁耦合传动装置的稳定性9

1.3.2 磁耦合传动装置的分离性12

1.3.3 磁耦合传动装置运动的可靠性12

1.4　磁耦合传动装置的应用13

1.4.1 磁耦合传动装置在流体机械及流体系统上的应用13

1.4.2 磁耦合传动装置在空调机上的应用15

1.4.3 磁耦合传动装置在核反应系统中的应用18

1.4.4 磁耦合传动装置在真空设备上的应用18

1.4.5 磁耦合传动装置在齿轮传动中的应用18

1.4.6 磁耦合传动装置在全密封阀门中的应用19

1.5　磁耦合传动控制技术的发展及应用前景23

参考文献24

2 磁耦合传动技术的理论基础25

2.1　磁耦合传动技术的磁学基础25

2.1.1 物质的磁性及磁性体的划分25

2.1.2 磁场的基本物理量及相关术语26

2.1.3 永磁材料29

2.2　耦合运动磁场的动力学分析45

2.2.1 耦合运动磁场的组合模型45

2.2.2 耦合运动磁场的数理分析46

2.2.3 耦合运动磁场的力学特性55

2.3　耦合运动磁场的运动学分析63

2.3.1 耦合运动磁场的运动模型63

2.3.2 耦合运动磁场的运动特性分析65

2.3.3 耦合运动磁场磁转矩数理分析70

2.4　影响耦合运动磁场运动特性的因素78

2.5　磁场运动力的数学分析81

参考文献83

3 耦合磁场的有限元分析与理论计算85

3.1　耦合磁场的有限元分析与建模85

3.1.1 有限元分析的理论基础85

3.1.2 实体建模101

3.2　耦合磁场的力学二维分析与计算119

3.2.1　2D模型数理参量定义119

3.2.2　2D磁场动力学分析119

3.2.3　2D磁场运动学分析137

3.2.4　2D磁场结构参数特性分析144

3.3　耦合磁场的力学三维分析与计算154

3.3.1　3D模型数理参量定义154

3.3.2　3D磁场动力学分析155

3.3.3　3D磁场运动学分析156

参考文献177

4 磁耦合传动装置的结构设计与计算178

4.1　磁耦合传动装置的结构功能及其控制系统178

4.2　磁耦合传动装置结构设计的技术要求180

4.2.1 功率与效率180

4.2.2　转速与寿命180

4.2.3　工作温度180

4.3　磁耦合传动装置的特征参数及其相关尺寸180

4.4　磁耦合组件的结构设计182

4.4.1 确定磁耦合组件外形尺寸的长径比182

4.4.2 磁耦合组件磁路设计中若干问题的探讨183

4.4.3 隔离套的设计与计算191

4.4.4 磁耦合传动装置的功率匹配问题219

4.4.5　磁耦合组件的设计实例221

4.5 磁耦合传动装置磁路工程设计的思路与方法224

4.5.1　磁路工程设计的基本思路224

4.5.2　磁路工程设计方法226

4.5.3　磁路工程设计的修正及讨论231

4.6　两种典型的磁－机械传动方式的实例232

4.6.1 电动机与磁耦合传动装置组合的直线运动传动系统232

4.6.2 齿轮传动与磁耦合传动装置组合的旋转运动传动系统238

参考文献248

5 磁耦合传动装置的特性实验与分析249

5.1　磁耦合传动装置的静态特性实验与分析249

5.1.1 磁耦合传动装置静态特性实验设备与仪器249

5.1.2 力矩和转角的静态特性实验250

5.1.3 8极磁耦合传动装置全周期特性实验259

5.1.4　静态退磁实验260

5.1.5 静态特性实验的结论265

5.2　磁耦合传动装置的动态特性实验与分析266

5.2.1 动态特性实验装置及实验设备与仪器266

5.2.2 转矩和转角的动态特性实验267

5.2.3 动态特性实验研究的结论276

5.3　涡流损失实验与分析276

5.3.1 涡流损失实验测试结果276

5.3.2 涡流损失特性实验数据处理277

5.3.3 涡流损失实验的结论283

5.4　振动测试实验与分析284

5.4.1 振动测试实验及结果284

5.4.2　振动测试实验数据处理与分析284

5.4.3 振动测试实验的结论286

参考文献286

6 磁耦合传动装置的运动学分析287

6.1　磁耦合传动装置内磁转子振动频率的响应分析287

6.2　磁耦合传动装置启动过程分析288

6.2.1 磁耦合传动装置空载启动290

6.2.2 磁耦合传动装置负载启动292

6.3　磁耦合传动装置稳定性分析294

6.3.1 磁耦合传动装置内转子转速的变化294

6.3.2　磁耦合传动装置外转子状态的改变296

6.4　磁耦合传动装置的使用与故障诊断299

6.4.1 磁耦合传动装置损坏原因分析及使用中应注意的问题299

6.4.2　磁耦合传动装置的故障诊断与监控300

参考文献306