磁场调制型机电集成磁齿轮机构是集机、电、磁和控制于一体的新型广义复合传动机构,转矩密度高、结构紧凑,可广泛应用于航空、航天、军事和车辆等领域,具有广阔的应用前景。为优化系统设计参数,有效地进行系统动力学性能的评估,必须探索其机电耦合动力学理论。以解析法、有限元法及实验相结合进行转矩特性分析,解析磁齿轮机构驱动机理;建立包含机械、电两个子系统的机电耦合动力学模型,通过子系统量纲转化完成各子系统及集成系统的固有特性及灵敏度分析;基于时变电磁啮合刚度建立系统参数振动模型,确定其动力稳定性及强迫响应;考虑电磁啮合刚度等非线性因素,完成非线性系统包含与不包含內共振时的稳态响应及其分叉行为、混沌现象分析,确定设计参数对系统稳态响应的影响规律;最后以系统主要动态性能指标为目标进行动态参数优化,完成最终样机设计。本项目的开展可以为提高磁齿轮机构工作性能提供理论依据,为其它机电耦合系统动力学研究提供借鉴。
英文主题词electromechanical integrated;field modulated;dynamic model;parametric vibration;nonlinear vibration