磁力泵磁性联轴器的优化设计

现今工业生产对能源节约、环境保护越来越重视。磁力泵具有无密封、无泄漏、无 污 染等特点，在国民生产各个对其需求越来越大。磁力联轴器是磁力泵的核心部件，磁力泵的性能和成本很大程度上受到磁性联轴器结构参数的影响。因此对提高磁力泵的稳妥性及效率，降低磁力泵的生产成本具有重要的价值。近20年来，院校及企业已对磁性联轴器及磁力传动的特性和与之配套的金属隔离套的磁涡流损失特性等做了大量的研究,对于磁力联轴器的优化设计方法也作了大量研究。对磁性联轴器隔离套的磁涡流损失提出了计算公式并对其进行了应用。对磁力泵各项损失进行了分析，并提出减小磁力泵磁涡流损失的相对途径和方法。对磁性联轴器进行简化，利用ANSYS软件，对二维磁性联轴器进行数值模拟，磁场分布图和磁转矩值，并分析了在不同磁转角下，不同气隙厚度、轭铁厚度、永磁体厚度、磁钢材料、磁钢对数的转矩值。针对磁力泵磁性联轴器单一目标优化设计无法满足设计要求的问题，在平台上利用优化设计模块与三维有限元分模块对磁性联轴器进行了多目标优化设计。

通过半经验半理论设计了磁性联轴器设计参数作为初始参考设计参数，采用中 心组合试验设计方法与优化算法相结合的方法，了性价比较优的磁性联轴器设计参数，运用试验设计法与改进的遗传算法相结合的优化设计方法，同时在ANSYS平台上利用结合的三维有限元分析。将响应面法和有限元仿真相结合，采用NSGA．II优化算法进行优化使得磁性联轴器各参数达到合理的配置，从而达到磁性联轴器性价比较优的目的研究结果表明，优化目标Tmax／V指标比初始参数提高7左右，Pw指标降低约9，通过对磁性联轴器磁性联轴器多目标优化设计降低了生产成本及能耗，满足设计要求。用有限元分析软件ANSYS对磁性联轴器三维模型进行分析，进而优化设计，并且讨论了较优化设计的步骤。研究用于真空机器人中的内外轴式磁性联轴器时提出了一种引入正交试验法与小范围穷举法相结合的优化设计方法。这种设计方法在较小步长，较多水平数的情况下非常适用。王禹林等对计算磁块间隙排列的组合推拉式磁性联轴器传动转矩的3种方法(改进后的等效磁荷法、片电流法、三维有限元法从求解效率和求解精度两个方面进行了比较，并提出了一种正交试验法与标准的较优值搜索技术相结合的实用的优化设计方案。磁性联轴器各设计参数对其各个性能指标都存在影响，且各参数对磁性联轴器各个性能指标影响作用不同，因此磁性联轴器并不适用单一参数单一目标优化,所以进行磁性联轴器的多目标优化设计，对各项优化指标折衷与平衡。