磁耦合傳動(dòng)裝置的理論與設(shè)計(jì)

前言

《磁力驅(qū)動(dòng)技術(shù)與設(shè)備》一書(shū)出版發(fā)行后，得到了廣大磁工程技術(shù)人員和相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生，以及磁應(yīng)用領(lǐng)域的許多學(xué)者、專(zhuān)家的專(zhuān)注和關(guān)懷，也極大地鼓舞了我完成其姊妹篇《磁耦合傳動(dòng)裝置的理論與設(shè)計(jì)》的信心。特別是近年來(lái)隨著高性能稀土永磁材料的蓬勃發(fā)展，加之新型軸承材料及控制技術(shù)的提升，磁耦合傳動(dòng)技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛的研究和空前的發(fā)展。磁耦合傳動(dòng)控制裝置在過(guò)去單一旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)磁傳動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，向多向運(yùn)動(dòng)的延伸和發(fā)展，形成磁耦合傳動(dòng)的多種傳動(dòng)方式的新技術(shù)、新裝置、新產(chǎn)品。本書(shū)論述了磁耦合傳動(dòng)裝置的基本原理、工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論、技術(shù)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其應(yīng)用領(lǐng)域和主要用途；介紹了物質(zhì)的磁性、磁材料、磁路排列規(guī)律和磁場(chǎng)的場(chǎng)形分布；永磁體耦合場(chǎng)的力學(xué)狀態(tài)和作用機(jī)理，以及耦合場(chǎng)的數(shù)值分析方法和計(jì)算與其在工程上的應(yīng)用計(jì)算等方面的內(nèi)容。講述了磁耦合傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)技巧。特別是通過(guò)磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)合、配置，并且演繹出單一的或復(fù)合的、單向的或雙向的、連續(xù)的或間歇的等各種類(lèi)型的直線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、螺旋運(yùn)動(dòng)等多種運(yùn)動(dòng)形式的裝置組合。講述了磁耦合傳動(dòng)裝置整機(jī)和零部件的性能特點(diǎn)、受力狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)，檢測(cè)試驗(yàn)與研究。收集了大量檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表，是優(yōu)化設(shè)計(jì)的參考資料。全書(shū)共分6章，第1、2章為磁耦合傳動(dòng)裝置的基礎(chǔ)理論，第3章 為磁耦合傳動(dòng)控制裝置的數(shù)理方法，第4章 闡述工程應(yīng)用中磁耦合傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)技術(shù)，第5、6章為其特性分析和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。本書(shū)可供石油、化工、制藥、真空、軍工及航天等行業(yè)中從事磁力傳動(dòng)傳輸與控制技術(shù)及設(shè)備的工程技術(shù)人員、管理人員和大專(zhuān)院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生參閱。本書(shū)稿編著過(guò)程中得到了東北大學(xué)徐成海、李云奇教授的指導(dǎo)，張世偉、劉軍博士的幫助；航天集團(tuán)總公司510研究所楊堅(jiān)華研究員、談治信高級(jí)工程師，東北大學(xué)楊乃恒、謝里楊、巴德純教授，蘭州理工大學(xué)李仁年教授，蘭州交通大學(xué)蔣兆遠(yuǎn)教授對(duì)初稿做了審核工作；還有車(chē)烔、丁成斌、竇淑萍、安芝賢、閆雪蘭、童小育、段武全、韓愛(ài)國(guó)、劉芳、劉挺、豆耀鋒、陳雪琴等工程技術(shù)人員幫助、合作做了部分試驗(yàn)工作或資料整理工作；另外還得到李國(guó)坤教授、張炤研究員等專(zhuān)家的支持和關(guān)注,在此一并向他們致以誠(chéng)摯的謝意。

內(nèi)容概要

　　《磁耦合傳動(dòng)裝置的理論與設(shè)計(jì)》論述了磁耦合傳動(dòng)裝置的基本原理、工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論、技術(shù)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其應(yīng)用領(lǐng)域和主要用途，特別講述了磁耦合傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)技巧。介紹了物質(zhì)的磁性、磁材料、磁路排列規(guī)律和磁場(chǎng)的場(chǎng)形分布；永磁體耦合場(chǎng)的力學(xué)狀態(tài)和作用機(jī)理，以及耦合場(chǎng)的數(shù)值分析方法和計(jì)算與其在工程上的應(yīng)用計(jì)算等方面的內(nèi)容?！洞篷詈蟼鲃?dòng)裝置的理論與設(shè)計(jì)》還收集了大量檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表,是優(yōu)化設(shè)計(jì)的絕好參考資料。 《磁耦合傳動(dòng)裝置的理論與設(shè)計(jì)》可供石油、化工、制藥、真空、軍工及航天等行業(yè)中從事磁力傳動(dòng)傳輸與控制技術(shù)及設(shè)備的工程技術(shù)人員、管理人員和大專(zhuān)院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生閱讀參考。

書(shū)籍目錄

1 概述11.1 磁耦合傳動(dòng)裝置及其應(yīng)用特點(diǎn)11.2 磁耦合傳動(dòng)裝置的基本結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式41.3 磁耦合傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)特性91.3.1 磁耦合傳動(dòng)裝置的穩(wěn)定性91.3.2 磁耦合傳動(dòng)裝置的分離性121.3.3 磁耦合傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)的可靠性121.4 磁耦合傳動(dòng)裝置的應(yīng)用131.4.1 磁耦合傳動(dòng)裝置在流體機(jī)械及流體系統(tǒng)上的應(yīng)用131.4.2 磁耦合傳動(dòng)裝置在空調(diào)機(jī)上的應(yīng)用151.4.3 磁耦合傳動(dòng)裝置在核反應(yīng)系統(tǒng)中的應(yīng)用181.4.4 磁耦合傳動(dòng)裝置在真空設(shè)備上的應(yīng)用181.4.5 磁耦合傳動(dòng)裝置在齒輪傳動(dòng)中的應(yīng)用181.4.6 磁耦合傳動(dòng)裝置在全密封閥門(mén)中的應(yīng)用191.5 磁耦合傳動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用前景23參考文獻(xiàn)242 磁耦合傳動(dòng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)252.1 磁耦合傳動(dòng)技術(shù)的磁學(xué)基礎(chǔ)252.1.1 物質(zhì)的磁性及磁性體的劃分252.1.2 磁場(chǎng)的基本物理量及相關(guān)術(shù)語(yǔ)262.1.3 永磁材料292.2 耦合運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)分析452.2.1 耦合運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的組合模型452.2.2 耦合運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的數(shù)理分析462.2.3 耦合運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的力學(xué)特性552.3 耦合運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析632.3.1 耦合運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)模型632.3.2 耦合運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)特性分析652.3.3 耦合運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)磁轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)理分析702.4 影響耦合運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)特性的因素782.5 磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)力的數(shù)學(xué)分析81參考文獻(xiàn)833 耦合磁場(chǎng)的有限元分析與理論計(jì)算853.1 耦合磁場(chǎng)的有限元分析與建模853.1.1 有限元分析的理論基礎(chǔ)853.1.2 實(shí)體建模1013.2 耦合磁場(chǎng)的力學(xué)二維分析與計(jì)算1193.2.1 2D模型數(shù)理參量定義1193.2.2 2D磁場(chǎng)動(dòng)力學(xué)分析1193.2.3 2D磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析1373.2.4 2D磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)特性分析1443.3 耦合磁場(chǎng)的力學(xué)三維分析與計(jì)算1543.3.1 3D模型數(shù)理參量定義1543.3.2 3D磁場(chǎng)動(dòng)力學(xué)分析1553.3.3 3D磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析156參考文獻(xiàn)1774 磁耦合傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算1784.1 磁耦合傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)功能及其控制系統(tǒng)1784.2 磁耦合傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)要求1804.2.1 功率與效率1804.2.2 轉(zhuǎn)速與壽命1804.2.3 工作溫度1804.3 磁耦合傳動(dòng)裝置的特征參數(shù)及其相關(guān)尺寸1804.4 磁耦合組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1824.4.1 確定磁耦合組件外形尺寸的長(zhǎng)徑比1824.4.2 磁耦合組件磁路設(shè)計(jì)中若干問(wèn)題的探討1834.4.3 隔離套的設(shè)計(jì)與計(jì)算1914.4.4 磁耦合傳動(dòng)裝置的功率匹配問(wèn)題2194.4.5 磁耦合組件的設(shè)計(jì)實(shí)例2214.5 磁耦合傳動(dòng)裝置磁路工程設(shè)計(jì)的思路與方法2244.5.1 磁路工程設(shè)計(jì)的基本思路2244.5.2 磁路工程設(shè)計(jì)方法2264.5.3 磁路工程設(shè)計(jì)的修正及討論2314.6 兩種典型的磁機(jī)械傳動(dòng)方式的實(shí)例2324.6.1 電動(dòng)機(jī)與磁耦合傳動(dòng)裝置組合的直線運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)2324.6.2 齒輪傳動(dòng)與磁耦合傳動(dòng)裝置組合的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)238參考文獻(xiàn)2485 磁耦合傳動(dòng)裝置的特性實(shí)驗(yàn)與分析2495.1 磁耦合傳動(dòng)裝置的靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)與分析2495.1.1 磁耦合傳動(dòng)裝置靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器2495.1.2 力矩和轉(zhuǎn)角的靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)2505.1.3 8極磁耦合傳動(dòng)裝置全周期特性實(shí)驗(yàn)2595.1.4 靜態(tài)退磁實(shí)驗(yàn)2605.1.5 靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)的結(jié)論2655.2 磁耦合傳動(dòng)裝置的動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)與分析2665.2.1 動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器2665.2.2 轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角的動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)2675.2.3 動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)論2765.3 渦流損失實(shí)驗(yàn)與分析2765.3.1 渦流損失實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果2765.3.2 渦流損失特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理2775.3.3 渦流損失實(shí)驗(yàn)的結(jié)論2835.4 振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)與分析2845.4.1 振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)及結(jié)果2845.4.2 振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析2845.4.3 振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)的結(jié)論286參考文獻(xiàn)2866 磁耦合傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析2876.1 磁耦合傳動(dòng)裝置內(nèi)磁轉(zhuǎn)子振動(dòng)頻率的響應(yīng)分析2876.2 磁耦合傳動(dòng)裝置啟動(dòng)過(guò)程分析2886.2.1 磁耦合傳動(dòng)裝置空載啟動(dòng)2906.2.2 磁耦合傳動(dòng)裝置負(fù)載啟動(dòng)2926.3 磁耦合傳動(dòng)裝置穩(wěn)定性分析2946.3.1 磁耦合傳動(dòng)裝置內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化2946.3.2 磁耦合傳動(dòng)裝置外轉(zhuǎn)子狀態(tài)的改變2966.4 磁耦合傳動(dòng)裝置的使用與故障診斷2996.4.1 磁耦合傳動(dòng)裝置損壞原因分析及使用中應(yīng)注意的問(wèn)題2996.4.2 磁耦合傳動(dòng)裝置的故障診斷與監(jiān)控300參考文獻(xiàn)306

章節(jié)摘錄

插圖：1概述1.4 磁耦合傳動(dòng)裝置的應(yīng)用1.4.3 磁耦合傳動(dòng)裝置在核反應(yīng)系統(tǒng)中的應(yīng)用用于核反應(yīng)裝置上的磁耦合傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)，是采用手動(dòng)和機(jī)動(dòng)幾種結(jié)構(gòu)的組合式磁耦合傳動(dòng)裝置。工作運(yùn)行時(shí)可按直線位移運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)各種操作過(guò)程進(jìn)行。裝置運(yùn)行平穩(wěn)，具有密封、安全、可靠等特點(diǎn)，從而解決了核反應(yīng)裝置中某些難于實(shí)施控制的裝置完成特殊運(yùn)行的技術(shù)難點(diǎn)。1.4.4 磁耦合傳動(dòng)裝置在真空設(shè)備上的應(yīng)用磁耦合傳動(dòng)裝置應(yīng)用在真空設(shè)備上不但可以消除O形橡膠密封圈易泄漏、易磨損、易污染真空環(huán)境等缺點(diǎn)，而且還可以提高真空工藝的質(zhì)量。目前應(yīng)用于重離子加速器真空室中傳遞試樣靶；航天設(shè)備地面模擬實(shí)驗(yàn)室各種真空裝置所采用的動(dòng)密封連接；分子束外延設(shè)備上采用旋轉(zhuǎn)與直線運(yùn)動(dòng)的復(fù)合式磁耦合傳動(dòng)裝置的機(jī)械手等實(shí)際應(yīng)用的例子較多，這里不再一一介紹。1.4.5 磁耦合傳動(dòng)裝置在齒輪傳動(dòng)中的應(yīng)用在日常生活及工程應(yīng)用中，人們廣泛使用著各種各樣的機(jī)械設(shè)備。機(jī)械在工作過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)，不但惡化了設(shè)備的動(dòng)態(tài)性能，影響了設(shè)備的原有精度、生產(chǎn)效率和使用壽命，而且由于機(jī)械振動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲，又使環(huán)境受到了嚴(yán)重污染。

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《磁耦合傳動(dòng)裝置的理論與設(shè)計(jì)》由化學(xué)工業(yè)出版社出版。

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