李城磊 张瑞平

（山西大同大学机电工程学院 山西省大同市 037003）

国内外孔轴配合件的拆卸方法中，采用温差法的工艺主要有火焰加热法、油浴加热法、物理制冷法、感应加热法等。感应加热方法因其速度快、功率消耗小、温度易于控制，可以实现孔轴类零件节能、安全、无损、高效的原则，但感应加热中包括对温度的控制、频率的调节等对电磁场参数的设计具有一定的影响，其模型的搭建有利于感应加热实验的进行[1]。

1 感应加热原理

感应加热的工作原理：向多匝线圈通入交变电流，此时线圈中就会产生交变磁通，在磁场的作用下，使得感应圈中的金属材料产生涡流[2]，从而工件内部产生热量，以此来实现实验的目的。

2 电磁场计算模型

2.1 电磁场基本定律

电磁感应加热的整个过程通过以下几个基本定律来加以叙述，其中包括安培环路电律、法拉第电磁感应电律、高斯电通定律、高斯磁通定律。

安培环路定律：磁场强度通过闭合路径的积分，等于穿过此闭合路径形成曲面的电流的代数和。

积分形式

式中：

矢量（C/m2）

S-闭合曲面 的界限。

法拉第电磁感应定律：导体回路中的感应电动势与穿过此路径的磁通量随时间的变化率成正比。

积分形式

式中：

高斯电通定律：介质中穿过任一闭合曲面的电位移矢量D 的通量等于该闭合面包围的电荷量。

积分形式

式中：

ρ-电荷体密度（C/m3）

V-闭合曲面S 围成的体积区域。

高斯磁通定律：传出一个闭合路径的磁通量恒等于0，这里的磁通量指的是磁感应强度矢量对闭合路径的有向积分。……