李延民，朱永建，胡 钡

（郑州大学机械工程学院，河南 郑州450001）

1 引言

永磁涡流联轴器是一项新近开发的新技术，可实现主、从动轴不接触达到转矩传递的目的，易于实现软启动、过载保护，同时极大的减小了整体结构的振动，有助于提高传动的可靠性，提高系统的使用寿命［1］。

国内对永磁联轴器的研究起步较晚，并且多偏向于理论仿真研究，而对实际的结构模型缺乏试验验证。本文简述永磁涡流联轴器的结构、工作原理以及理论分析［3-4］，运用Ansoft［5］软件对模型结构进行有限元分析，最后通过试验台对模型进行试验验证，通过仿真数据与试验数据的对比分析，验证模型结构的合理性。同时对转速差进行试验［6-7］，得出满足输出转矩时转速差的范围。

2 工作原理

永磁涡流联轴器由主动端和从动端构成，主动端包括导磁盘和铜盘为主，从动端包括导磁盘、铝盘、永磁体。永磁体成环形N、S极相互交错内嵌于铝盘体内。基本结构，如图1所示。

图1 永磁涡流联轴器的基本结构.Fig.1 Basic Structure of Permanent Magnet Eddy Current Coupling

工作原理：铜盘随着电机的启动而快速旋转，铜盘因切割的磁感线，在铜盘表面形成圆周分布的涡电流，涡电流会形成反感磁场，并且与永磁体产生的磁场相互作用实现转矩的传递。

3 转矩计算的数学模型

永磁联轴器的模型结构，如图2所示。其中，δ-气隙（mm），H-导磁铁厚度（mm），HC-铜盘厚度（mm），HW-永磁体厚度（mm），R1-永磁体外径（mm），R2-永磁体内径（mm）。

图2 永磁涡流联轴器一侧分析模型Fig.2 The Analysis Model of the Permanent Magnet Eddy-current Coupling

计算时记Ω-整个求解域为，Г1-模型的内外侧面，Г2-不同介质交界面，为Г3-导体盘沿从动转子半径方向的侧面，在Ω内求解磁矢位B：