磁懸浮球形主動關(guān)節(jié)的運(yùn)動特性研究

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3、：六海礙－＇■＇－：盧Ｖ．轉(zhuǎn)；苗成’。一一＇‘－■－＜二戶方．ｒ＇．：攻一私氣帶／＇．’．＇’？．．安．．．Ｖ．．玄記誠．苦巧Ｙ＞２＊懲齡＇’．．－－．＇．＇■護(hù)＾ｒ一技＾Ｖ巧主．皆－奪；’－＇、、巧．‘，＇扛一－巧成，．如詳一．殘新一心．．＇作：處吃．．一＼Ｖ―．．巧片．．言：＇‘吩＞今＂中占乂．－＇々辭少＇ｒ一護(hù)＞？ｒ＇．Ｗ＊‘一一＇一、．’■；；；＼林托方聲屯去揚(yáng)州大學(xué)碩ｄ：學(xué)位論女磁懸浮球形主動關(guān)

4、節(jié)的運(yùn)動特性研究（申請碩去學(xué)位）徐大明指導(dǎo)教師：曾勵揚(yáng)州大學(xué)中華人民共和國，揚(yáng)州２０１５年４月Ｉ摘要隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，主動關(guān)節(jié)的應(yīng)用變得越來越廣泛。對現(xiàn)有主動關(guān)節(jié)分析可知，。驅(qū)動與傳動技術(shù)制約著其整體性能，基于此，本文開展對磁懇浮球形主動關(guān)節(jié)的研究磁＂＂懸浮球形主動關(guān)節(jié)可零傳動的方式直接驅(qū)動關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子，這就使得關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)及關(guān)節(jié)控制系統(tǒng)大為簡化。磁懸浮球形主動關(guān)節(jié)在多自由度運(yùn)動結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中可１＾＾？代替兩臺或多臺單自由度的電機(jī)驅(qū)動，，使得傳動鏈大大地縮

5、短體積和重量減小，從而提高了系統(tǒng)的效率、精度和動態(tài)響應(yīng)速度。由上可見，對磁懸浮球形主動關(guān)節(jié)的研究無論是從應(yīng)用還是理論來講都具有廣泛的意義。磁懸浮球形主動關(guān)節(jié)的硏巧，關(guān)鍵在于對關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子運(yùn)動狀態(tài)的分析及關(guān)節(jié)檢測控制系統(tǒng)的設(shè)計。本文基于已設(shè)計的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，著重研究了關(guān)節(jié)的運(yùn)動狀態(tài)，并搭建實驗平臺對轉(zhuǎn)子運(yùn)動進(jìn)行實驗研究。具體工作包括如下幾個部分：，運(yùn)用虛位移原理基于對磁懸浮球形主動關(guān)節(jié)定、轉(zhuǎn)子間隙磁感應(yīng)強(qiáng)度的分析，建立磁懸浮球形主動關(guān)節(jié)電磁驅(qū)動本構(gòu)方程；利用Ａｎｓｙｓ軟件對感應(yīng)磁場

6、進(jìn)行有限元分析，得出并驗證了電磁懸浮力、電磁轉(zhuǎn)矩、磁通密度與空間位移參數(shù)與控制參數(shù)的變化關(guān)系。基于磁懸浮球形主動關(guān)節(jié)定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及運(yùn)動分析，建立符合邊界條件的球坐標(biāo)系下的流體動壓分布方程，并運(yùn)用有限差分法求解定轉(zhuǎn)子氣膜在穩(wěn)態(tài)時與動態(tài)時的承載特性。分析了轉(zhuǎn)子在電磁場及流體場共同作用下的運(yùn)動情況，分析了球形轉(zhuǎn)子在不平衡力矩作用下的進(jìn)動與章動。搭建磁懸浮球形主動關(guān)節(jié)實驗平臺，并在現(xiàn)有的條件下對磁懸浮球形主動關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子的運(yùn)動狀態(tài)實驗分析。關(guān)鍵詞：磁懸浮球形主動關(guān)節(jié)本構(gòu)方程運(yùn)動分析

7、ＩＩＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｍｏｄｅｍｉｎｄｕｓｔｒｔｈｅａｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｄｒｉｖｉｎｏｉｎｔｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅｙ，ｐｐｇｊａｎｄｍｏｒｅｗｉｄｅｌｙ．Ｔｈｅａｎａｌｓｉｓｏｆｅｘｉｓｔｉｎｏｉ打ｔｓｈｏｗｓｔｈａｔ也ｅｄｒｉｖｅａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏ打１ｙｇ；ｅｃｈｎｏｌｏｊｇｙｒｅｓｔｒｉｃｔｉｔｓｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．ＴｈｕｓｔｈｉｓａｅｒｃｏｎｄｕｃｔｅｄａＫｓｅａｒｃ

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