永磁丝杠推力及其影响因素研究

针对永磁丝杠的丝杠和螺母之间不存在机械接触,两者依靠永磁体磁场的耦合实现丝杠旋转运动与螺母直线运动之间的运动变换等问题,对永磁丝杠的传动原理、传动比及推力进行理论分析,推导出传动比和推力与磁极节距、磁极对数、磁极宽度及丝杠直径等结构参数之间的关系式,提出磁极宽度、磁极对数和丝杠直径3者的约束条件。通过有限元仿真,对磁极节距、气隙长度、磁极厚度及轭铁厚度等因素对推力的影响进行研究。结果表明,气隙长度对推力的影响最大,且随着气隙长度增大,推力近乎线性减小。推力随磁极节增大以近似抛物线的关系变化,且在磁极节距8 mm时推力达到最大值。丝杠和螺母的磁极厚度变化对推力的影响基本相同,即磁极厚度越大推力越