为解决高温空气蝶阀的内部密封和高寿命问题,该文提出一种基于弹性元件理念设计涨圈的方法,以某运输飞机引气系统交叉引气活门的密封涨圈为例的开展设计、弹力计算和开口尺寸计算,并结合该活门的耐久试验验证结果,证明该设计方法能够实现空气蝶阀的内部密封和高寿命,具有合理性和可行性,能够保证为空气蝶阀的涨圈密封设计定义提供理论基础。

为解决永磁丝杠中螺旋磁极的制造难题,提出用半斜环磁极组合结构替代螺旋磁极的技术方案。应用有限元仿真技术,对永磁丝杠中的丝杠和螺母均采用螺旋磁极(G1)、分别采用螺旋磁极和斜环磁极(G2)、均采用半斜环磁极(G3)3种磁极结构方案的静特性进行了分析,从最大推力和最大转矩看,方案G2的数值略大于方案G1的50%,分别为G1数值的57.7%和53.9%,方案G3的数值则仅比方案G1的分别小4%和0.6%,证明了半斜环磁极组合结构方案与螺旋磁极的传动能力几乎相同。为了描述半斜环磁极极宽与节距的关系,提出了极距比的概念,并对极距比K=0~0.7时的半斜环组合磁极丝杠的静特性进行了仿真研究,结果表明,当K=0.3时,单位体积磁极产生的推力和转矩最大。为了提高磁能利用率,进行丝杠设计时应取K=0.3。

提出一种新型的磁阻式永磁丝杠结构,丝杠和螺母的磁极均由半斜环状永磁和软磁凸齿组成,永磁和软磁凸齿相间布置。丝杠和螺母上的永磁凸齿均为径向充磁且充磁方向相反。对所提出的磁阻丝杠的静特性进行了有限元仿真分析,证明了该结构能够实现平稳传动。为了研究节宽与节距的关系,提出了极距比的概念,并对极距比与磁阻丝杠的静特性、螺母推力密度及比推力的关系进行了仿真研究,结果表明,当极距比位于(0,0.5]区间内时,磁阻丝杠能够进行稳定传动;极距比在(0,0.3]区间内变化时,螺母推力和推力密度的变化量不到7%;比推力则在极距比为0.3时达到最大,磁能利用率最高。在进行磁阻丝杠设计时,建议极距比取0.3。

介绍了两种结构形式的磁阻永磁齿轮,并对其进行了对比仿真分析,证明了当永磁磁极位于外转子上时,齿轮稳态阶段的速度和传动转矩波动较永磁磁极位于内转子上时小;以永磁磁极位于外转子上的齿轮为对象,研究了从动凸齿的结构形状对齿轮转矩传递能力的影响,得出从动凸齿的结构形状应该外圆心角大于内圆心角,且外圆心角尽量大一点,内圆心角尽量小一点;对齿轮的4种定子连接桥结构形式对转矩传递能力的影响进行了分析,证明了外连接桥可以获得最大传动转矩。