Design and transmission characteristic analysis of a dual-reluctance magnetic coupling

ZHANG Jin; XU Weisong

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Design and transmission characteristic analysis of a dual-reluctance magnetic coupling

更新时间：2025-09-10

- Design and transmission characteristic analysis of a dual-reluctance magnetic coupling
- Journal of Mechanical Transmission Pages: 1-8(2025)
- 作者机构：
  
  1.广安职业技术学院电子与信息工程学院，广安 638000
  2.宿迁久恒机械有限公司，宿迁 223800
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  CLC： TH133.4
- Received：08 May 2025，
  
  Revised：2025-07-20，
  
  Published Online：10 September 2025，
- 稿件说明：
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张进，徐伟松.双磁阻磁力联轴器设计与传动特性分析［J］.机械传动，XXXX，XX（XX）：1-8.

ZHANG Jin，XU Weisong.Design and transmission characteristic analysis of a dual-reluctance magnetic coupling［J］.Journal of Mechanical Transmission，XXXX，XX（XX）：1-8.
张进，徐伟松.双磁阻磁力联轴器设计与传动特性分析［J］.机械传动，XXXX，XX（XX）：1-8. DOI：

ZHANG Jin，XU Weisong.Design and transmission characteristic analysis of a dual-reluctance magnetic coupling［J］.Journal of Mechanical Transmission，XXXX，XX（XX）：1-8. DOI：

摘要

目的

针对传统永磁磁力联轴器制造成本高、磁阻式磁力联轴器转矩能力不足的问题，提出了一种新型双磁阻磁力联轴器。

方法

首先，构建由轮辐状永磁转子与内外磁阻转子组成的双磁阻磁力联轴器；基于磁阻转子的磁场调制特性，建立气隙磁导与磁动势的数学模型，理论推导双磁阻磁力联轴器的气隙磁通密度与输出转矩；然后以转矩能力最大为目标，优化磁阻转子齿尺寸及内外磁阻转子的偏移角度；分析了双磁阻磁力联轴器的磁场分布及静态转矩特性，并制作样机进行试验验证。

结果

样机测试表明，相同尺寸下，双磁阻磁力联轴器较外磁阻磁力联轴器转矩能力提升了42%，且能稳定传递转矩。

Abstract

Objective

To address the high manufacturing cost of traditional permanent magnet magnetic couplings （PM-MCs） and the insufficient torque capacity of reluctance MCs

a novel dual-reluctance MC (DR-MC) is proposed.

Methods

Firstly

a DR-MC composed of a spoke-type PM rotor and inner/outer reluctance rotors is constructed. Based on the magnetic field modulation characteristics of reluctance rotors

mathematical models of air-gap magnetic conductance and magnetomotive force were established to theoretically derive the air-gap magnetic flux density and output torque of the MCs. Then

with the goal of maximizing torque capacity

the tooth dimensions of reluctance rotors and the offset angle between inner and outer reluctance rotors were optimized. The magnetic field distribution and static torque characteristics of the DR-MC were analyzed

and a prototype was fabricated for test validation.

Results

Prototype tests show that

under the same dimensions

the torque capacity of the DR-MC is 42% higher than that of the outer reluctance MC

and it can stably transmit torque.

关键词

Keywords

references

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