永磁磁力耦合器利用导体盘与永磁体盘无接触相对转动,通过磁场穿过工作气隙进行力矩和运动的传递,且可以通过调节两盘之间的气隙宽度来调整控制传递扭矩和负载速度。它具有结构简单、环境适应力强、节能环保、隔离振动传递、避免产生电力谐波和电磁干扰等优点,现在已经成功应用在电力、石油、化工等行业,但在煤矿生产中的应用还不成熟。本文针对矿用带式输送机,对永磁磁力耦合器的设计与分析方法展开如下研究:(1)详细综述了永磁磁力耦合器的基本结构特点和工作原理,根据煤矿上的工作状况,参考现有永磁磁力耦合器的结构和性能,对盘式永磁磁力耦合器展开详细结构分析和磁路设计。通过比较永磁体不同充磁方向对轴向气隙的磁感应强度的影响,确定了永磁体的充磁方向应沿永磁体盘的轴向充磁。通过对不同永磁材料的比较和分析,最终选择了钕铁硼永磁体材料。(2)根据永磁磁力耦合器结构特点和材料属性进行电磁场分析,利用Ansoft软件对永磁磁力耦合器建立三维模型并对模型进行有限元静态、瞬态仿真,并针对不同因素对永磁磁力耦合器输出转矩的影响进行分析和研究。根据仿真分析结果对永磁磁力耦合器的各参数尺寸进行优化。(3)根据传热学理论及永磁磁力耦合器的实际运行状态,利用Ansys Workbench软件对永磁磁力耦合器进行稳态温度场计算及温升情况分析,确保永磁磁力耦合器能够安全可靠地运行。(4)针对大型带式输送机的技术要求,本文从矿用带式输送机的启动曲线出发,研究永磁磁力耦合器的软启动特性。通过给定的带式输送机的启动速度曲线计算出永磁磁力耦合器的输出端的转速与转矩随时间的变化值,结合仿真得到的永磁磁力耦合器的气隙与转速的关系,最终得到永磁磁力耦合器的气隙随时间的变化情况。