永磁耦合传动可分为永磁涡流异步传动和永磁同步传动,都具有密封性强、过载保护、隔振等优点。异步传动存在涡流效应,会造成传递功率的损失;同步传动没有涡流效应,但启动时对电机产生较大的冲击载荷。已有研究主要集中在单一传动方式,本文创新性地设计一种永磁耦合传动联轴器,可实现异步传动状态和同步传动状态的切换,避免了异步传动的传递功率损失和同步传动启动时冲击载荷大的问题,应用范围更广。本文的主要工作内容如下:在分析永磁涡流异步传动联轴器和永磁同步传动联轴器工作原理的基础上,设计一种可切换传动状态的永磁耦合传动联轴器,以降低传递功率损失和启动时电机受到的冲击。进行了传动状态可切换的永磁耦合传动联轴器的整体方案设计,进行了关键零件的材料选择和结构设计。在考虑端面漏磁效应的前提下,基于等效磁路法构建了自行设计的联轴器在永磁涡流异步传动状态下的磁路数学模型,建立了联轴器结构参数和传递扭矩之间的数学关系。基于磁荷法构建了自行设计的联轴器在永磁同步传动状态下的磁荷数学模型,建立了联轴器结构参数和最大传递扭矩之间简化的数学关系,考虑背铁的导磁效应和端面漏磁效应,引入漏磁系数,使数学模型能更准确地描述实际传动状态。对自行设计的永磁耦合传动联轴器进行了有限元仿真分析。分析了联轴器在永磁涡流异步传动状态下的磁感应强度、涡流损耗和能量密度分布规律,将仿真分析结果与相同状态下的磁路数学模型分析结果进行对比,验证了磁路数学模型的准确性;在同步传动状态下,对比有限元二维仿真分析和三维仿真分析的气隙磁感应强度周向分布规律,验证了漏磁对最大传递扭矩的影响较大。分析不同传动状态下自行设计的联轴器的主要结构参数对传递扭矩的影响,分析了外背铁径向高度、内背铁径向高度、极弧系数、磁极数和气隙长度等主要参数对传递扭矩的影响规律,得到了不同传动状态下合理的结构参数。针对自行设计的可切换传动状态的联轴器,以提高联轴器的传递扭矩效率为目标,研究采用设置平衡系数的方法,兼顾两种传动状态下结构参数对传递扭矩和最大传递扭矩的影响,寻求较优的结构参数。