永磁丝杠通过丝杠和螺母上螺旋磁极之间的磁场耦合实现旋转运动和直线运动非接触式的相互转换,由于丝杠和螺母之间没有机械连接,可从根本上解决摩擦和磨损等问题,并具有自身过载保护和便于维护的特点,同时,由于无需润滑,不会产生磨损粉末和润滑剂蒸发,故可用在清洁度要求较为严格的工作环境。目前,永磁丝杠的研究仍然处于基础研究阶段,许多关键理论和技术问题有待研究。本文首先以螺旋磁极间无轴向间隙的永磁丝杠为对象进行研究,对永磁丝杠的传动理论进行了分析,建立了永磁丝杠的传动比、推力与结构参数之间的关系,应用展开分析模型对永磁丝杠的静特性,以及永磁丝杠结构参数对推力和转矩的影响进行了仿真研究。螺母长度、丝杠外径的大小均与主从动磁极的耦合面积成正比,仿真研究结果表明:螺母推力和丝杠转矩随主从动磁极耦合面积增大而线性增大。根据磁极节距、磁极对数和传动比三者之间的关系式,对磁极节距和磁极对数对螺母推力和丝杠转矩的影响进行了研究:当磁极节距和磁极对数独立变化时(传动比随之改变),螺母推力随磁极对数增加而减小,随磁极节距增大存在一个峰值;丝杠转矩随磁极对数和磁极节距的增大而增大。当保持传动比一定时,磁极节距与磁极对数变化时其相互关系应满足传动比条件,此时,磁极对数存在最佳值,使螺母推力和丝杠转矩最大。应用正交试验法研究了磁极厚度、轭铁厚度、气隙长度等结构参数对螺母推力和丝杠转矩的影响情况,结果表明:气隙长度的影响最大,其次是磁极厚度,而轭铁厚度几乎没有影响。在此基础上,对螺旋磁极间有极间间隙的永磁丝杠进行了研究,推导出了传动比表达式,及传动比与丝杠转速和螺母速度、螺母推力和丝杠转矩之间的关系。对气隙长度、磁极对数、磁极厚度、轭铁厚度等对螺母推力和丝杠转矩的影响进行了有限元仿真分析。最后,对具有组合式准螺旋磁极的永磁丝杠进行研究,推导出了传动比与结构参数之间的关系,通过仿真研究了磁极块圆心角对推力特性、转矩特性、以及传动比的影响。