八極異極性徑軸向永磁偏置磁懸浮軸承的研究.pdf

1、本文提出了一種新型永磁偏置磁懸浮軸承結(jié)構(gòu)----八極異極性徑軸向永磁偏置磁懸浮軸承，并對其進(jìn)行研究。首先介紹了八極異極性徑軸向永磁偏置磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)和工作原理，采用等效磁路法推導(dǎo)了該永磁偏置磁懸浮軸承的數(shù)學(xué)模型，并對永磁體的性能和永磁偏置磁懸浮軸承的性能指標(biāo)進(jìn)行了分析。然后根據(jù)最大承載力為設(shè)計目標(biāo)對該永磁偏置磁懸浮軸承進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計，并基于所推導(dǎo)出的承載力公式對不同自由度磁懸浮力之間的耦合情況進(jìn)行了研究，研究結(jié)果表明：平衡位置附近，各

2、個自由度之間的磁懸浮力耦合很小。接著采用磁場仿真軟件Ansoft對設(shè)計完成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維有限元磁場仿真，研究了永磁偏置磁懸浮軸承的磁場分布和氣隙處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，并基于仿真結(jié)果對設(shè)計參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而得到力/電流和力/位移關(guān)系曲線。通過對永磁偏置磁懸浮軸承的磁場耦合情況進(jìn)行仿真分析，驗證了理論分析的正確性。最后對研制的永磁偏置磁懸浮軸承進(jìn)行了一系列試驗研究，包括靜態(tài)懸浮試驗、動態(tài)旋轉(zhuǎn)試驗、動態(tài)響應(yīng)試驗以及承載力測試試驗，試驗結(jié)果表明：所設(shè)