本文關(guān)鍵詞：磁極面積不等磁懸浮軸承的研究

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【摘要】：由于高速切削過程當(dāng)中主軸和軸承之間的機(jī)械磨損比較大,故用磁懸浮軸承代替普通軸承應(yīng)用到設(shè)備中以消除機(jī)械磨損。但是在對(duì)磁懸浮軸承進(jìn)行研究的過程中,普通磁懸浮軸承中當(dāng)存在靜態(tài)載荷時(shí)會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)差動(dòng)電磁鐵勵(lì)磁線圈中的電流不相等,降低磁懸浮軸承的壽命和可靠性。本文提出一種將兩個(gè)差動(dòng)電磁鐵的磁極面積設(shè)計(jì)為不等的新型磁懸浮軸承結(jié)構(gòu)。首先,介紹了磁極面積不等磁懸浮軸承的工作原理,分別設(shè)計(jì)了徑向、軸向磁極面積不等磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。其次推導(dǎo)了新型磁懸浮軸承結(jié)構(gòu)的最大承載力公式并對(duì)單自由度磁極面積不等磁懸浮軸承和磁極面積相等磁懸浮軸承的靜態(tài)載荷與控制電流的關(guān)系進(jìn)行了理論分析和有限元仿真,研究結(jié)果表明:磁極面積不等磁懸浮軸承能夠在控制電流為零時(shí)平衡靜態(tài)載荷,且在最大承載力范圍之內(nèi),控制電流比磁極面積相等磁懸浮軸承小,磁極面積比越小,所能提供的平衡靜態(tài)載荷的電磁力越大。然后,對(duì)單自由度磁極面積不等磁懸浮軸承在不同工況下的電磁力線性化程度,電磁力耦合情況進(jìn)行了有限元仿真。最后,對(duì)文中設(shè)計(jì)的磁極面積不等磁懸浮軸承試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了試驗(yàn)研究,主要包括起浮試驗(yàn)、靜態(tài)懸浮試驗(yàn)、施加干擾激勵(lì)后的懸浮試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)懸浮試驗(yàn)、承載力測量試驗(yàn)以及靜態(tài)載荷與控制電流的關(guān)系試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明:磁極面積不等磁懸浮軸承能夠?qū)崿F(xiàn)快速起浮,起浮時(shí)間為320ms和穩(wěn)定靜態(tài)懸浮。在9600r/min的轉(zhuǎn)速時(shí),轉(zhuǎn)子振動(dòng)的峰峰值在900mV左右,高速旋轉(zhuǎn)時(shí)懸浮性能良好,向下和向上的最大承載力分別為438N和220N。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH133.3

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本文編號(hào)：1213488