【摘要】：磁懸浮軸承無摩擦、無磨損、無須潤滑、壽命長,在航空航天、發(fā)電機組、超高速超精密加工機床、原油加工及機器人等領域具有廣闊的應用前景。采用永久磁鐵產(chǎn)生懸浮力的磁懸浮軸承能耗低、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊且承載力大,因此成為磁懸浮軸承研究的一個重要方向。 本文針對一種磁軸承系統(tǒng)中的徑向永磁軸承(配對永磁環(huán)),采用磁荷理論建立了在兩磁環(huán)軸線平行和軸線相交時磁相互作用力的數(shù)學表達式。在此基礎上,從積分的物理意義出發(fā),提出了一種快速而準確的數(shù)值積分方法,用VC++6.0編制了數(shù)值計算程序,接著采用現(xiàn)有磁環(huán)的參數(shù)進行了它們之間磁相互作用力的數(shù)值計算,并做了相應的剛度特性分析。結(jié)果表明兩相同軸向均勻磁化的磁環(huán)按相同磁化方向排列時,有: 1)兩磁環(huán)軸線平行時,在偏心距較小的范圍內(nèi),它們具有自動對心能力,且徑向磁作用力隨偏心距的增加基本上呈線性增加;偏心距相同而軸向間隙增大時,這種永磁軸承的徑向承載能力減弱。 2)兩磁環(huán)軸線相交時,在交角較小的范圍內(nèi),動磁環(huán)在徑向上總受回復力,但其受到的磁力矩卻隨著兩軸線交點的移動而出現(xiàn)正負值。在磁力矩為正值時,它們?nèi)跃哂袑π哪芰?而磁力矩為負值時,動磁環(huán)將加速旋轉(zhuǎn)。 3)剛度特性分析表明:動磁環(huán)在軸向上是不穩(wěn)定的,在徑向上是自穩(wěn)定的,在繞X軸或Y軸旋轉(zhuǎn)的方向上,其穩(wěn)定性與兩軸線交點到動磁環(huán)底面的距離有關;徑向位移和繞X軸或Y軸的角位移變化會引起軸向吸引力的變化。因此,為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)子軸向位置的精確控制,除了要安裝軸向位移傳感器之外,還必須安裝徑向位移傳感器,使其檢測到的徑向位移信號和角位移信號對軸向吸引力有控制作用。 在文中的最后一個部分,給出了兩個磁環(huán)軸線平行時它們相互間軸向磁作用力和徑向磁作用力的實驗驗證,實驗結(jié)果表明數(shù)值計算結(jié)果是準確的。
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TH133.3
【圖文】：

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本文編號：2723879