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随着磁悬浮技术的不断发展,作为近几年崛起的机械零件中的科技新星,磁悬浮轴承日益引起了人们的强烈关注,并且得到了大量的应用。永磁轴承是利用永磁材料产生的磁场力将转轴悬浮起来工作的一种轴承。因其转子和定子之间没有任何机械接触,转子可以达到很高的运转速度,降低了机械能耗,且具有寿命长、无需润滑、无油污染等优点,从根本上克服了传统支承形式的缺点,从而成为高速、高精度领域最有发展前景的理想支承形式。磁悬浮轴承技术是国际上20世纪60年代中期开始的一项新的支承技术。近年来,磁悬浮轴承作为一个全新的有机整体,构成机械全新的机械零部件,已经走进了国民经济的各个领域,极大地提高了工程技术及其装备的性能水平。
根据永磁轴承设计计算的研究文献来看,虽然国内外学者对永磁轴承力学特性进行了深入地研究,并在这方面取得了很多的研究成果。但是,不论在工程应用上还是在产品化的过程中,永磁轴承的理论分析和设计还远不够成熟,还没有一套完整适合工程设计应用的设计分析理论与方法。因此,要使永磁轴承获得更多的应用,还需进一步开展理论与实验研究。
永磁轴承的力学特性是进行轴承系统机械设计的重要依据。针对目前永磁轴承研究存在的问题,论文讨论了永磁轴承的作用力与几何参数及磁性能参数的关系,全面分析了磁化永磁轴承的承载特性,建立永磁轴承磁作用力的数学模型,计算与分析了轴承磁作用力与磁体各参数及布置方式关系。计算分析结果表明,永磁轴承磁体几何参数和磁性能参数对永磁轴承的机械性能参数影响显著。论文研究结果为建立永磁轴承面向工程应用的理论计算公式提供研究基础。