磁力轴承虚拟设计软件系统结构模块的研究与开发

发布时间：2020-05-30 14:35

【摘要】： 磁力轴承具有无摩擦、高速、高精度等一系列特有的优点，在工业领域得到日益广泛的应用。随着磁悬浮技术的日益成熟，磁力轴承商品化、系列化成为必然趋势。在这种情况下，开发一套集结构设计、性能分析和动态仿真于一体的虚拟设计软件系统是降低磁力轴承设计成本和提高效率的有效途径。结构设计作为电磁计算、控制系统设计和相关分析的基础，我们更有必要对磁力轴承结构虚拟设计进行深入研究。本文系统介绍了主动、被动、混合式磁力轴承的工作原理、工作特点及其在工业实际中的应用。在总结主动磁力轴承结构设计的基础上，分别阐述了永磁被动和混合式磁力轴承系统的设计原则和优化方法，并将理论研究与课题实际相结合，设计出两套单自由度实验台装置。本文对磁力轴承主轴转子结构设计原理和方法进行了研究和探讨，在对主轴转子建立力学模型的基础上，采用虚拟样机技术对其进行了动态仿真和优化设计，分析了支承特性对主轴转子轴端跳动所产生的影响。对磁力轴承虚拟设计软件系统进行了概括与总结。阐述了结构模块与磁场温度场分析、控制系统仿真模块的集成问题，和磁力轴承参数化绘图的实现，及机电系统耦合分析等。论文最后在总结全文的基础上，对该项研究的发展进行了展望。
【图文】：

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磁力轴承

在轻工业中，磁力轴承已经应用于涡流分子真空泵、离心机、液态泵、低温压缩机(图1.5所示)、旋转光学镜主轴、中子分选器等方面。在重工业中，磁力轴承的负荷容量己达到数十吨级。1984年，美国I一R(加gersoll一Rand)公司首次将磁力轴承系统应用于大型离心压缩机上。此外，磁力轴承在航海技术、纺织机械、医疗机械、术、振动控制等方面也得到了广泛的应用。图1.4计算机硬盘驱动器图1.5磁力轴承低温压缩机电动机、电度表、机器人技圣1.2论文的研究目的和意义磁力轴承以其独有的特点，在许多工业领域得到愈加广泛的应用已成为未来必然的趋势，磁悬浮支承被认为是支承技术研究的一次重大突破。相对于传统轴承，磁力轴承比较复杂，，它包括机械、电子和软件三大部分。磁力轴承是一种典型的机械电子产品，其研究涉及到机械学、转子动力学、电磁学、电子学、控制理论、传感和计算机科学等多学科的知识。这导致磁力轴承系统设计需要涉及多个学科的交叉问题
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TH133.3

【引证文献】