永磁轴承和导轨磁力解析模型的研究

发布时间：2020-12-18 06:59

　　永磁轴承和导轨是利用永磁材料产生的磁场力将转轴或平移物体悬浮起来的磁力机械,分别应用于旋转和往复机器中。由于永磁轴承和导轨具有结构简单、工作可靠、成本低、无摩擦、无能耗、无污染、寿命长,适用于高速、高精度机械以及真空和一些特殊场合等优点,它们在许多领域具有广阔的应用前景,因此,对其磁场及磁力的系统研究就显得越来越重要。目前,永磁悬浮支承的理论分析和设计还远不成熟。主要原因是已有研究多为针对双环永磁轴承的研究,缺乏对永磁轴承新结构的研究;已有研究多为计算复杂的数值计算模型,缺乏对永磁轴承磁力显式解析模型的研究,无法真正指导永磁轴承和导轨的结构设计和优化。因此,建立永磁轴承和导轨的磁力显式解析模型对于指导永磁轴承和导轨的结构设计和优化具有重要的理论意义和应用价值。解析模型是借助数学和物理概念来研究磁场及磁力的,并用完整的数学式表达。本文在前人研究成果的基础上,结合稀土永磁材料特性及永磁轴承和导轨的结构特点,采用线性叠加原理、保角变换法、等效磁荷法、磁路法、虚功原理法、镜像法、直接积分法及这些方法的不同组合,对永磁轴承和导轨的显式磁力解析模型进行了研究,并通过了ANYSIS10.0计算验证和... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：139 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

一H锥形永磁轴承结构

3.2.1径向磁化的双环嵌套永磁轴承径向磁力解析模型a内外磁环间隙的磁场分布径向磁化的双环嵌套永磁轴承结构示意图如图3一2所示，假设:①外磁环内径R:处是磁位为um的等磁位面，内磁环外径Rl处是磁位为零的等磁位面;②磁场沿轴向分布变化不大，可把内外磁环间隙中的磁场问题简化为轴横断面内的二维磁场分布问题。为了便于分析求解，对图3一3(a)Z平面的偏心磁环间隙磁场进行复变函数的保角变换，映射为图3一3(b)的砰平面同心磁环间隙磁场。变换[l‘4]如下:牙=(Z一a)代az一l)(3.5)式中XZ、。=-上-Ll+:1凡xl十xZ+扣一二!)(l一x:)，图中凡=xl见图3一3(a)，(a>l

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本文编号：2923578