高速离心机永磁轴承仿真系统研究
发布时间：2021-04-19 14:56
轴承是离心机中重要的基础零部件,起着支承轴和轴上零件并减小相对运动处摩擦的作用。随着永磁轴承研究的深入和应用范围的扩大,采用永磁轴承替代常规轴承,为解决高速离心机高速旋转时的支承研究开拓了新的领域。永磁材料研究上的突破性进展,带动了永磁轴承研究的深入。现代生产模式的变革,更新了传统的设计方式。本文在广泛收集资料、分析国内外高速离心机研制,永磁轴承及相关技术研究的基础上,结合现代可视化建模和仿真技术,研究永磁轴承在离心机高速转子系统的应用。参考一种已规划的新型永磁轴承的结构,根据离心机的中心转轴的系列值,确定永磁轴承在该结构下的系列值,建立这些系列结构尺寸的三维模型数据库,对此结构下的永磁轴承的静磁场、承载力、极限转速和临界转速进行深入研究。基于VB平台开发了高速离心机永磁轴承仿真系统,主要包含三维仿真模型的建立、样机的生成和有限元分析计算三个模块。通过VB语言对造型软件Solidworks进行二次开发,实现三维参数化仿真模型和虚拟样机的自动建立;用VB语言结合APDL对有限元分析软件ANSYS进行二次开发实现永磁轴承性能的自动分析。所研发的永磁轴承仿真系统,便于永磁轴承在一定结构不同参...
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题来源及论文研究的目的与意义
1.2 国内外高速离心机研究现状
1.3 国内外永磁轴承研究现状
1.3.1 永磁轴承的研究发展
1.3.2 永磁轴承的应用概述
1.3.3 永磁轴承的特点
1.4 论文工作及内容安排
1.4.1 论文主要研究内容
1.4.2 研究方法与步骤
1.4.3 论文内容安排
1.5 本章小结
第二章 高速离心机转子系统的结构
2.1 引言
2.2 离心机转子系统的基本结构
2.3 高速离心机转子系统支承件结构
2.3.1 永磁轴承分类
2.3.2 永磁轴承经典结构
2.4 高速离心机永磁轴承结构设计
2.4.1 高速离心机永磁轴承结构模型
2.4.2 高速离心机永磁轴承的工作原理
2.4.3 高速离心机永磁轴承的结构计算
2.5 永磁材料
2.5.1 永磁材料的功能特性
2.5.2 永磁材料的发展
2.5.3 永磁体的磁化
2.6 本章小结
第三章 永磁轴承三维参数化建模
3.1 引言
3.2 定义永磁轴承结构系列
3.2.1 永磁轴承参数化设计
3.2.2 永磁轴承系列定义
3.3 参数化仿真建模环境
3.3.1 三维造型软件的选择
3.3.2 永磁轴承在SolidWorks 下的建模方法
3.3.3 SolidWorks 的二次开发原理
3.3.4 SolidWorks 二次开发工具
3.4 参数化自动建模的实现
3.4.1 永磁轴承零部件的自动建模
3.4.2 永磁轴承的自动装配
3.5 本章小结
第四章 永磁轴承特性分析与仿真
4.1 引言
4.2 高速离心机永磁轴承静态特性仿真分析
4.2.1 静态分析的理论基础
4.2.2 静态特性分析的方法与计算模型
4.2.3 静态特性仿真分析
4.3 高速离心机永磁轴承动态特性仿真分析
4.3.1 动态特性分析理论基础
4.3.2 动态特性分析计算
4.4 高速离心机永磁轴承特性自动分析实现
4.4.1 ANSYS 二次开发原理
4.4.2 ANSYS 二次开发工具
4.4.3 基于VB 的ANSYS 调用
4.4.4 特性分析的自动实现
4.5 本章小结
第五章 高速离心机永磁轴承仿真系统
5.1 引言
5.2 仿真系统分析
5.3 仿真系统设计流程
5.4 高速离心机永磁轴承仿真系统开发
5.4.1 仿真系统开发工具
5.4.2 仿真系统开发框架
5.4.3 仿真系统人机交互界面
5.4.4 仿真系统模块设计
5.5 高速离心机永磁轴承仿真系统打包
5.6 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 本文研究工作总结
6.2 持续研究工作及展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Solidworks的永磁轴承库建模[J]. 郭克希,饶显俊. 机械. 2006(10)
[2]利用VB对SolidWorks的二次开发[J]. 平功辉,杨关良,欧阳清. 机械设计与制造. 2006(01)
[3]镁合金冷却叶轮的动态特性分析[J]. 何京林,彭伟平,李培杰. 机械强度. 2005(05)
[4]永磁轴承承载能力的数值分析及稳定性研究[J]. 张俊红,孙少军,郭军华. 机床与液压. 2005(03)
[5]永磁磁力轴承的悬浮力分析与计算[J]. 沈洁,庞璐,汤双清. 机械制造. 2004(05)
[6]具有被动式磁力轴承的无刷直流电机研究[J]. 王凤翔,王继强,孔志国. 中国电机工程学报. 2004(05)
[7]永磁轴承极限转速的有限元分析[J]. 郭克希,潘存云. 机电一体化. 2004(02)
[8]新型喷涂涡轮永磁轴承结构设计与力学特性[J]. 朱珈,魏勇,曹克伟,张大卫. 组合机床与自动化加工技术. 2004(01)
[9]一种新颖的永磁轴承及其在叶轮全人工心脏设计中的应用[J]. 钱坤喜,茹伟民,曾培,袁海宇. 机械设计与研究. 2003(03)
[10]径向永磁轴承承载能力数值分析与设计[J]. 魏勇,张大卫,杨志永,吴军. 机械设计与研究. 2002(06)
博士论文
[1]不均匀磁化对永磁推力轴承及其转子系统性能影响的研究[D]. 寇尊权.吉林大学 2006
[2]高温超导混合磁悬浮轴承系统的研究与实验[D]. 方家荣.中国科学院电工研究所 2001
硕士论文
[1]一种径向永磁轴承的磁力计算及刚度分析[D]. 杨安全.中南大学 2005
[2]旋转机械永磁轴承的失效模式与加速寿命试验研究[D]. 姚江伟.天津大学 2004
[3]高速磁气混合离心式喷涂涡轮设计理论与动态分析[D]. 朱珈.天津大学 2003
本文编号：3147769
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题来源及论文研究的目的与意义
1.2 国内外高速离心机研究现状
1.3 国内外永磁轴承研究现状
1.3.1 永磁轴承的研究发展
1.3.2 永磁轴承的应用概述
1.3.3 永磁轴承的特点
1.4 论文工作及内容安排
1.4.1 论文主要研究内容
1.4.2 研究方法与步骤
1.4.3 论文内容安排
1.5 本章小结
第二章 高速离心机转子系统的结构
2.1 引言
2.2 离心机转子系统的基本结构
2.3 高速离心机转子系统支承件结构
2.3.1 永磁轴承分类
2.3.2 永磁轴承经典结构
2.4 高速离心机永磁轴承结构设计
2.4.1 高速离心机永磁轴承结构模型
2.4.2 高速离心机永磁轴承的工作原理
2.4.3 高速离心机永磁轴承的结构计算
2.5 永磁材料
2.5.1 永磁材料的功能特性
2.5.2 永磁材料的发展
2.5.3 永磁体的磁化
2.6 本章小结
第三章 永磁轴承三维参数化建模
3.1 引言
3.2 定义永磁轴承结构系列
3.2.1 永磁轴承参数化设计
3.2.2 永磁轴承系列定义
3.3 参数化仿真建模环境
3.3.1 三维造型软件的选择
3.3.2 永磁轴承在SolidWorks 下的建模方法
3.3.3 SolidWorks 的二次开发原理
3.3.4 SolidWorks 二次开发工具
3.4 参数化自动建模的实现
3.4.1 永磁轴承零部件的自动建模
3.4.2 永磁轴承的自动装配
3.5 本章小结
第四章 永磁轴承特性分析与仿真
4.1 引言
4.2 高速离心机永磁轴承静态特性仿真分析
4.2.1 静态分析的理论基础
4.2.2 静态特性分析的方法与计算模型
4.2.3 静态特性仿真分析
4.3 高速离心机永磁轴承动态特性仿真分析
4.3.1 动态特性分析理论基础
4.3.2 动态特性分析计算
4.4 高速离心机永磁轴承特性自动分析实现
4.4.1 ANSYS 二次开发原理
4.4.2 ANSYS 二次开发工具
4.4.3 基于VB 的ANSYS 调用
4.4.4 特性分析的自动实现
4.5 本章小结
第五章 高速离心机永磁轴承仿真系统
5.1 引言
5.2 仿真系统分析
5.3 仿真系统设计流程
5.4 高速离心机永磁轴承仿真系统开发
5.4.1 仿真系统开发工具
5.4.2 仿真系统开发框架
5.4.3 仿真系统人机交互界面
5.4.4 仿真系统模块设计
5.5 高速离心机永磁轴承仿真系统打包
5.6 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 本文研究工作总结
6.2 持续研究工作及展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Solidworks的永磁轴承库建模[J]. 郭克希,饶显俊. 机械. 2006(10)
[2]利用VB对SolidWorks的二次开发[J]. 平功辉,杨关良,欧阳清. 机械设计与制造. 2006(01)
[3]镁合金冷却叶轮的动态特性分析[J]. 何京林,彭伟平,李培杰. 机械强度. 2005(05)
[4]永磁轴承承载能力的数值分析及稳定性研究[J]. 张俊红,孙少军,郭军华. 机床与液压. 2005(03)
[5]永磁磁力轴承的悬浮力分析与计算[J]. 沈洁,庞璐,汤双清. 机械制造. 2004(05)
[6]具有被动式磁力轴承的无刷直流电机研究[J]. 王凤翔,王继强,孔志国. 中国电机工程学报. 2004(05)
[7]永磁轴承极限转速的有限元分析[J]. 郭克希,潘存云. 机电一体化. 2004(02)
[8]新型喷涂涡轮永磁轴承结构设计与力学特性[J]. 朱珈,魏勇,曹克伟,张大卫. 组合机床与自动化加工技术. 2004(01)
[9]一种新颖的永磁轴承及其在叶轮全人工心脏设计中的应用[J]. 钱坤喜,茹伟民,曾培,袁海宇. 机械设计与研究. 2003(03)
[10]径向永磁轴承承载能力数值分析与设计[J]. 魏勇,张大卫,杨志永,吴军. 机械设计与研究. 2002(06)
博士论文
[1]不均匀磁化对永磁推力轴承及其转子系统性能影响的研究[D]. 寇尊权.吉林大学 2006
[2]高温超导混合磁悬浮轴承系统的研究与实验[D]. 方家荣.中国科学院电工研究所 2001
硕士论文
[1]一种径向永磁轴承的磁力计算及刚度分析[D]. 杨安全.中南大学 2005
[2]旋转机械永磁轴承的失效模式与加速寿命试验研究[D]. 姚江伟.天津大学 2004
[3]高速磁气混合离心式喷涂涡轮设计理论与动态分析[D]. 朱珈.天津大学 2003
本文编号：3147769
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3147769.html
