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1、.磁懸浮軸承技術摘要：磁懸浮軸承是利用磁力作用將轉子懸浮于空中，使轉子與定子之間沒有機械接觸。與傳統(tǒng)的滾珠軸承、滑動軸承以及油膜軸承相比，磁懸浮軸承不存在機械接觸，轉子可以運行到很高的轉速，具有機械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油污染等優(yōu)點，特別適用于高速、真空、超凈等特殊環(huán)境中。關鍵詞：磁懸浮軸承；發(fā)展歷史；原理；分類；特點；應用ThetechnologyofMagneticBearingAbstract:Magneticbearingsistousethemagneticforceofthero
2、torissuspendedintheair,therotorandthestatorwithoutmechanicalcontact.Withconventionalballbearings,slidingbearingsandoilfilmbearings,magneticbearingsthereisnomechanicalcontactwiththerotorcanruntoahighspeed,withthemechanicalwear,lowenergyconsumption,lownoise,lon
3、glife,nolubrication,nooilpollution,etc.,especiallysuitableforhigh-speed,vacuum,cleanandotherspecialenvironments.Keywords:Magneticbearings；History；classification;characteristic;application1引言磁懸浮軸承也稱電池軸承或磁力軸承，是新一代的非接觸支撐部件，已廣泛地應用于空間技術、機械加工、機器人等眾多領域，其實物體外形如圖1所示。它
4、利用磁場力將軸桿無機械摩擦、無潤滑的懸浮在空間中，是磁懸浮原理在動力機械鄰域中的一個典型應用案例。磁懸浮軸承具有傳統(tǒng)軸承無法比擬的許多優(yōu)越性能，如容許轉子達到很高的轉速，軸承功耗小，轉子與定子之間可實現(xiàn)無摩擦的相對運動，維護成本低，壽命長等。圖1：磁懸浮軸承2磁懸浮軸承的發(fā)展歷史利用磁力使物體處于無接觸懸浮狀態(tài)的設想由來己久,但實現(xiàn)起來并不容易。早在1842年,Earnshow就證明[1]：單靠永久磁體是不能將一個鐵磁體在所有6個自由度上都保持在自由穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)的。然而,真正意義上的磁懸浮研究是從本世紀初的利用
5、電磁相吸原理的懸浮車輛研究開始的。1937年,德國Kenper即申請了第一個磁懸浮技術專利,他認為要使鐵磁體實現(xiàn)穩(wěn)定的（1）磁懸浮,必須根據(jù)物體的懸浮狀態(tài)不斷地調(diào)節(jié)磁場力的大小,即采用可控電磁鐵才能實現(xiàn),這范文..一思想成為之后開展磁懸浮列車和磁懸浮軸承研究的主導思想。同一時期,美國大學的Virginia和Beams也對磁懸浮理論進行了研究,他們采用電磁懸浮技術懸浮小球,并通過鋼球高速旋轉時能承受的離心力來測定試驗材料的強度,測量過程中鋼球所達到的最高旋轉速度為。在這一轉速下,鋼球由于離心力的作用而爆裂，他們據(jù)此
6、來推算材料的強度極限。這可能是世界上最早采用磁懸浮技術支撐旋轉體的應用實例。伴隨著現(xiàn)代控制理論和電子技術的飛躍發(fā)展,本世紀60中期對磁懸浮技術的研究躍上了一個新臺階。英國、日本、德國都相繼開展了對磁懸浮列車的研究。磁懸浮軸承的研究是磁懸浮技術發(fā)展并向應用方向轉化的一個重要實例。據(jù)有關資料記載：1969年,法國軍部科研實驗室（LRBA）磁懸浮軸承的研究;1969年,將第一個磁懸浮軸承用于衛(wèi)星導向輪的支撐上,從而揭開了磁懸浮軸承發(fā)展的序幕。此后磁懸浮軸承很快被應用到國防、航天等各個領域。美國在1983年11月搭載于航
7、天飛機上的歐洲空間試驗倉里采用了磁懸浮軸承真空泵；日本將磁懸浮軸承列為80年代新的加工技術之一,1984年,S2M公司與日本精工電子工業(yè)公司聯(lián)合成立了日本電磁軸承公司,在日本生產(chǎn)、銷售渦輪分子泵和機床電磁主軸等[2-4]。經(jīng)過30多年的發(fā)展,磁懸浮軸承在國外的應用場合進一步擴大。從應用角度看,在高速旋轉和相關高精度的應用場合磁懸浮軸承具有極大的優(yōu)勢并已逐漸成為應用研究的主流。我國對磁懸浮軸承的研究始于60年代,但由于社會條件和技術水平的限制,我國在這方面的研究比國外先進國家落后近年。1986年,機床研究所與工業(yè)大
8、學首先對“磁力軸承的開發(fā)及其在FMS中的應用”這一課題進行了研究。此后,清華大學、交通大學、天津大學、科技大學、航空航天大學、大學等都在進行這方面的研究工作。目前在工業(yè)上得到廣泛應用的基本上都是傳統(tǒng)的磁懸浮軸承(需要位置傳感器的磁懸浮軸承),這種軸承需要5個或10個非接觸式位置傳感器來檢測轉子的位移。由于傳感器的存在,使磁懸浮軸承系統(tǒng)的軸向尺寸變大、系統(tǒng)的動態(tài)性能降低,而
