模块化多胞元永磁推力轴承的承载特性

摘要

永磁推力轴承具有转速高、噪声小和无摩擦等优势，但承载能力较低，同时现有的结构不具有通用性。提出了一种模块化多胞元结构的永磁推力轴承，以4块永磁体为一个胞元，通过改变胞元的数量和排列方式实现了多种嵌套和交叉结构的轴承。基于有限元软件构建了两层嵌套两极交叉、四层嵌套四级交叉、六层嵌套六级交叉和八层嵌套八极交叉共4种结构的轴承，分析了不同结构的承载性能。仿真结果表明，轴承的承载力随着轴向位移的增大先增大后减小，4种结构的永磁推力轴承最大轴向承载力分别为6.78、50.52、136.85、288.9 kN。最后制作了四层嵌套四极交叉的永磁推力轴承实验样机，并进行了轴向承载力实验验证，结果表明实验的最大承载比仿真值小4.2%。

关键词

永磁轴承 / 多胞元 / 结构设计 / 承载特性