[發(fā)明專利]三角形截面永磁環(huán)構成的Halbach錐形永磁軸承

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410190835.8
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN104006079A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設計）人: 田錄林;袁漢斌;田琦;田亞琦
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

技術領域

本發(fā)明屬于機械及力學技術領域，涉及一種三角形截面永磁環(huán)構成的Halbach錐形永磁軸承，本發(fā)明還涉及該種三角形截面永磁環(huán)構成的Halbach錐形永磁軸承的磁力確定方法。

背景技術

要實現旋轉機械節(jié)能、高效高速可靠運轉(如高速機床、飛輪儲能)，必須解決高速轉子支承這一關鍵技術問題。滾動軸承、流體動壓軸承等傳統的機械軸承有接觸、需潤滑，難以滿足高速重載、低摩擦損耗的要求，已成為傳統驅動高速化的瓶頸。永磁懸浮軸承是通過磁場力實現無機械接觸的新型高性能軸承。與電磁、超導磁浮軸承相比，永磁軸承具有無功耗、結構簡單、體積小、節(jié)能環(huán)保、工作可靠等優(yōu)點。采用橫截面為三角形永磁體構成Halbach錐形永磁軸承時，由于磁場在磁環(huán)接縫處能順暢過渡，可實現匯集磁能于永磁軸承工作間隙，達到提高其承載力及剛度的目的。因此，采用三角形截面永磁環(huán)構成的Halbach錐形永磁軸承既具有Halbach永磁軸承承載力大的優(yōu)點，又同時具有承載軸向和徑向載荷的能力，可消除(或減小)轉軸的摩擦力。但由三角形截面永磁環(huán)構成的Halbach錐形永磁軸承的磁力計算只能用復雜且計算工作量極大的數值算法。為此，急需設計一種新的Halbach永磁軸承結構，并建立了該型永磁軸承磁力解析公式。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種三角形截面永磁環(huán)構成的Halbach錐形永磁軸承，解決了現有技術中的機械軸承存在摩擦損耗大，電磁、超導磁浮軸承存在功耗及結構復雜的問題。

本發(fā)明的另一目的是提供該種三角形截面永磁環(huán)構成的Halbach錐形永磁軸承的磁力確定方法。

本發(fā)明所采用的技術方案是：一種三角形截面永磁環(huán)構成的Halbach錐形永磁軸承，包括轉軸和對應的定子安裝座，在轉軸上固定安裝有截面為直角三角形的轉軸安裝座，在轉軸安裝座的斜面上疊堆組裝有動磁環(huán)；圍繞轉軸設置有定子安裝座，定子安裝座朝向動磁環(huán)的內斜面上同樣疊堆組裝有靜磁環(huán)。

本發(fā)明所采用的另一技術方案是：一種三角形截面永磁環(huán)構成的Halbach錐形永磁軸承的磁力確定方法，基于上述的Halbach永磁軸承，步驟包括，建立解析模型為：

FZ=Br1Br2L×10-6πμ0×Σi=1nΣj=1n{sin(βi+βj)×[±Ψij(m,W,G)]-cos(βi+βj)×[±Φij(y,M,N)]},---(1)]]>