[發明專利]矩形和直角三角形截面的兩永磁體磁力確定方法

有效

• 申請號: 201510083471.8
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN104657556B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 田錄林;田琦;田亞琦
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 王奇

技術領域

本發明屬于機械及力學技術領域，涉及一種矩形和直角三角形截面的兩永磁體磁力確定方法。

背景技術

永磁懸浮支承可以解決機械運動部件的接觸摩擦及由此產生的振動、噪音及發熱問題。Halbach永磁導軌(或軸承)是永磁支承中承載力最大的一種結構。由橫截面為梯形永磁體構成Halbach永磁導軌時，由于磁場在磁環接縫處能順暢過渡，可實現匯集磁能于永磁導軌工作間隙，達到提高其承載力及剛度的目的。但截面為梯形的兩永磁體間的磁力及由其構成的Halbach永磁導軌的磁力計算只有復雜且計算工作量很大的數值算法，因此，建立兩個橫截面為梯形永磁體間的快速磁力解析算法非常必要。

梯形截面永磁體可視為是由兩個直角三角形截面和一個矩形截面永磁體構成，兩個橫截面為梯形永磁體間的磁力計算，1)涉及兩個橫截面為矩形永磁體間的磁力計算，2)涉及兩個橫截面為直角三角形永磁體間的磁力計算，3)涉及橫截面為矩形和直角三角形永磁體間的磁力計算。現有技術已建立了1)，2)兩種情況的磁力解析模型。因此，建立3)矩形和直角三角形截面的兩永磁體磁力解析模型更加具有急迫性。

發明內容

本發明的目的是提供一種矩形和直角三角形截面的兩永磁體磁力確定方法，解決了現有技術沒有針對矩形和直角三角形截面的兩永磁體磁力解析模型，而采用截面為梯形永磁體構成的Halbach永磁導軌的磁力計算方式，計算過程繁雜、計算量大的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種矩形和直角三角形截面的兩永磁體磁力確定方法，基于四種不同布置方式的截面為矩形和直角三角形永磁體，構建了四種相應的磁力解析模型，

Fz是圖1至圖4中兩永磁體的Z向磁力，其解析模型式是：

F_Z＝-B_r1B_r2L×10^-6/πμ₀×[±Φ(n,g,f)]，

其中，μ₀為空氣磁導率，取值為μ⁰＝4π×10^-7Hm；B_r1和B_r2分別是截面為矩形永磁體和直角三角形永磁體的剩磁感應強度；L為矩形和直角三角形截面永磁體的縱向長度，函數Φ(n，g，f)通過下式(1)得到：