工業(yè)應(yīng)用型永磁懸浮軸承關(guān)鍵技術(shù)

#工業(yè)應(yīng)用型永磁懸浮軸承關(guān)鍵技術(shù)摘要：提出了一種新的工業(yè)應(yīng)用型永磁懸浮軸承，對(duì)它的工作機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并論述了要解決永磁懸浮軸承工業(yè)應(yīng)用的幾個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)問題，即永磁懸浮軸承承載能力、剛度和安裝維護(hù)等達(dá)到工業(yè)應(yīng)用要求的設(shè)計(jì)技術(shù)問題、永磁懸浮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性達(dá)到工業(yè)應(yīng)用要求的設(shè)計(jì)技術(shù)問題和永磁懸浮軸承的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化達(dá)到工業(yè)應(yīng)用要求的設(shè)計(jì)技術(shù)問題。根據(jù)以上問題擬定了設(shè)計(jì)方案并對(duì)其進(jìn)行了可行性分析，為永磁懸浮軸承像滾動(dòng)軸承一樣在工業(yè)上得到普遍應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：工業(yè)應(yīng)用型；永磁懸浮軸承；關(guān)鍵技術(shù)ThekeyTechnologyforIndustrialApplicationofPermanentMagneticBearingsAbstract:Thispaperputsforwardanewtypeofpermanentmagneticbearingsappliedtoindustry,andcarriesoutadetailedanalysisaboutitsworkingmechanism,andadditionally,severalkeytechnicalissuesonindustrialapplicationsofmagneticbearingarealsodesigned,suchas:thetechnicalproblemsaboutthepermanentmagneticbearing'scarryingcapacity、stiffness、installationandmaintenancetomeetthedesignrequirementsofindustrialapplications,andthetechnicalissuesondynamiccharacteristicsofPMB-Rotorsystemtomeettherequirementsofindustrialapplications,andthedesigntechnicalproblemsaboutthePMB'sstandardizationandserializationtoachievethedesignrequirementsofindustrialapplications.Basedontheabovedesignproblem,thepaperdevelopsandcarriesoutafeasibilityanalysisforthePMB.ItprovidesagoodbaseforthePMBbeusedinindustryasrollerbearings.Keywords:industrialapplications；permanentmagneticbearings；keytechnology0引言磁懸浮軸承是利用磁場(chǎng)力將轉(zhuǎn)軸懸浮起來的一種新型軸承，分為主動(dòng)懸浮磁軸承AMB（如電磁懸?。?、被動(dòng)磁懸浮軸承PMB（如永磁懸浮、超導(dǎo)懸?。┖椭鞅粍?dòng)混合磁懸浮軸承HMB。主動(dòng)磁懸浮軸承是利用可控磁場(chǎng)力提供無接觸支承、使轉(zhuǎn)子穩(wěn)定懸浮于空間且其動(dòng)力學(xué)性能可由控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)的一種新型高性能軸承，它是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。它的研究涉及到機(jī)械學(xué)、電磁學(xué)、電子學(xué)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、控制理論和計(jì)算機(jī)科學(xué)，將作為滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承和空氣軸承等傳統(tǒng)機(jī)械軸承的更新?lián)Q代產(chǎn)品，成為本世紀(jì)最有發(fā)展前途的主導(dǎo)軸承之一［1］。但它需要一套復(fù)雜昂貴的主動(dòng)電子控制系統(tǒng)才能工作，成本比滾動(dòng)軸承高100倍，一般工業(yè)場(chǎng)合難以接受，只能在航空航天等不計(jì)成本的高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用，且需要專業(yè)技術(shù)水平很高的研究人員設(shè)計(jì)、維護(hù)應(yīng)用，在一般的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用較難。被動(dòng)磁懸浮軸承是利用永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)力將轉(zhuǎn)子懸浮起來，不需主動(dòng)電子控制系統(tǒng)，不僅節(jié)省了電力消耗，更重要是減少了可能失效的復(fù)雜的控制系統(tǒng)部件，使系統(tǒng)更加可靠，使用壽命更長。被動(dòng)磁懸浮軸承可分為：永磁懸浮軸承、超導(dǎo)磁懸浮軸承、抗磁體磁懸浮軸承、電動(dòng)力磁懸浮軸承。其中的永磁懸浮軸承（PermanentMagneticBearing）由軸向并行放置的永磁環(huán)構(gòu)成，利用永磁體之間的作用力來實(shí)現(xiàn)懸浮物體在部分自由度上的穩(wěn)定懸浮，它不需控制系統(tǒng)，懸浮功耗小。與主動(dòng)磁懸浮軸承相比，永磁懸浮軸承存在控制精度低、剛度和阻尼小、裝配困難等缺點(diǎn)，為了克服這些缺點(diǎn)，永磁懸浮軸承可以通過堆疊以及恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高承載力、高剛度來滿足要求［2］。阻尼可以通過引入機(jī)械阻尼器、電磁阻尼器來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力穩(wěn)定［3］。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)得到了迅速的發(fā)展，同時(shí)也對(duì)機(jī)械設(shè)備及節(jié)能減耗提出了更高的要求。1永磁懸浮軸承的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀在國外，Yonnet最早在他的文獻(xiàn)⑷中提出永磁體磁軸承。在永磁體磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方面，Yonnet［5］在一定假設(shè)基礎(chǔ)上建立了適用于軸向磁化和徑向磁化磁軸承的通用模型。而后DellingerW在Yonne文獻(xiàn)⑶假設(shè)基礎(chǔ)上，結(jié)合等效磁荷法，將環(huán)形磁體假設(shè)成兩個(gè)圓柱形，建立了軸向磁化徑向磁軸承的數(shù)學(xué)模型。文獻(xiàn)［7］介紹了永磁環(huán)作為彈簧和軸承的應(yīng)用，分析得出永磁體可以產(chǎn)生自身重量100倍大小的力。文獻(xiàn)［8］首先介紹了通過堆疊形式增加永磁軸承剛度的形式。文獻(xiàn)⑼介紹了實(shí)現(xiàn)高剛度永磁軸承的設(shè)計(jì)方法，與傳統(tǒng)的Yonnet堆疊形式⑻進(jìn)行了計(jì)算對(duì)比。在國內(nèi)，譚清昌等［10］則根據(jù)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間作用力關(guān)系，以徑向磁化徑向磁軸承為例，建立了徑向磁軸承的數(shù)值積分模型；修世超等［11］結(jié)合等效磁荷法，根據(jù)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間作用力關(guān)系，以軸向磁化徑向磁軸承為例，建立了徑向磁軸承的數(shù)值積分模型；郭克希和潘存云［12］用有限元法進(jìn)行了永磁軸承的轉(zhuǎn)子-磁體在高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的應(yīng)力和變形分析，求得其極限轉(zhuǎn)速(60000rpm)，為永磁軸承系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了有價(jià)值的設(shè)計(jì)依據(jù)。高剛口引提出了軸向磁化類型的徑向永磁軸承結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了該類型永磁軸承支承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，并以此為中心進(jìn)行了相關(guān)的理論公式推導(dǎo)、仿真分析研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最后進(jìn)行了初步的永磁懸浮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析。由上述國內(nèi)外對(duì)永磁懸浮軸承的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)可知，目前永磁軸承正處于理論和實(shí)驗(yàn)研究階段，通常由自行設(shè)計(jì)的分散組件自行組裝而成，由于吸力很大，且沒有專業(yè)化工廠制造生產(chǎn)，使得組裝、安裝非常困難，不能像滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承那樣廣泛應(yīng)用于一般工業(yè)中，若能研制一種與目前廣泛應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)的滾動(dòng)軸承類似的永磁懸浮軸承，將使這種磁懸浮軸承應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)成為可能，給工業(yè)生產(chǎn)帶來極大的幫助，對(duì)于節(jié)能環(huán)保也是相當(dāng)有利的。由Earnshaw定律可知，永磁懸浮軸承不能實(shí)現(xiàn)所有自由度的穩(wěn)定懸浮口引。因此，在永磁懸浮系統(tǒng)中，至少在一個(gè)自由度上需要引入其他支承方式，它可與電磁軸承、機(jī)械軸承和超導(dǎo)體磁軸承等相結(jié)合，構(gòu)成各種形式的磁懸浮軸承系統(tǒng)，在能源交通、航空航天、風(fēng)力發(fā)電、機(jī)械工業(yè)以及機(jī)器人等高科技領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景［15］。永磁懸浮軸承與電磁懸浮軸承相結(jié)合的混合磁懸浮軸承同樣需要一套主動(dòng)電子控制系統(tǒng)才能工作，成本高，一般工業(yè)場(chǎng)合也難以接受。永磁懸浮軸承與超導(dǎo)體磁懸浮軸承相結(jié)合的磁懸浮軸承由于需要一套昂貴的制冷系統(tǒng)且目前超導(dǎo)技術(shù)還不過關(guān)而不能工業(yè)化。只有永磁懸浮軸承與機(jī)械軸承相結(jié)合的磁懸浮軸承具有成本低、結(jié)構(gòu)簡單、易于工程應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。將永磁懸浮軸承替換以往的機(jī)械軸承應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中，不但可以大幅度地降低轉(zhuǎn)子和軸承間的摩擦力、摩擦力矩，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的“輕風(fēng)起動(dòng)、微風(fēng)發(fā)電”，使占我國風(fēng)力資源70%的一級(jí)微風(fēng)可以發(fā)電，擴(kuò)大了風(fēng)力資源的利用率，提高了發(fā)電效率，還可以免除以往軸承使用和維護(hù)的高額費(fèi)用，降低風(fēng)力發(fā)電成本，這不僅有利于我國風(fēng)力發(fā)電的普及和風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展，而且對(duì)我國實(shí)施節(jié)能減排工作起著重要的推動(dòng)作用。目前，永磁懸浮軸承已在電表、風(fēng)力發(fā)電和永磁懸浮列車等特殊場(chǎng)合得到了實(shí)際應(yīng)用，但它也是與機(jī)械支承相結(jié)合的，存在裝配困難、需要資深專業(yè)技術(shù)人員設(shè)計(jì)安裝維護(hù)的缺點(diǎn)，達(dá)不到工業(yè)應(yīng)用要求，還不能普遍應(yīng)用于一般的工業(yè)機(jī)械中。因此，目前國內(nèi)外還沒有像滾動(dòng)軸承那樣由專業(yè)廠家生產(chǎn)制造的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的磁懸浮軸承。如果能將永磁懸浮軸承做得像滾動(dòng)軸承那樣安裝簡便并且標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，使制造成本與滾動(dòng)軸承相當(dāng)，那么它一定能夠像滾動(dòng)軸承那樣在工業(yè)上得到普遍應(yīng)用。工業(yè)應(yīng)用型永磁軸承的設(shè)計(jì)方案圖1所示的是本文設(shè)計(jì)的工業(yè)應(yīng)用型永磁軸承的結(jié)構(gòu)示意圖，它由外環(huán)套圈1、內(nèi)環(huán)套圈2、外永磁環(huán)3、內(nèi)永磁環(huán)4和軸向定位推力球軸承5組成，可整體形成類似傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)，減少了用戶自行組裝帶來的不便，具有使用方便、便于普及應(yīng)用以及摩擦力小、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，并易于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，可以參照傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承的尺寸系列由專業(yè)化工廠批量化生產(chǎn)投放市場(chǎng)，滿足工業(yè)應(yīng)用的要求，用戶購買該產(chǎn)品后可像傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承那樣直接安裝使用，給推廣應(yīng)用帶來極大的方便。圖1工業(yè)應(yīng)用型永磁軸承的原理示意圖3關(guān)鍵技術(shù)研究內(nèi)容關(guān)鍵技術(shù)研究內(nèi)容主要包括理論研究和實(shí)際應(yīng)用研究兩部分。.1理論研究理論研究內(nèi)容為永磁懸浮軸承承載能力、剛度、阻尼和安裝維護(hù)簡便等達(dá)到工業(yè)應(yīng)用要求的設(shè)計(jì)技術(shù)理論、永磁懸浮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性達(dá)到工業(yè)應(yīng)用要求的設(shè)計(jì)技術(shù)理論。首先，從安培磁力定律出發(fā)，建立永磁軸承等效電流模型，推導(dǎo)出永磁軸承的承載能力和剛度、阻尼的表達(dá)式；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合永磁軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和物理特性，建立承載力和剛度、阻尼矩陣。而且利用Matlab對(duì)理論公式進(jìn)行程序編制。其次，通過對(duì)力和剛度、阻尼表達(dá)式的無量綱化處理，重點(diǎn)研究永磁軸承尺寸參數(shù)對(duì)其力學(xué)性能的影響規(guī)律，并進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，提出該類永磁軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟和優(yōu)化方法。再次，利用有限元軟件Ansys建立2D、3D模型，得到永磁軸承軸向力的計(jì)算結(jié)果并與理論表達(dá)式得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。最后，建立永磁懸浮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，計(jì)算不同氣隙和不同永磁軸承數(shù)目情況下的轉(zhuǎn)子固有頻率，分析剛度、阻尼系數(shù)對(duì)系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速的影響規(guī)律，另外還進(jìn)行模態(tài)分析和不平衡響應(yīng)分析等，為下一步實(shí)際應(yīng)用研究打下基礎(chǔ)。關(guān)于永磁懸浮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論要以旋轉(zhuǎn)機(jī)械非線性動(dòng)力學(xué)理論和主動(dòng)磁懸浮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)以及磁性物理學(xué)理論為基礎(chǔ)，以解決工業(yè)中各種由永磁懸浮軸承支承的旋轉(zhuǎn)機(jī)械等實(shí)際工程問題為目的，根據(jù)永磁懸浮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的特點(diǎn)，創(chuàng)建與實(shí)際相吻合的線性和非線性動(dòng)力學(xué)分析模型，并建立相應(yīng)的計(jì)算方法，研究其動(dòng)力學(xué)特性，把永磁懸浮軸承支承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)特性與滑動(dòng)軸承和主動(dòng)磁懸浮軸承支承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性響應(yīng)進(jìn)行分析比較，分析該系統(tǒng)在線性和非線性激勵(lì)作用下系統(tǒng)響應(yīng)的不同特點(diǎn)，以及對(duì)系統(tǒng)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性有較大影響的參數(shù)，例如滑動(dòng)軸承支承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械或高速運(yùn)轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械表現(xiàn)出復(fù)雜的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，從低速向高速運(yùn)行的過程中，在不同參數(shù)影響下，常表現(xiàn)出多種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，如系統(tǒng)由一般運(yùn)動(dòng)狀態(tài)到倍周期分岔，再到四倍周期分岔，然后進(jìn)入混沌運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，或系統(tǒng)響應(yīng)從周期運(yùn)動(dòng)演變?yōu)閿M周期運(yùn)動(dòng)，然后又重新進(jìn)入周期運(yùn)動(dòng)，再從周期運(yùn)動(dòng)進(jìn)入?yún)?shù)域極窄的混沌運(yùn)動(dòng)，之后又進(jìn)入周期運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過倍周期分岔，最后進(jìn)入混沌運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等一系列復(fù)雜運(yùn)動(dòng)過程；需要考慮的因素主要有油膜渦動(dòng)導(dǎo)致的油膜震蕩、轉(zhuǎn)軸裂紋、基礎(chǔ)松動(dòng)、碰摩、不對(duì)中等因素，需要考慮的主要參數(shù)有轉(zhuǎn)子偏心量、碰摩間隙、轉(zhuǎn)子裂紋深度和裂紋角等；而主動(dòng)磁軸承支承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)需要考慮的因素主要有機(jī)電的耦合作用、控制系統(tǒng)的靈敏度、轉(zhuǎn)子的偏心量以及轉(zhuǎn)子上的裂紋深度和角度等。但是，永磁懸浮軸承支承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是否也會(huì)表現(xiàn)出類似的動(dòng)力學(xué)特性以及需要考慮的影響因素則需要進(jìn)一步研究分析，這是前人所沒有研究過的。而研究參數(shù)激勵(lì)的非線性動(dòng)力系統(tǒng)的響應(yīng)、分岔和混沌問題的常用方法有：平均法、多尺度法、廣義諧波平衡法、以及L-S法、奇異性理論、中心流形理論、范式理論、冪級(jí)數(shù)法、數(shù)值計(jì)算等，因此，在分析研究過程中可以采用多種不同的研究方法，然后再將其得到的結(jié)果進(jìn)行分析比較，并且把各個(gè)研究方法所得的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較分析，最后建立認(rèn)為合理的永磁懸浮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的線性與非線性動(dòng)力學(xué)理論，以達(dá)到理論指導(dǎo)工業(yè)應(yīng)用的目的。3.2實(shí)際應(yīng)用研究實(shí)際應(yīng)用研究主要包括永磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)研究、永磁懸浮軸承在機(jī)床電主軸中的工業(yè)應(yīng)用研究、永磁懸浮軸承在風(fēng)電發(fā)電機(jī)中的工業(yè)應(yīng)用研究以及和永磁懸浮軸承的標(biāo)準(zhǔn)化系列化達(dá)到工業(yè)應(yīng)用要求的設(shè)計(jì)技術(shù)理論。在上述理論分析的基礎(chǔ)上，首先設(shè)計(jì)出軸承裝配、安裝、維護(hù)像滾動(dòng)軸承那樣簡便的永磁懸浮軸承，并制造一臺(tái)簡易永磁懸浮軸承支承的轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺(tái)，試驗(yàn)永磁懸浮軸承的工業(yè)應(yīng)用性能。其次，達(dá)到工業(yè)應(yīng)用要求后，再將它應(yīng)用于機(jī)床電主軸和風(fēng)電發(fā)電機(jī)中作進(jìn)一步的實(shí)際工業(yè)應(yīng)用研究。最后，將永磁懸浮軸承像滾動(dòng)軸承那樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和系列化研究，以方便工廠企業(yè)的普通工程技術(shù)人員進(jìn)行選用?？尚行苑治龉I(yè)應(yīng)用永磁軸承設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)是它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用技術(shù)，即如何設(shè)計(jì)并制造出成本與滾動(dòng)軸承相當(dāng)、安裝使用也像滾動(dòng)軸承那樣方便的永磁懸浮軸承，并把它應(yīng)用于工業(yè)實(shí)際（如電主軸、風(fēng)力發(fā)電機(jī)）中，也可從理論和工業(yè)應(yīng)用兩方面進(jìn)行可行性分析。由永磁懸浮軸承支承的轉(zhuǎn)子在空間有六個(gè)自由度，設(shè)（%,y/即”）為永磁懸浮軸承控制的五個(gè)自由度，e為轉(zhuǎn)子由電機(jī)控制的轉(zhuǎn)動(dòng)角度方向自由度，則最終可建立永磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型為Mq+Cq+Kq=F（1）

式中q=[x,y,z即"]t為廣義坐標(biāo)，M為包含轉(zhuǎn)子質(zhì)量m和繞各坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量jx、jy、jz的矩陣，C為阻尼系數(shù)的矩陣，K為剛度系數(shù)矩陣，F(xiàn)為包含永磁懸浮軸承對(duì)轉(zhuǎn)子沿各坐標(biāo)軸方向的非線性力部分fx、fy、fz和外界對(duì)轉(zhuǎn)子的橫向非線性激勵(lì)力fx、fy’的矩陣。由(1)式可求得永磁懸浮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性，如系統(tǒng)的復(fù)特征值、復(fù)模態(tài)、臨界轉(zhuǎn)速、失穩(wěn)轉(zhuǎn)速以及在諧振力和非線性力作用下的強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)分叉和混沌現(xiàn)像等。懸浮力、剛度、阻尼、旋轉(zhuǎn)損耗等都是影響永磁懸浮軸承動(dòng)特性的重要參數(shù)，而如何提高剛度是實(shí)際永磁磁懸浮軸承研制的一個(gè)難點(diǎn)。我們可以在自己已有的理論分析基礎(chǔ)上，通過理論對(duì)各種結(jié)構(gòu)的永磁懸浮軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)并反復(fù)試驗(yàn)，逐步改進(jìn)軸承結(jié)構(gòu)，提高軸承的剛度，并通過試驗(yàn)臺(tái)實(shí)際測(cè)量特性參數(shù)，對(duì)理論模型進(jìn)行修正，建立動(dòng)力學(xué)方程。在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的實(shí)驗(yàn)分析，通常采用頻響函數(shù)法，通過結(jié)構(gòu)一點(diǎn)激勵(lì)，在多點(diǎn)進(jìn)行響應(yīng)測(cè)量，經(jīng)過頻譜分析，可以得到系統(tǒng)的全部模態(tài)。阻尼比的測(cè)量采用自由衰減法和半功率法。對(duì)工業(yè)應(yīng)用研究主要從動(dòng)力學(xué)角度，研究機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)永磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的影響規(guī)律，為永磁懸浮軸承的工業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)提供理論支持和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這可以在永磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)簡易模擬試驗(yàn)臺(tái)(圖2)的基礎(chǔ)上，以永磁懸浮電主軸為實(shí)際應(yīng)用背景設(shè)計(jì)建立永磁懸浮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)程泅詆驗(yàn)?zāi)?、?h或牛田型仕裝配、女裝、軍療中的關(guān)鍵技術(shù)主要是永磁懸浮軸承承載能力、剛度圖和2安永裝磁維懸護(hù)浮等軸達(dá)承-到轉(zhuǎn)工子系業(yè)統(tǒng)應(yīng)簡用易要模求擬的試驗(yàn)軸臺(tái)承工程設(shè)計(jì)制造技術(shù)。這些需要通過系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論研究和試驗(yàn)研究相結(jié)合，最終將現(xiàn)有永磁懸浮軸承技術(shù)達(dá)到工業(yè)應(yīng)用水平的要求。結(jié)束語本文提出了一種新型的工業(yè)應(yīng)用型永磁軸承，對(duì)它的工作機(jī)理進(jìn)行了分析，并提出了要解決永磁懸浮軸承工業(yè)應(yīng)用的幾個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)問題，即永磁懸浮軸承承載能力、剛度和安裝維護(hù)等達(dá)到工業(yè)應(yīng)用要求的設(shè)計(jì)技術(shù)問題、永磁懸浮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性達(dá)到工業(yè)應(yīng)用要求的設(shè)計(jì)技術(shù)問題和永磁懸浮軸承的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化達(dá)到工業(yè)應(yīng)用要求的設(shè)計(jì)技術(shù)問題。根據(jù)以上問題擬定了設(shè)計(jì)方案并對(duì)其進(jìn)行了可行性分析，為永磁懸浮軸承像滾動(dòng)軸承一樣在工業(yè)上得到普遍應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)，為解決其它類似的理論與技術(shù)問題提供借鑒和參考，對(duì)我國實(shí)施節(jié)能減排工作起著重要的推動(dòng)作用。參考文獻(xiàn)：張鋼，劉寧，高剛，趙志峰，周罡.磁懸浮軸承技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用.中國軸承論壇第四屆研討會(huì)論文集，2006，中國，洛陽

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