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首頁 > 淺談：磁力軸承特點(diǎn)和應(yīng)用
磁力軸承是靠磁場力支承載荷或懸浮轉(zhuǎn)子的一種支承形式。這種軸承近年來發(fā)展很快，特別在高速、低摩阻、高(低)溫及真空環(huán)境下的應(yīng)用。磁力軸承與其他支承形式相比有其獨(dú)特的優(yōu)越性，很有發(fā)展前景。
幾種典型的磁力軸承
1．永磁型磁力軸承
永磁型磁力軸承是由永久磁鐵制成的，可做成各種形狀。軸承的承載能力和剛度決定于永磁材料的種類，磁極的形狀、面積、厚度和配置方式，軸承間隙，以及軟磁鋼部分的尺寸。這種軸承的理論計(jì)算十分困難，常采用“實(shí)驗(yàn)相似法”進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。即用實(shí)驗(yàn)方法確定幾種典型軸承結(jié)構(gòu)，測出其承載能力、剛度值。新設(shè)計(jì)軸承只要取相同的材料，結(jié)構(gòu)形式與尺寸按比例確定，其性能即可按比例求出，如承載能力與軸承特征尺寸的平方成比例等。
2．被動式交流激勵型磁力軸承
推力軸承通常都是成對組合式，每個(gè)軸承就是一個(gè)電磁鐵。鐵心幾何形狀一般為E形、U形或圓環(huán)形。調(diào)諧方式分串聯(lián)和并聯(lián)兩種。
一、特點(diǎn)與分類
1．特點(diǎn)
①摩擦小，功耗低，可實(shí)現(xiàn)超高速運(yùn)轉(zhuǎn)。
?、谥С芯雀撸ぷ鞣€(wěn)定，可靠。
?、劭稍诟邷亍⑸罾浼罢婵窄h(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)。
?、芙Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求條件苛刻，對環(huán)境有磁干擾，但無其他污染。
2．分類
磁力軸承根據(jù)其控制方式、磁能來源、結(jié)構(gòu)形式等分類。此外，還可以按磁場類型劃分為永久磁鐵型、電磁鐵型和永久磁鐵—電磁鐵混合型。也可按軸承懸浮力類型劃分為吸力型和斥力型。超導(dǎo)磁力軸承還分為低溫超導(dǎo)和高溫超導(dǎo)兩種。
以上各種分類中不同類型之間還存在一些特殊限制，應(yīng)特別注意?！ ?BR> ?、儆来判洼S承只能是無源型(被動型)，而無源型軸承不可能在3個(gè)方向上都穩(wěn)定，至少有1個(gè)方向應(yīng)采用有源型。
?、谥绷骷钚洼S承只能是有源型(主動型)。
?、奂冸姶盆F型軸承只能是5自由度控制型軸承，其體積、質(zhì)量和功耗都比較大。
④斥力型磁力軸承，由于磁力利用率低，結(jié)構(gòu)較吸力型復(fù)雜，一般很少采用。
二、磁力軸承的應(yīng)用實(shí)例
1．機(jī)床中的應(yīng)用 在機(jī)床主軸中的應(yīng)用有限，屬試用性質(zhì)。
(1)精密機(jī)床主軸
法國S2M公司制造了采用5自由度控制磁力軸承支承的精密主軸，其徑向軸承的dn值為4X106mm·r／min，軸頸線速度為200m／s，推力軸承的dn值為8X106mm·r／min，止推軸頸線速度為400m／s。
(2)超精透鏡車床
法國S2M公司由主動磁力軸承支承的超精透鏡車床主軸，轉(zhuǎn)速2000r／min，功率lkW，加工精度0．05ttm。
2．精密儀器中的應(yīng)用
英國國家物理實(shí)驗(yàn)室研制了采用磁浮導(dǎo)軌的自動分辨測量儀，在lkHz的頻帶內(nèi)，支承剛度為175N／gm，分辨率達(dá)0．1nm。
3．泵類中的應(yīng)用
(1)血液泵
日本東京大學(xué)與NTN公司合作研制的磁力軸承血液泵。主軸由5自由度主動控制型磁力軸承支承，進(jìn)口徑向軸承的承載能力為18N，出口軸承徑向承載能力為22N，推力軸承的承載能力為9．2N。
(2)循環(huán)泵 法國SEP公司采用S2M公司的主動型磁力軸承研制開發(fā)出火箭發(fā)動機(jī)用液氧、液氫循環(huán)泵。
4．空間技術(shù)中的應(yīng)用
日本NAL＆MELCO和NAL＆TOSIBA公司用主動型磁力軸承支承空間姿態(tài)控制慣量輪。
5．物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
(1)高精密粒子束變換器 德國Uranit公司推出了三種用磁力軸承支承轉(zhuǎn)子的粒子束變換器。
(2)中子選擇器
德國KFA公司制造的中子選擇器，采用單自由度被動型磁力軸承支承轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速為36000r／min
