基于Halbach阵列的永磁轴承承载力解析模型及设计方法

基于Halbach阵列的永磁轴承能有效地增强永磁轴承的承载能力,具有广阔的应用前景。但目前关于Halbach阵列的永磁轴承的理论模型研究并不完善,缺少任意角度连续磁化的Halbach阵列永磁轴承的解析模型和设计方法,限制了其应用。研究针对Halbach阵列的永磁轴承,利用标量磁位的模型建立了永磁体阵列的磁场分布模型,在此基础上基于虚位移法建立了永磁轴承的承载力模型和支承刚度模型,并对永磁轴承的最大承载力和支承刚度特性展开了研究,给出了永磁轴承设计过程中的参考因素。最后利用有限元分析软件对所建立的理论模型和提出的结论进行了验证,取得了较好的效果。     

以数字制造为基础的先进制造技术

数字制造的发展,是网络和信息技术与制造科学结合的必然结果,是经济全球化、全球信息化的必然结果,是制造业竞争日趋激烈,市场瞬息万变的必然结果.因此,数字制造必将成为未来制造业发展的重要特征和必然趋势.而制造的全球化、敏捷化、网络化、虚拟化和绿色化是现代制造业发展的趋势,首先离不开制造网络化的支撑环境,更离不开制造信息化和制造数字化的理念和支持技术,因此,数字制造是当代先进制造技术迅速发展的基础.文章主要以数字化技术为核心,介绍了基于数字制造平台的几种先进制造技术.     

磁悬浮转子不平衡补偿的研究

将全息谱技术用于磁悬浮转子的不平衡测量,并在此基础上提出了一种磁悬浮转子不平衡补偿的方法。根据全息谱分解理论得到力、力偶不平衡分量,将不平衡补偿量转化为相应的补偿电流,并叠加到控制电流上,从而实现磁悬浮转子不平衡补偿。     

螺旋弹簧疲劳可靠性诸近似计算模型的比较研究

针对现行的几种螺旋弹簧疲劳可靠性计算模型进行试验对比分析。结果表明，基于螺旋弹簧疲劳累积损伤的可靠性预测模型理论计算结果与试验结果吻合最好。     

基于洛伦兹力的无轴承电机优化与特性分析

传统无轴承电机将电机的旋转和径向磁悬浮支承功能集成于一体,具有支承无接触、无摩擦和无需润滑的优点,但是其转矩和径向悬浮力相互制约,永磁体厚度必须折中考虑.设计了一款基于洛伦兹力的无轴承电机,该无轴承电机可以同时产生转矩和轴向悬浮力,径向悬浮依靠径向永磁轴承实现.通过磁路欧姆定律推导了电机的轴向洛伦兹力的数学模型,采用有限元法分析了永磁体厚度、气隙长度和电流大小对轴向洛伦兹力的影响.结果表明,永磁体厚度增大使洛伦兹力无轴承电机的轴向承载力变大,永磁体厚度为3 mm最合适.     

过盈配合对磁悬浮转子动力学特性的影响

针对传统磁悬浮转子动力学模型简单、模态分析误差较大的问题,提出考虑转子间接触效应的建模方法。采用接触有限元法建立磁悬浮转子过盈配合的有限元模型,通过理论计算和静力仿真分析相结合的方式,优化接触刚度因子(normal stiffness factor, FKN)和修正摩擦系数,得到过盈量与摩擦系数间的对应关系,为同类转子的模态精确分析提供参考。针对磁悬浮转子是否考虑接触效应进行对比分析,结果表明考虑接触效应能够有效提高模型的精度,求解更准确。     

磁力轴承支承特性的研究与仿真

定义了磁力轴承支承在时间域的刚度与阻尼和在频率域的广义刚度,建立了两者之间的联系,结合PD,PID控制规律推导出磁力轴承刚度与阻尼的计算公式,建立了轴承刚度,阻尼与控制系统参数之间的联系,分析了控制系统参数对磁力轴承刚度和阻尼的影响。     

激光相变硬化在模具表面处理中的应用现状

简单介绍了激光相变硬化的特点、硬化机理、材料强化机理以及冷作模具、热作模具和塑料模具的表面处理要求,给出了常见的模具钢种以及经常使用激光相变硬化处理的钢种的一般工艺参数.     

同极永磁偏置径向磁悬浮轴承特性分析

将同极永磁偏置径向磁悬浮轴承应用于轴流式磁悬浮血泵支承系统,利用永磁偏置降低功耗,同极性结构减少转子磁滞损耗引起的发热,以降低轴流式磁悬浮血泵支承系统的体积和功耗,使其便于植入体内。利用等效磁路法建立了轴承承载模型,采用有限元法获得轴承的气隙磁场分布、耦合特性,最后搭建试验平台,进行了试验验证。结果表明,仿真得到的电流刚度、位移刚度和气隙磁场分布与试验测量结果趋势相同,大小误差均在10%以内。     

磁力轴承中电感位移传感器的研究

为提高磁力轴承控制系统中传感器的抗干扰和灵敏度等性能,设计了电感式传感器的机械结构及硬件电路,在硬件电路中采用恒流源激励、相敏检波电路进行检测信号的测量。实验结果表明：所设计的传感器具有较好的线性度和灵敏度,完全适用于磁力轴承系统。