本文關鍵詞：電磁永磁混合懸浮紡杯的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文以徑向采用主動磁懸浮軸承、軸向為永磁軸承的紡杯為研究對象，首先簡要介紹了紡杯的工作原理以及軸承的結構，然后基于厚壁圓筒理論對轉(zhuǎn)子中硅鋼片和永磁體的強度進行了理論計算，并利用ANSYS進行了仿真分析，，研究結果表明：由于轉(zhuǎn)子直徑較小，盡管轉(zhuǎn)速很高，但仍滿足強度要求。接著對紡杯軸向永磁軸承的承載特性進行了分析，包括基于等效磁荷法的數(shù)值計算以及基于ANSYS的二維電磁場分析，探討了磁環(huán)參數(shù)對性能的影響，得到了承載力隨位移變化的特性曲線。轉(zhuǎn)子動力學方面，采用Riccati傳遞矩陣法與動力學仿真相結合的方法，對特定剛度下紡杯的臨界轉(zhuǎn)速、振型以及臨界轉(zhuǎn)速隨軸承剛度的變化情況進行了計算與分析，所得結論可為磁懸浮軸承剛度、阻尼等的設計提供理論依據(jù)。最后對電磁永磁混合懸浮紡杯進行了試驗研究，包括靜態(tài)懸浮試驗、軸承承載特性試驗、試驗模態(tài)分析以及紡杯的高速旋轉(zhuǎn)試驗。試驗結果表明：紡杯的軸向最大承載力約為10N，軸向剛度在平衡位置處最大，約為6000N/m，徑向最大承載力為78N；紡杯的工作轉(zhuǎn)速位于2、3階臨界轉(zhuǎn)速之間，并與臨界轉(zhuǎn)速之間留有足夠的裕度；通過對磁懸浮軸承線圈電流和位移傳感器信號進行檢測，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子在過臨界轉(zhuǎn)速時振動明顯增強，但并未發(fā)生與定子碰摩的現(xiàn)象。
【關鍵詞】：磁懸浮軸承 轉(zhuǎn)子強度 承載特性 轉(zhuǎn)子動力學 試驗研究
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 注釋表11-12
• 縮略語12-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 磁懸浮軸承技術的概述13-15
• 1.2 氣流紡技術簡介15-16
• 1.3 課題的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.4 課題研究意義及論文內(nèi)容安排19-21
• 1.4.1 課題研究意義19
• 1.4.2 論文內(nèi)容安排19-21
• 第二章 紡杯的軸承結構及轉(zhuǎn)子強度分析21-31
• 2.1 混合懸浮紡杯的軸承結構21-22
• 2.2 紡杯轉(zhuǎn)子的強度分析22-27
• 2.2.1 力學模型的建立22-24
• 2.2.1.1 靜態(tài)過盈裝配的力學模型22-23
• 2.2.1.2 高速旋轉(zhuǎn)時的動態(tài)力學模型23-24
• 2.2.2 導磁套的強度計算24-26
• 2.2.3 永磁體的強度計算26-27
• 2.3 基于 ANSYS 的強度仿真分析27-30
• 2.3.1 有限元模型的建立27-28
• 2.3.2 加載和求解28-29
• 2.3.3 后處理和結果查看29-30
• 2.4 本章小結30-31
• 第三章 紡杯軸承的承載特性31-41
• 3.1 軸向永磁軸承的數(shù)學模型31-35
• 3.1.1 等效磁荷法31-32
• 3.1.2 軸承各參數(shù)對其性能的影響32-35
• 3.2 紡杯軸向永磁軸承的承載特性分析35-36
• 3.2.1 承載力及剛度的計算35-36
• 3.2.2 對徑向主動磁懸浮軸承的影響36
• 3.3 軸向永磁軸承的 ANSYS 仿真分析36-39
• 3.3.1 ANSYS 電磁場分析的基本理論36-37
• 3.3.2 ANSYS 仿真37-39
• 3.4 徑向主動磁懸浮軸承的承載力39-40
• 3.5 本章小結40-41
• 第四章 紡杯轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的動力學分析41-51
• 4.1 轉(zhuǎn)子動力學概述41
• 4.2 紡杯臨界轉(zhuǎn)速的計算41-47
• 4.2.1 Riccati 傳遞矩陣法42-44
• 4.2.2 紡杯轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的離散化44-46
• 4.2.3 不同軸承剛度下的臨界轉(zhuǎn)速46-47
• 4.3 基于 ANSYS 的動力學仿真分析47-50
• 4.3.1 模型的建立47-48
• 4.3.2 約束和載荷的施加48-49
• 4.3.3 求解及后處理49-50
• 4.4 本章小結50-51
• 第五章 混合懸浮紡杯的試驗研究51-63
• 5.1 紡杯的靜態(tài)懸浮試驗51-52
• 5.2 軸承的承載特性試驗52-54
• 5.2.1 軸向永磁軸承的承載特性試驗52-53
• 5.2.2 徑向主動磁懸浮軸承的承載力試驗53-54
• 5.3 紡杯轉(zhuǎn)子的試驗模態(tài)分析54-57
• 5.3.1 自由狀態(tài)下的試驗模態(tài)分析55-56
• 5.3.2 懸浮時的試驗模態(tài)分析56-57
• 5.4 紡杯的高速旋轉(zhuǎn)試驗57-61
• 5.4.1 高速帶傳動方案57-61
• 5.4.2 集成電機方案61
• 5.5 本章小結61-63
• 第六章 總結與展望63-65
• 6.1 本文主要工作63-64
• 6.2 下一步工作展望64-65
• 參考文獻65-68
• 致謝68-69
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表(錄用)論文情況69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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  本文關鍵詞：電磁永磁混合懸浮紡杯的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：345120