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1.课题的背景与意义随着科学技术的发展,在一些高精度加工,具有特殊机械加工要求的场合和一些高效能量转换的机械以及航空航天领域,例如高速机床、透平压缩机系统、飞轮储能系统、分布式发电系统中所用高速发电机、卫星姿态校正仪以及一些要求转子高速旋转的场合,常规轴承难以适应转子高速旋转所带来的超高机械强度,因此函待一种新的支承形式取代常规的轴承支承,磁悬浮轴承便因此应运而生。
磁悬浮轴承的问世在支承领域带来了一场新的革命。
磁悬浮轴承(MagneticBearing)是集转子动力学、机械学、电工电子学、控制工程、磁性材料、检测技术、数字信号处理等多学科于一体的高科技产品。
通过磁场力的作用将转子和定子之间实现真正的分离,做到无机械接触的新型高性能轴承,是一种典型的高科技机电一体化产品。
磁悬浮轴承具有无机械摩擦、无需润滑、无油污污染、损耗低、效率高、维护简单等其他常规轴承所不能比拟的优越性使其拥有广阔的应用前景。
(1)在航空航天领域,是磁悬浮轴承应用最早也是技术最为成熟的领域,己经有产品推出。
采用磁悬浮轴承主要是出于对高可靠性和使用寿命的考虑 (2)军事领域和基础工业领域,国外己经在数百种各式旋转以及往复运动的机械上安装了磁悬浮轴承,例如军事上用的潜水艇的热气机,制冷机用的热泵、高速磨床、铣床、钻削机床、超精密加工机床,分布式发电系统用的透平以及发电机的轴承,离心机、透平压缩机和真空泵等所用的轴承都是磁悬浮轴承2.课题的国内外研究现状的介绍以及应用恩休(Ｅａｒｎｓｈａｗ)于1842提出磁悬浮概念,并证明了单靠永久磁体是不能将一个铁磁体在所有6个自由度上都保持在自由稳定的悬浮状态的。
在此后的一段时间内,磁悬浮技术发展缓慢,直到进入二十世纪,由于技术水平理论水平特别是数学理论和控制理论的飞速发展,磁悬浮技术得到了快速的发展。
1937年,德国Ｋｅｎｐｅｒ申请了第一个磁悬浮技术专利,他认为要使铁磁体实现稳定的磁悬浮,必须根据物体的悬浮状态不断地调节磁场力的大小,即采用可控电磁铁才能实现。
这一思想成为之后开展磁悬浮列车和磁力轴承研究的主导思想。
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