磁懸浮電主軸設(shè)計,,第一章 磁懸浮原理及其特點,磁懸浮技術(shù)是利用電磁力將物體無機械接觸地懸浮起來，該裝置由傳感器、控制器、電磁鐵和功率放大器等部分組成。根據(jù)在磁懸浮系統(tǒng)中實現(xiàn)穩(wěn)定懸浮的電磁力的狀態(tài)（是靜態(tài)的還是動態(tài)的），可將磁懸浮系統(tǒng)劃分為無源（被動）和有源（可控）兩種懸浮系統(tǒng)。,磁懸浮技術(shù)應(yīng)用狀況,磁懸浮軸承 磁懸浮軸承與磁懸浮列車是目前國內(nèi)外研究較多的兩類磁懸浮技術(shù)產(chǎn)品；而在國外，目前磁懸浮軸承已經(jīng)開始進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用階段。,磁懸浮列車,對于磁懸浮列車的研究由來已久，其依靠電磁吸力或電磁斥力將列車懸浮于空中并進(jìn)行導(dǎo)向，實現(xiàn)列車與地面軌道間的無機械接觸。按懸浮方式，磁懸浮列車可被分為常導(dǎo)磁吸型和超導(dǎo)排斥型兩類。 目前，在世界磁懸浮列車技術(shù)領(lǐng)域中，日本和德國占據(jù)領(lǐng)先地位。我國磁懸浮列車研究始于20世紀(jì)80 年代，雖然起步晚，但發(fā)展很快。上海的磁懸浮列車項目是世界上第一條投入商業(yè)化運營的高速磁浮線路，并于2002 年12 月31 日成功實現(xiàn)了單線通車試運行,磁懸浮工作臺,隨著對加工和測量裝備精度要求的不斷提高，有關(guān)長行程、超精密運動控制的研究引起了人們越來越多的興趣。已有研究表明，影響長行程、超精密運動控制精度的最主要因素是摩擦力非線性。而磁懸浮正是一種實現(xiàn)長行程、超精密運動控制的較為理想的方式。磁懸浮工作臺的關(guān)鍵技術(shù)之一是電磁鐵的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。由于只能使用電磁鐵的吸引力，因此在工作臺的上方必須有電磁鐵以平衡重力。,磁懸浮隔振器,由于磁懸浮隔振器的磁場力大小與兩個極板之間的距離呈非線性關(guān)系，從而使得磁懸浮隔振具有良好的非線性隔振性能。中國科學(xué)院力學(xué)研究所的崔瑞意、申仲翰等人研制了一種磁懸浮隔振裝置。該隔振裝置的外觀大致呈圓柱形，圓柱的中心部分裝有磁性材料，上、下兩端可分別與振體和基礎(chǔ)相聯(lián)接。在設(shè)計過程中，應(yīng)考慮摩擦、運動軌跡的約及穩(wěn)定性等諸方面的因素。,第二章 磁懸浮系統(tǒng)介紹,磁懸浮系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),磁懸浮系統(tǒng)的工作原理,磁懸浮系統(tǒng)是利用電磁力來控制剛體懸浮的空間位置。其工作原理是控制電磁鐵繞組的電流，產(chǎn)生與剛體重量等價的電磁力，使得剛體穩(wěn)定懸浮在平衡位置。由于電磁力與懸浮氣隙間存在非線性反比關(guān)系，這種平衡并不穩(wěn)定，一旦受到外界干擾（如電壓脈動或者風(fēng)），剛體就會掉下來或被吸上去，因此必須實行閉環(huán)控制。,第三章 磁懸浮主軸部分設(shè)計,磁懸浮軸承機械系統(tǒng)的設(shè)計 電磁鐵的設(shè)計 初始參數(shù)的選擇 磁懸浮軸承動力學(xué)模型的建立,圖3是本文所研究的主動磁懸浮軸承的總體結(jié)構(gòu)簡圖。為了進(jìn)一步減少渦流損耗，在軸徑處，轉(zhuǎn)子也采用疊片結(jié)構(gòu)，疊片材料為軟磁材料。推力盤采用鐵磁材料，在旋轉(zhuǎn)時，推力盤各部分都是同極性地進(jìn)行勵磁，渦流損失小，沒有必要采用采用疊片結(jié)構(gòu)，通常采用整體結(jié)構(gòu)。,,單自由度轉(zhuǎn)子的數(shù)學(xué)模型,第四章 磁懸浮AMBS,MBS(Active Magnetic Bearing System)是非常復(fù)雜的機械電力及磁力系統(tǒng)。軸通過軸承上的勵磁電流調(diào)節(jié)的電磁力達(dá)到控制其懸浮及旋轉(zhuǎn)，可實現(xiàn)無接觸式超高速旋轉(zhuǎn)，在當(dāng)代測量、熱核、宇航、超低溫及其他現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用的儀表制造業(yè)和機械制造業(yè)領(lǐng)域獲得了廣闊的發(fā)展和應(yīng)用空間,圖 1 磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng),磁懸浮轉(zhuǎn)子力學(xué)坐標(biāo)系,AMBS魯棒控制器閉環(huán)轉(zhuǎn)軸軸心運動偏移x1-y1軌跡仿真(p=4000rad/s),AMBS標(biāo)稱對象閉環(huán)特性,