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首頁>軸承資訊

剖析:磁力軸承特點和應用

  磁力軸承是靠磁場力支承載荷或懸浮轉子的一種支承形式。這種軸承近年來發展很快,特別在高速、低摩阻、高(低)溫及真空環境下的應用。磁力軸承與其他支承形式相比有其獨特的優越性,很有發展前景。
  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。這種軸承的理論計算十分困難,常采用“實驗相似法”進行結構設計。即用實驗方法確定幾種典型軸承結構,測出其承載能力、剛度值。新設計軸承只要取相同的材料,結構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,每個軸承就是一個電磁鐵。鐵心幾何形狀一般為E形、U形或圓環形。調諧方式分串聯和并聯兩種。
  一、特點與分類
  1.特點
  ①摩擦小,功耗低,可實現超高速運轉。
  ②支承精度高,工作穩定,可靠。
  ③可在高溫、深冷及真空環境下運轉。
  ④結構復雜,要求條件苛刻,對環境有磁干擾,但無其他污染。
  2.分類
  磁力軸承根據其控制方式、磁能來源、結構形式等分類。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。超導磁力軸承還分為低溫超導和高溫超導兩種。
  以上各種分類中不同類型之間還存在一些特殊限制,應特別注意。  
  ①永磁型軸承只能是無源型(被動型),而無源型軸承不可能在3個方向上都穩定,至少有1個方向應采用有源型。
  ②直流激勵型軸承只能是有源型(主動型)。
  ③純電磁鐵型軸承只能是5自由度控制型軸承,其體積、質量和功耗都比較大。
  ④斥力型磁力軸承,由于磁力利用率低,結構較吸力型復雜,一般很少采用。
  二、磁力軸承的應用實例
  1.機床中的應用 在機床主軸中的應用有限,屬試用性質。
  (1)精密機床主軸
  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,轉速2000r/min,功率lkW,加工精度0.05ttm。
  2.精密儀器中的應用
  英國國家物理實驗室研制了采用磁浮導軌的自動分辨測量儀,在lkHz的頻帶內,支承剛度為175N/gm,分辨率達0.1nm。
  3.泵類中的應用
  (1)血液泵
  日本東京大學與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)循環泵 法國SEP公司采用S2M公司的主動型磁力軸承研制開發出火箭發動機用液氧、液氫循環泵。
  4.空間技術中的應用
  日本NAL&MELCO和NAL&TOSIBA公司用主動型磁力軸承支承空間姿態控制慣量輪。
  5.物理實驗中的應用
  (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子,轉速為36000r/min

 

公司介紹

井兮精密軸承(上海)有限公司是一家專業從事軸承及工業機械備部件進出口的國際性貿易公司,在工業領域已有多年的軸承配套及工業服務經驗,在新老客戶中有著良好的口碑。

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