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摘要：机床的高速化是现造技术的发展方向之一,这对轴承的要求越来越高。高速机床中常用的轴承有静压轴承、空气轴承、陶瓷轴承以及磁悬浮轴承,其中磁悬浮轴承是利用电磁力将转动部件悬浮于空间,无机械摩擦、无需润滑、振动小、刚度阻尼可调可控等优点而备受关注。磁悬浮轴承是机电一体化产品,其性能的优劣是由它的控制系统决定。计算机技术、自动控制技术、微电子技术的发展,其应用也越发广泛。介绍了磁悬浮轴承的发展历史、国内外的研究现状及其主要应用领域,研究了磁悬浮轴承的工作原理,磁路分析,磁悬浮轴承电磁铁承载力公式,并以此为基础分别对轴向和径向磁悬浮轴承的结构了参数化设计,并CK520型立式数控车床用电主轴,了径向磁悬浮轴承的优化方法,对其了优化计算。考虑到五自由度模型的复杂性,将其解耦为一个单自由度(轴向)控制和一个四自由度(径向)控制分开讨论。在分析轴向磁悬浮轴承受力情况的基础上,建立了轴向磁悬浮轴承的数学模型。对电磁铁承载力的线性化,推导出了其控制系统的传递函数,并用SIMULINK对控制系统PID仿真,特性。分析四自由度模型的受力情况,建立径向磁悬浮轴承的数学模型,并给出其空间方程,分别对分散控制系统和控制系统仿真,仿真结果要求,分散控制的方法是可行的,为后续有关磁悬浮轴承的研究参考。关键词：磁悬浮轴承论文参数化论文力学模型论文控制仿真论文
摘要5-6
Abstract6-10
章 概述10-19
1.1 简介10-11
1.2 国内外的发展11-14
1.3 磁悬浮轴承的分类14
1.4 磁悬浮轴承技术的应用14-18
1.4.1 磁悬浮电主轴14-15
1.4.2 磁悬浮硬盘15
1.4.3 磁悬浮人工心脏泵15-16
1.4.4 磁悬浮技术的其他应用16-18
1.5 论文的主要研究内容18
1.6 论文的研究目的和18-19
章 磁悬浮轴承系统19-27
2.1 主动磁悬浮轴承的基本原理19-20
2.2 磁悬浮电主轴20-26
2.2.1 轴向磁悬浮轴承20-21
2.2.2 径向磁悬浮轴承21-23
2.2.3 位移传感器23-24
2.2.4 控制器24-25
2.2.5 功率放大器25-26
2.3 小结26-27
章 磁悬浮主轴轴承的参数化27-38
3.1 磁悬浮轴承的承载力27-30
3.2 轴向磁悬浮轴承定子的参数化30-31
3.3 径向磁悬浮轴承定子的参数化31-32
3.4 径向磁悬浮轴承结构的优化32-37
3.5 小结37-38
章 轴向磁悬浮轴承的力学模型38-48
4.1 轴向磁悬浮轴承数学模型的建立38-43
4.2 轴向磁悬浮轴承控制仿真43-47
4.3 小结47-48
第五章 径向磁悬浮轴承的数学模型48-57
5.1 径向磁悬浮轴承数学模型的建立48-54
5.2 径向磁悬浮轴承控制仿真54-56
5.3 小结56-57
第六章 57-58