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基于Halbach阵列的永磁轴承承载力解析模型及设计方法
学兔兔
第 52卷第 3期 机 械 工 程 学 报 Vo1．52 N O．3
2016年 2 月 JOURNALOF MECHANICAL ENGINEERING Feb． 2016
DoI：1O．3901／JME．2016．03．128
基于 Halbach阵列 的永磁 轴承承载 力解 析模型及
设计方法木
王念先 王东雄 陈奎生 吴华春 2
1．武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室 武汉 430081：
2．武汉理工大学机???工程学院 武汉 430074)
摘要 ：基于 Halbach阵列的永 磁轴 承能有效地增强永磁轴承 的承载能力 ，具有广 阔的应用前景 。但 目前关 于 Halbach阵列 的
永磁轴承 的理论模型研究并不完善 ，缺少任意角度连续磁化 的 Halbach阵列永磁轴承 的解析模型和设计方法 ，限制 了其应用 。
研 究针对 Halbach阵列的永磁 轴承，利用标量磁位 的模型建立 了永磁体 阵列 的磁场分 布模 型，在此基础上基于虚位移法建立
了永磁轴承的承载力模型和支承 刚度模型 ，并对永磁轴承的最大承载力和支承 刚度特性展开 了研 究，给出了永磁轴承设计过
程 中的参考因素。最后利用有限元分析软件对所建立 的理论模 型和提 出的结论进行 了验证，取得 了较好的效果 。
关键 词：永磁轴承 ：Halbach阵列 ：支承力模 型；设计方 法
中图分类号：TH133
BearingCapacity Model and Design Method ofPermanent Magnetic
BearingsBased on Halbach Array
W ANGNianxian W ANGDongxiong CHENKuisheng W UHuachun2
(1．The Key Laboratory for Metallurgical Equipment(1．TheofEducation， ofMinistry ControlandMetallurgical Key for Laboratory
W uhanUniversity ofScience and Technology,Wuhan 43008 1；
2．School of Mechanical and
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