基于Halbach阵列的永磁轴承承载力解析模型及设计方法

来源：机械工程学报杂志2016年第3期北京时间：

作者：王念先, 王东雄, 陈奎生, 吴华春

单位：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. 武汉理工大学机电工程学院 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：Halbach阵列,Halbach阵列,设计方法,设计方法,永磁轴承,永磁轴承,支承力模型,支承力模型；

基金资助：国家自然科学基金 (51405351，51175390)、湖北省自然科学基金重大(创新群体)(2014CFA013)资助项目