Новый подход к
моделированию полей
Языковые версии сайта:
Language no-Pyccku Global English Deutsch Espanol Francais Italiano Danmark Ceske Chinese

>> >> >>

Магнитный осевой подшипник

Подшипник, изучаемый в примере, является пассивным (отсутствуют токи) и предназначается для радиального и осевого позиционирования вала. Подшипник состоит из внутреннего и внешнего колец, которые представляют собой магнитные сборки Халбаха. Для проектирования осевого подшипника необходимо рассчитать магнитное поле и, как результат, силу, действующую на кольца подшипника в зависимости от их взаимного смещения.

Тип задачи:
Осесимметричная задача магнитостатики.

Геометрия:
Магнитный осевой подшипник

Дано:
Относительная магнитная проводимость воздуха μ = 1;
Радиус вала R = 20 мм;
Высота магнитов H1 = H2 = 10 мм;
Длина магнитов L = 10 мм;
Зазор между внутренним и внешним кольцами d = 5 мм;
Постоянные магниты N35.

Задача:
Получить картину распределения магнитного поля магнитного осевого подшипника и силу, действующую между внутренним и внешним кольцами в зависимости от их взаимного смещения.

Решение:
Система магнитного аксиального подшипника является незамкнутой, так как линии магнитного потока замыкаются в окружающей среде. Поэтому внешняя граница расположена на достаточном расстоянии от подшипника. Нижняя линия модели является осью осевой симметрии. Для более точного расчета поля вокруг подшипника задана более плотная сетка, в то время как у внешней границы сетка может быть разреженной.
Необходимо правильно задать направление намагниченности постоянных магнитов. Следует помнить, что подшипник должен обеспечивать радиальное позиционирование. Это означает, что, если по какой-либо причине между внутренним и внешним кольцами возникает эксцентриситет, они должны стремиться вернуться в концентрическое положение (когда оси вращения колец совпадают).
Вокруг внешнего, неподвижного кольца создан вспомогательный контур. Данный контур расположен вблизи границ внешнего кольца для более точного расчета силы.
Кроме того, этот контур является удобным для задачи параметризации в LabelMover. При помощи LabelMover можно легко извлечь зависимость осевой силы от величины смешения внутреннего кольца.

Результат

Положение внешнего кольца, z [мм]

Осевая сила, Fz [Н]

-8 мм

+343 Н

-4 мм

+225 Н

-2 мм

+122 Н

по центру (0 мм)

0

+2 мм

-122 Н

+4 мм

-225 Н

+4 мм

-225 Н

+8 мм

-343 Н

Магнитная индукция в магнитном осевом подшипнике при смещении на -10 мм внутреннего кольца:

Сила магнитный осевой подшипник

Видео.

Download Загрузить файлы задачи

Сертификаты ELCUT по ГОСТ, СП, ИСО, СанПиН


Карта сайта