軸承

軸承是限制運動（旋轉或平移）部件相對運動的裝置。它們還有助于減少摩擦。當我們想到軸承時，我們通常只會想到機械軸承（見圖），因為它是最常用的軸承類型。

軸承在機器設計、汽車、交通運輸、石油和天然氣、醫療器械等領域有許多應用。它們普遍存在于任何有運動的設備中。在這篇簡短的說明中，我將討論一些不同類型的軸承——磁力軸承，并強調其與機械軸承相比的優勢。

機械軸承的局限性

機械軸承由于磨損而壽命有限，需要潤滑。在許多高速應用中，它們可能還需要特殊類型的冷卻。然而，它是一個可耗盡的組件，需要在其父設備的生命周期內多次更換。

磁軸承

磁性軸承通過采用永磁體的磁性陣列來促進與機械軸承相同的功能。簡而言之，有兩組同心磁陣列，它們通過磁力保持在適當的位置。由于沒有接觸，因此沒有磨損，從技術上講，磁軸承的使用壽命很長。此外，它可以以零摩擦處理非常高的速度和大負載。這使得磁力軸承成為機器設計、船舶、汽車、航空航天和醫療設備行業的絕佳選擇。最近，各行各業對磁力軸承的使用激增。下面是在 SoldiWorks 中設計的軸向磁軸承的圖像。在這種設計中，外軸承是靜止的，而內軸承連接到軸上并旋轉。

使用 EMS for SolidWorks 模擬的磁軸承設計

SolidWorks 的 EMS 可幫助軸承設計人員確定其磁性陣列的大小，以支持軸的各種設計（基本上不同的重量）。這樣軸承可以確保最佳性能。磁性軸承的另一個優點是它可以支持內圓柱陣列相對于靜止的外圓柱的偏移。

EMS 軟件可以準確預測作用于內軸承上的各種偏移位置的力。

根據下圖組裝磁性裝置。每個磁鐵的 NS 方向由黑色箭頭表示。這種類型的排列可以很容易地在 EMS 中創建，并且可以分別可視化和計算作用在內部陣列上的磁通量分布和軸向力。

作用在內部磁體陣列上的軸向力隨偏移量的變化如下所示，由 EMS 自動計算。請注意，隨著偏移量的增加，軸向力也會增加，但在某個點之后力會減小。超過 18 毫米的偏移量，力會反轉方向并拉回內部陣列。使用這些軸向力值，我們可以計算軸向磁剛度系數