CN110332235B - 一种被动式永磁斥力型磁轴承结构 - Google Patents

一种被动式永磁斥力型磁轴承结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种被动式永磁斥力型磁轴承结构，包括转子和定子，转子的前半部的外壁上开设有多个第一转子凹槽，第一转子凹槽内设置有第一转子隔磁片和第一转子永磁体，转子的后半部的外壁上开设有多个第二转子凹槽，第二转子凹槽内设置有第二转子隔磁片和第二转子永磁体；定子套在转子外并且与转子之间设有间隙，定子的上内端壁上开设有第一定子凹槽，第一定子凹槽内设置有第一定子隔磁片和第一定子永磁体，定子的左内端壁、右内端壁和下内端壁上开设有第二定子凹槽，第二定子凹槽内设置有第二定子隔磁片和第二定子永磁体；定子的外端套有橡胶阻尼环，橡胶阻尼环的外端套有轴承座。该结构具有橡胶阻尼环，整体结构简单，尺寸小，减振效果好。

Description

一种被动式永磁斥力型磁轴承结构
技术领域
本发明涉及磁悬浮轴承领域，具体涉及一种被动式永磁斥力型磁轴承结构。
背景技术
磁轴承是一种新型高性能轴承。其利用磁力将转子悬浮于空中，磁轴承使定、转子间不存在机械接触。与传统滚珠轴承、滑动轴承以及油膜轴承相比，转子可以达到很高的运转速度，具有无机械摩擦、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点，特别适用高速、真空等特殊环境。磁轴承按照工作原理主要分为以下三类：主动磁轴承、被动磁轴承以及混合磁轴承。
主动磁轴承利用电磁铁产生可控的电磁力使转轴悬浮起来，并借助于传感器等电子控制系统保持其处于稳定状态。永磁-电磁混合磁轴承利用永磁体替代磁轴承电磁铁产生的静态偏置磁场，利用磁轴承产生所需要的可控电流进而产生可控磁场，从而实现系统的稳定。被动轴承不需要电子控制系统，而是利用磁场本身的特性将转轴悬浮起来的。目前所研究的磁轴承，大多为主动式与混合式，其结构复杂，尺寸较大，对控制精度要求高，系统的功耗比较大。本文涉及的一种带有橡胶阻尼环的被动式永磁斥力型磁轴承具有结构简单，尺寸小，减振效果好等特点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种被动式永磁斥力型磁轴承结构，该结构具有橡胶阻尼环，整体结构简单，尺寸小，减振效果好。
本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：
一种被动式永磁斥力型磁轴承结构，包括转子和定子，转子的前半部的外壁上开设有多个第一转子凹槽，第一转子凹槽内设置有第一转子隔磁片和第一转子永磁体，转子的后半部的外壁上开设有多个第二转子凹槽，第二转子凹槽内设置有第二转子隔磁片和第二转子永磁体；
定子套在转子外并且与转子之间设有间隙，定子的上内端壁上开设有第一定子凹槽，第一定子凹槽内设置有第一定子隔磁片和第一定子永磁体，定子的左内端壁、右内端壁和下内端壁上开设有第二定子凹槽，第二定子凹槽内设置有第二定子隔磁片和第二定子永磁体；定子的外端套有橡胶阻尼环，橡胶阻尼环的外端套有轴承座。
优选的，所述转子呈圆筒状；第一转子凹槽有四个，每个第一转子凹槽内设置有一个第一转子隔磁片和一个第一转子永磁体；
四个第一转子凹槽分别位于在转子的前半部的上外端面、下外端面、左外端面和右外端面上。
优选的，所述第一转子凹槽呈燕尾槽状，第一转子凹槽的横截面呈等腰梯形状；
第一转子隔磁片包括第一转子下底片，第一转子下底片的两侧连接有第一转子侧底片，第一转子隔磁片插入到第一转子凹槽内后与第一转子凹槽适配卡接；
第一转子永磁体呈瓦片形，第一转子永磁体的横街面呈等腰梯形状，第一转子永磁体插入到第一转子隔磁片内后与第一转子隔磁片适配卡接。
优选的，所述第二转子凹槽有四个，每个第二转子凹槽内设置有一个第二转子隔磁片和一个第二转子永磁体；
四个第二转子凹槽分别位于转子的后半部的左上外侧端面、左下外侧端面、右上外侧端面和右下外侧端面上。
优选的，所述第二转子凹槽呈燕尾槽状，第二转子凹槽的横截面呈等腰梯形状；
第二转子隔磁片包括第二转子下底片，第二转子下底片的两侧连接有第二转子侧底片，第二转子隔磁片插入到第二转子凹槽内后与第二转子凹槽适配卡接；
第二转子永磁体呈瓦片形，第二转子永磁体的横街面呈等腰梯形状，第二转子永磁体插入到第二转子隔磁片内后与第二转子隔磁片适配卡接。
优选的，所述第一定子凹槽呈燕尾槽状，第一定子隔磁片包括第一定子下底片，第一定子下底片的两侧连接有第一定子侧底片，第一定子隔磁片插入到第一定子凹槽内后与第一定子凹槽适配卡接；
第一定子永磁体呈瓦片形，第一定子永磁体的横街面呈等腰梯形状，第一定子永磁体插入到第一定子隔磁片内后与第一定子隔磁片适配卡接。
优选的，所述第二定子凹槽呈燕尾槽状，第二定子隔磁片包括第二定子下底片，第二定子下底片的两侧连接第二定子侧底片，第二定子隔磁片插入到第二定子凹槽内后与第二定子凹槽适配卡接；
第二定子永磁体呈瓦片形，第二定子永磁体的横街面呈等腰梯形状，第二定子永磁体插入到第二定子隔磁片内后与第二定子隔磁片适配卡接。
优选的，所述转子内适配连接有转轴，第一转子永磁体、第二转子永磁体、第一定子永磁体和第二定子永磁体为同极磁体；
转子由第一转子永磁体、第二转子永磁体、第一定子永磁体和第二定子永磁体相对产生的斥力悬浮于定子内，永磁体之间产生的斥力F公式(1)如下：
Figure BDA0002102188350000031
Figure BDA0002102188350000032
上式(1)中：Bg为气隙磁密，Ag为有效磁感面积，μ0为真空磁导率；
上式(2)HmBm为永磁体工作点的磁能积，Vm为永磁体体积，Vg为气隙的体积，Kf为漏磁系数，Kr为磁阻系数。
优选的，所述第二定子永磁体的体积大于第一定子永磁体的体积，第二定子永磁体的横截面的面积大于第一转子永磁体横截面的面积；
第一转子永磁体横截面的面积与第二转子永磁体横截面的面积相同；第二转子永磁体横截面的面积大于第一定子永磁体的横截面的面积；
第二定子永磁体与转子上的第一转子永磁体及第二转子永磁体的有效磁感面积为Ag1，第一定子永磁体与转子上的第一转子永磁体第二转子永磁体的有效磁感面积为Ag2，有效磁感面积Ag1的值大于有效磁感面积Ag2的值。
优选的，所述第一转子隔磁片、第二转子隔磁片、第一定子隔磁片和第二定子隔磁片均为黄铜片；转子和定子均采用40Cr钢材料制成，第一转子永磁体、第二转子永磁体、第一定子永磁体和第二定子永磁体均采用钕铁硼材料制成；所述橡胶阻尼环呈圆环状。
本发明的有益效果是：
本发明中的该被动式永磁斥力型的磁轴承结构，通过在定、转子中以一定角度嵌入永磁体，使永磁体相对分布产生斥力，在整个轴承系统中产生相对稳定的磁力场，使转子及转子内的转轴产生悬浮效果。并且通过橡胶阻尼环减小旋转过程中轴承的振动，整个结构由永磁体产生高磁通密度，不需要外接电源故可以有效降低损耗，且结构简单稳定、体积小，整个磁轴承结构简单新颖，创造性高。需要注意的是，本发明中的转子上设置的永磁体有八块，即四块第一转子永磁体和四块第二转子永磁体，并且对四块第一转子永磁体和四块第二转子永磁体的位置进行了设定。位置和数量上的设置，目的是为了保证使得转子在旋转后，自身受到比较均衡的斥力进行悬浮，例如旋转45°的时候，与不旋转时的受到的斥力相同。这就使得整个转子转动的更平稳，并且具有足够的斥力进行悬浮。
附图说明
为了清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是被动式永磁斥力型磁轴承结构的前端部的横向剖视示意图。
图2是被动式永磁斥力型磁轴承结构的前半部的径向剖视示意图。
图3是被动式永磁斥力型磁轴承结构的后端部的横向剖视示意图。
图4是被动式永磁斥力型磁轴承结构的B-B方向截面图。
图5是第一定子凹槽结构形状示意图。
图6是第一转子凹槽结构形状示意图。
图7是第一转子永磁体和第一定子永磁体之间的磁感线示意图。
图8是第一转子永磁体旋转一定角度后和第一定子永磁体之间的磁感线示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明：
结合图1至图8，一种被动式永磁斥力型磁轴承结构，包括转子1和定子2，转子1的前半部的外壁上开设有多个第一转子凹槽11，第一转子凹槽11内设置有第一转子隔磁片12和第一转子永磁体13。
转子1的后半部的外壁上开设有多个第二转子凹槽14，第二转子凹槽14内设置有第二转子隔磁片15和第二转子永磁体16。
定子2套在转子2外并且与转子2之间设有间隙。
定子2的上内端壁上开设有第一定子凹槽21，第一定子凹槽21内设置有第一定子隔磁片22和第一定子永磁体23。
定子2的左内端壁、右内端壁和下内端壁上开设有第二定子凹槽24，第二定子凹槽24内设置有第二定子隔磁片25和第二定子永磁体26。
定子2的外端套有橡胶阻尼环3，橡胶阻尼环3的外端套有轴承座4。
转子1呈圆筒状；第一转子凹槽11有四个，每个第一转子凹槽11内设置有一个第一转子隔磁片12和一个第一转子永磁体13。
四个第一转子凹槽11分别位于在转子1的前半部的上外端面、下外端面、左外端面和右外端面上，及四个第一转子凹槽11分别位于转子1的前半部外端的上、下、左、右四个位置上，从转子1的前端看转子时，四个第一转子凹槽11呈四边形状分布。
第一转子凹槽11呈燕尾槽状，第一转子凹槽11只开设在转子1的前半部上，第一转子凹槽11的横截面呈等腰梯形状。
第一转子隔磁片12包括第一转子下底片，第一转子下底片的两侧连接有第一转子侧底片，第一转子侧底片有两个。当安装第一转子隔磁片12时，第一转子隔磁片12从转子1的前端插入到第一转子凹槽11内，第一转子隔磁片12插入到后与第一转子凹槽适配卡接。
第一转子永磁体13呈瓦片形，第一转子永磁体13的横街面呈等腰梯形状，第一转子永磁体13插入到第一转子隔磁片12内后与第一转子隔磁片12适配卡接。
第二转子凹槽14有四个，每个第二转子凹槽14内设置有一个第二转子隔磁片15和一个第二转子永磁体16。
四个第二转子凹槽14分别位于转子1的后半部的左上外侧端面、左下外侧端面、右上外侧端面和右下外侧端面上。
第二转子凹槽14呈燕尾槽状，第二转子凹槽14的横截面呈等腰梯形状。第二转子隔磁片15包括第二转子下底片，第二转子下底片的两侧连接有第二转子侧底片，第二转子隔磁片从转子1的后方插入到第二转子凹槽14内后与第二转子凹槽14适配卡接；
第二转子永磁体16呈瓦片形，第二转子永磁体16的横街面呈等腰梯形状，第二转子永磁体16插入到第二转子隔磁片15内后与第二转子隔磁片15适配卡接。
第一定子凹槽21呈燕尾槽状，第一定子凹槽21开设在定子2前端面并且贯穿定子2至定子2的后端面上。第一定子隔磁片22包括第一定子下底片，第一定子下底片的两侧连接有第一定子侧底片，第一定子隔磁片22插入到第一定子凹槽21内后与第一定子凹槽21适配卡接。
第一定子永磁体23呈瓦片形，第一定子永磁体23的横街面呈等腰梯形状，第一定子永磁体23插入到第一定子隔磁片22内后与第一定子隔磁片22适配卡接。
第二定子凹槽24呈燕尾槽状，第二定子凹槽24开设在定子2的前端面上并且贯穿定子2至定子2的下端面。第二定子隔磁片25包括第二定子下底片，第二定子下底片的两侧连接第二定子侧底片，第二定子隔磁片25插入到第二定子凹槽24内后与第二定子凹槽24适配卡接。
第二定子永磁体26呈瓦片形，第二定子永磁体26的横街面呈等腰梯形状，第二定子永磁体26插入到第二定子隔磁片内26后与第二定子隔磁片26适配卡接。
转子1内过盈配合连接有转子转轴5，第一转子永磁体13、第二转子永磁体16、第一定子永磁体23和第二定子永磁体26为同极磁体。
转子1由第一转子永磁体13、第二转子永磁体16、第一定子永磁体23和第二定子永磁体26相对产生的斥力悬浮于定子内，永磁体之间产生的斥力F公式(1)如下：
Figure BDA0002102188350000051
Figure BDA0002102188350000061
上式(1)中：Bg为气隙磁密，Ag为有效磁感面积，μ0为真空磁导率；
上式(2)HmBm为永磁体工作点的磁能积，Vm为永磁体体积，Vg为气隙的体积，Kf为漏磁系数，Kr为磁阻系数。
第二定子永磁体26的体积大于第一定子永磁体23的体积，第二定子永磁体的横截面的面积大于第一转子永磁体横截面的面积。
第一转子永磁体横截面的面积与第二转子永磁体横截面的面积相同；第二转子永磁体横截面的面积大于第一定子永磁体的横截面的面积。
第二定子永磁体26与转子1上的第一转子永磁体13及第二转子永磁体16的有效磁感面积为Ag1，第一定子永磁体23与转子1上的第一转子永磁体13第二转子永磁体16的有效磁感面积为Ag2，有效磁感面积Ag1的值大于有效磁感面积Ag2的值。
第一转子隔磁片12、第二转子隔磁片15、第一定子隔磁片22和第二定子隔磁片25均为黄铜片。转子1和定子2均采用40Cr钢材料制成，第一转子永磁体13、第二转子永磁体16、第一定子永磁体23和第二定子永磁体26均采用钕铁硼材料制成；所述橡胶阻尼环3呈圆环状。
实施例1
上述磁轴承结构，定子2与转子1所组成的磁轴承，主要用于提供径向的承载力。
定子2、转子1之间的力是通过第一转子永磁体13、第二转子永磁体16、第一定子永磁体23和第二定子永磁体26之间产生的斥力。
其磁力线如图7和图8所示。其中第一定子永磁体23在定子2的中位于上侧，第二定子永磁体26与第一定子永磁体23相比，第二定子永磁体26与转子永磁体对应的磁体面积大，故所产生的斥力相对较大，其可抵消的转轴自身重力，使转子1和定子2之间的气隙均匀分布。
实施例2
磁轴承的径向力随气隙的大小变化而变化，当两磁体轴向气隙减小时，气隙减小处的力变大，反之径向力均减小。
通过外部电机提供动力，带动转轴及轴承的转子部分转动，轴承转子旋转过程中，当轴承的左侧的定子、转子永磁体完全相对时，轴承右侧定子、转子永磁体完全错开，如图1和图3所示，此时轴承所需径向力完全为左侧永磁体产生的斥力；
当轴承转子旋转一定角度后轴承左右两侧永磁体均有部分相对分布，两侧永磁体相对面积之和与第一种情况时永磁体的相对面积相等，所提供的径向斥力也相等；
当轴承右侧定子、转子永磁体完全相对，轴承左侧定子、转子永磁体完全错开，此时轴承所需径向力完全为左侧永磁体产生的斥力，以此保证轴承转子在旋转时所受的径向力始终相等。定子和转子永磁体之间的吸力由隔磁片隔断，同时橡胶阻尼环3可以降低轴承转子因旋转而产生的振动。
上述本发明中，第一转子永磁体13、第二转子永磁体16、第一定子永磁体23和第二定子永磁体26均为瓦片形且采用钕铁硼材料，第一转子隔磁片12、第二转子隔磁片15、第一定子隔磁片22和第二定子隔磁片25的材料均采用具有较好隔磁性能的黄铜，定子2与转子1采用强度符合要求的40cr。
实施例3
本发明的原理是：永磁体的磁力线通过气隙、隔磁片构成回路，用以给磁轴承提供磁场，承担磁轴承所受的径向力；
其中定子的第一定子永磁体在定子的中位于上侧，定子的第二定子永磁体与第一永磁体相比，第二永磁体与转子永磁体对应的磁体面积较大，产生的斥力相对较大，故其可抵消的转轴自身重力。
当有外部干扰时，轴承转子与轴承定子之间的距离会发生变化，气隙大小随之减小或变大，相应的斥力也会随之变大或减小，轴承受力均衡，进而使转子部分恢复到初始位置。
轴承分左右两侧，所述轴承左右两侧的定子永磁体以一定角度错开，轴承所需径向承载力在轴承转子旋转时分三种情况：
第一种是，当轴承左侧的定子、转子永磁体完全相对时，轴承右侧的定子、转子永磁体完全错开，此时轴承所需径向力完全为左侧永磁体产生的斥力；
第二种是，当轴承转子旋转一定角度后轴承左右两侧永磁体均有部分相对分布，两侧永磁体相对面积之和与第一种情况时永磁体的相对面积相等，所提供的径向斥力也相等；
第三种与第一种情况相反，为当轴承右侧的定子、转子永磁体完全相对，轴承左侧的定子、转子永磁体完全错开，此时轴承所需径向力完全为左侧永磁体产生的斥力。
需要注意的是，本发明中的转子1上设置的永磁体有八块，即四块第一转子永磁体13和四块第二转子永磁体16，并且对四块第一转子永磁体13和四块第二转子永磁体16的位置进行了设定。位置和数量上的设置，目的是为了保证使得转子1在旋转后，自身受到比较均衡的斥力进行悬浮，例如旋转45°的时候，与不旋转时的受到的斥力相同。这就使得整个转子转动的更平稳，并且具有足够的斥力进行悬浮。
通过上述情况，以此保证轴承转子在旋转时所受的径向力始终相等。因永磁体的磁力线主要通过隔磁片构成磁回路，故定、转子永磁体的磁场会被限制在一定范围内，故可以隔绝磁轴承在旋转过程中定、转子永磁体之间的吸力。此时轴承转子部分在旋转时的引起的振动由橡胶阻尼环进行降低。
该被动式永磁斥力型的磁轴承结构，通过在定、转子中以一定角度嵌入永磁体，使永磁体相对分布产生斥力，在整个轴承系统中产生相对稳定的磁力场，使转子及转子内的转轴产生悬浮效果。并且通过橡胶阻尼环减小旋转过程中轴承的振动，整个结构由永磁体产生高磁通密度，不需要外接电源故可以有效降低损耗，且结构简单稳定、体积小，整个磁轴承结构简单新颖，创造性高。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种被动式永磁斥力型磁轴承结构，其特征在于，包括转子和定子，转子的前半部的外壁上开设有多个第一转子凹槽，第一转子凹槽内设置有第一转子隔磁片和第一转子永磁体，转子的后半部的外壁上开设有多个第二转子凹槽，第二转子凹槽内设置有第二转子隔磁片和第二转子永磁体；
定子套在转子外并且与转子之间设有间隙，定子的上内端壁上开设有第一定子凹槽，第一定子凹槽内设置有第一定子隔磁片和第一定子永磁体，定子的左内端壁、右内端壁和下内端壁上开设有第二定子凹槽，第二定子凹槽内设置有第二定子隔磁片和第二定子永磁体；定子的外端套有橡胶阻尼环，橡胶阻尼环的外端套有轴承座；转子呈圆筒状；第一转子凹槽有四个，每个第一转子凹槽内设置有一个第一转子隔磁片和一个第一转子永磁体；
四个第一转子凹槽分别位于在转子的前半部的上外端面、下外端面、左外端面和右外端面上；
所述第二转子凹槽有四个，每个第二转子凹槽内设置有一个第二转子隔磁片和一个第二转子永磁体；
四个第二转子凹槽分别位于转子的后半部的左上外侧端面、左下外侧端面、右上外侧端面和右下外侧端面上。
2.根据权利要求1所述的一种被动式永磁斥力型磁轴承结构，其特征在于，所述第一转子凹槽呈燕尾槽状，第一转子凹槽的横截面呈等腰梯形状；
第一转子隔磁片包括第一转子下底片，第一转子下底片的两侧连接有第一转子侧底片，第一转子隔磁片插入到第一转子凹槽内后与第一转子凹槽适配卡接；
第一转子永磁体呈瓦片形，第一转子永磁体的横街面呈等腰梯形状，第一转子永磁体插入到第一转子隔磁片内后与第一转子隔磁片适配卡接。
3.根据权利要求1所述的一种被动式永磁斥力型磁轴承结构，其特征在于，所述第二转子凹槽呈燕尾槽状，第二转子凹槽的横截面呈等腰梯形状；
第二转子隔磁片包括第二转子下底片，第二转子下底片的两侧连接有第二转子侧底片，第二转子隔磁片插入到第二转子凹槽内后与第二转子凹槽适配卡接；
第二转子永磁体呈瓦片形，第二转子永磁体的横街面呈等腰梯形状，第二转子永磁体插入到第二转子隔磁片内后与第二转子隔磁片适配卡接。
4.根据权利要求1所述的一种被动式永磁斥力型磁轴承结构，其特征在于，所述第一定子凹槽呈燕尾槽状，第一定子隔磁片包括第一定子下底片，第一定子下底片的两侧连接有第一定子侧底片，第一定子隔磁片插入到第一定子凹槽内后与第一定子凹槽适配卡接；
第一定子永磁体呈瓦片形，第一定子永磁体的横街面呈等腰梯形状，第一定子永磁体插入到第一定子隔磁片内后与第一定子隔磁片适配卡接。
5.根据权利要求1所述的一种被动式永磁斥力型磁轴承结构，其特征在于，所述第二定子凹槽呈燕尾槽状，第二定子隔磁片包括第二定子下底片，第二定子下底片的两侧连接第二定子侧底片，第二定子隔磁片插入到第二定子凹槽内后与第二定子凹槽适配卡接；
第二定子永磁体呈瓦片形，第二定子永磁体的横街面呈等腰梯形状，第二定子永磁体插入到第二定子隔磁片内后与第二定子隔磁片适配卡接。
6.根据权利要求1所述的一种被动式永磁斥力型磁轴承结构，其特征在于，所述转子内适配连接有转轴，第一转子永磁体、第二转子永磁体、第一定子永磁体和第二定子永磁体为同极磁体；
转子由第一转子永磁体、第二转子永磁体、第一定子永磁体和第二定子永磁体相对产生的斥力悬浮于定子内，永磁体之间产生的斥力F公式(1)如下：
Figure FDA0002622468770000021
Figure FDA0002622468770000022
上式(1)中：Bg为气隙磁密，Ag为有效磁感面积，μ0为真空磁导率；
上式(2)HmBm为永磁体工作点的磁能积，Vm为永磁体体积，Vg为气隙的体积，Kf为漏磁系数，Kr为磁阻系数。
7.根据权利要求1或6所述的一种被动式永磁斥力型磁轴承结构，其特征在于，所述第二定子永磁体的体积大于第一定子永磁体的体积，第二定子永磁体的横截面的面积大于第一转子永磁体横截面的面积；
第一转子永磁体横截面的面积与第二转子永磁体横截面的面积相同；第二转子永磁体横截面的面积大于第一定子永磁体的横截面的面积；
第二定子永磁体与转子上的第一转子永磁体及第二转子永磁体的有效磁感面积为Ag1，第一定子永磁体与转子上的第一转子永磁体第二转子永磁体的有效磁感面积为Ag2，有效磁感面积Ag1的值大于有效磁感面积Ag2的值。
8.根据权利要求1所述的一种被动式永磁斥力型磁轴承结构，其特征在于，所述第一转子隔磁片、第二转子隔磁片、第一定子隔磁片和第二定子隔磁片均为黄铜片；转子和定子均采用40Cr钢材料制成，第一转子永磁体、第二转子永磁体、第一定子永磁体和第二定子永磁体均采用钕铁硼材料制成；所述橡胶阻尼环呈圆环状。
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CN201651059U (zh) * 2010-05-14 2010-11-24 姬全胜 径向永磁磁承载轴承
CN204403145U (zh) * 2015-01-20 2015-06-17 中国石油大学(华东) 一种辅助支承的径向永磁轴承
CN204403146U (zh) * 2015-01-20 2015-06-17 中国石油大学(华东) 一种动态可控的径向永磁轴承
CN205908638U (zh) * 2016-07-20 2017-01-25 浙江吉利控股集团有限公司 一种汽车的轴承组件
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