来源：机械制造
摘要：介绍磁浮轴承的发展历程和国内外研究、应用简况以及磁浮轴承的分类和优点，指出磁浮轴承的发展趋势，旨在使这项新技术能得到进一步开发与应用。
1 磁悬浮技术的研究进展及应用简况
利用磁力使物体处于无接触悬浮状态的设想早在一个多世纪以前就已产生。1842年，英国剑桥大学的恩休(Eamshaw) 就提出了磁悬浮概念，并证明了铁磁体不可能仅由另一个磁铁支承而在六个自由度上都保持自由、稳定的悬浮，必须至少有一个自由度被机械或其它约束所消除。经过近一个世纪的研究及其它科学技术的发展，1937年肯珀(Kemper)申请了一项有关悬浮支承的，提出了采用新的交通方法的可能，并作了一个试验，这正是稍后出现的磁悬浮列车的前身。同年，美国的Homes发表了“轴向磁悬浮”一文，Homes和其同事Beams等不仅研究出了一种磁悬浮系统的设计图，而且还将这一原理应用于超高速离心机上，这些都标志着磁悬浮技术的突破。
以后的20多年里，磁悬浮研究主要着重于由静磁场所稳定的被动悬浮，这时较有代表性的研究机构是美国麻省理工学院(MIT)的德雷伯实验室，主要研究飞机、潜艇、的导航和制导系统中惯性元件的悬浮。由于被动力不可能使一个刚体在所有自由度上都稳定悬浮，因此，就需要采用主动方法即控制环节，以不断地使磁场适应刚体的运动，在20世纪50年代末就产生了主动磁悬浮技术。
1957年法国Hispon-Suiza公司提出了个完整的主动磁悬浮的技术设想，并取得了法国(French Patent，1186527)。20世纪60年代后，法国、日本、美国、前苏联等国家纷纷开始进行主动磁浮轴承的研究工作，这一时期的工作主要是为以后的实践打下理论基础。
20世纪70年代后，随着大规模集成电路、新型永磁材料的出现和科技发展的迫切需要，磁悬浮技术迅速发展，并在许多领域得到应用。如在交通运输业中，1977年德国航空公司研制的KOMET型磁悬浮列车，在一段专门实验轨道上时速达369km。机械工业领域中各种高速旋转机械包括各类机床、涡轮分子泵、高速离心机、涡轮发电机、液氦泵等，如法国SEP公司和瑞典SKF轴承公司共同投资建立的S2M公司(1976年) ，在1981年的Hanover 欧洲机床展览会上，推出B20/500磁浮主轴系统，并在35000r/min下进行了现场钻、铣削表演，该公司还在1983年的第5届欧洲机床展览会上展出了系列磁浮轴承和其支承的机床主轴部件。目前，国外高性能的机床普遍采用磁浮主轴系统，转速一般为40000～70000r/min，Z高转速为180000r/min的超高速磨床几年前就已投入应用：还有空间工业的真空分子泵、各种飞轮等，如1986年法国在SPOT地球观测卫星中安装了姿态控制用的磁浮飞轮等。
国内从上世纪80年代初开始研究磁浮轴承技术。1980年清华大学对磁浮轴承的稳定性作过研究：1981年上海微机电研究所研制过用于径向、轴向主轴的磁浮轴承：1986年广州机床研究所与哈尔滨工业大学首先对“磁力轴承的开发及其在FMS中的应用”这一课题进行了研究。到目前为止，又有西安交大、浙江大学、国防科技大学、南京航空航天大学、扬州大学等十几家单位从事这方面的研究，但大都尚处于实验室阶段，落后国外约20年。
2 磁浮轴承的分类
从本质上说，任何一个磁悬浮问题，归纳起来就是一个磁浮轴承问题，其机理基本一致，研究方法也类似。磁浮轴承是利用磁场力将转子无接触地悬浮在空间的新型机电一体化轴承，它综合运用了机械学、转子动力学、电磁学、电子学、控制理论和计算机科学等多学科的知识，是一项高科技前沿技术。
按磁浮轴承的工作原理，可将其分为如下几类:
部分接触式——部分接触式磁浮轴承是利用磁浮轴承卸载或隔振，主要用于火箭发动机和离心分离机上。
无接触式——这一类又可细分为无控制型、交流控制型和直流控制型。
利用抗磁体和超导体有可能实现无控制式悬浮，但前者的悬浮重量太轻，难以实际应用，后者设备昂贵，应用场合受到限制。
交流控制式是采用LC共振电路，利用转子位移产生的阻抗变化，使电磁铁上线圈电流发生变化，从而保持平衡的一种方式。
直流控制式可分为轴向主动控制式(单轴主动控制) 、径向主动控制式(两轴或四轴主动控制) 和全方向主动控制式( 五轴主动控制) 。
此外，磁浮轴承还有许多分类方法，如按悬浮方式分为主动式和被动式，工业上主要应用主动式磁浮轴承(Active Magnetic Bearing，缩写为AMB ，有时简称磁轴承：按结构分有立式和卧式，内转子型或外转子型：按作用力分有吸引式和排斥式等。
3 磁浮轴承的优点
与其它轴承相比，其优点主要表现在无机械接触和特性可控制两个方面。
3.1 无机械接触方面的优点
无机械接触，因而无磨损，其寿命实际
发布时间:2009-09-08
