副標(biāo)題#e#    離心分離技術(shù)是一種廣泛采用的提純手段，一定程度上，純度與離心機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速密切相關(guān)。由于受到傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承機(jī)械性能的限制，目前國內(nèi)離心機(jī)轉(zhuǎn)速不超過22 000 r/min。永磁軸承具有高速度、高精度、無磨損、低功耗等優(yōu)良特性，可以滿足轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為25000-10000r/min的高速離心機(jī)分離提純的使用要求，也可廣泛用于生物技術(shù)、航天航空、機(jī)械加工、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性辨識(shí)與測試等領(lǐng)域，有著廣闊的市場應(yīng)用前景。到目前為止，對(duì)永磁軸承的性能研究已經(jīng)做了多方面工作，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及系列化，也是永磁軸承應(yīng)用推廣的一個(gè)研究問題。本文中所研究的離心機(jī)永磁軸承試驗(yàn)仿真系統(tǒng)中的永磁軸承模型，就是根據(jù)永磁軸承的作用原理，設(shè)計(jì)出軸承的結(jié)構(gòu)，利用三維設(shè)計(jì)軟件SolidWorks建立永磁軸承參數(shù)化模型，進(jìn)而利用VB語言編程和API ( Application Programming Interface)接口函數(shù)進(jìn)行SolidWorks的二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了永磁軸承模型的自動(dòng)建立，為永磁軸承有限元分析提供了三維仿真模型。
   
    1離心機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)
   
    離心機(jī)的提純精度受轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的限制，而軸承的承載能力又是選用高性能的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)設(shè)備的一個(gè)瓶頸條件。由于傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承承載能力有限，以期離心機(jī)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)能達(dá)到更高轉(zhuǎn)速，用永磁軸承來替代傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承，是解決該問題的一個(gè)具有研究潛力的方法。用永磁軸承支撐的離心機(jī)轉(zhuǎn)子主軸系統(tǒng)如圖1所示。永磁軸承的結(jié)構(gòu)具有徑向和止推的雙向作用。根據(jù)目前國內(nèi)外對(duì)磁性材料的研究，永磁軸承的定子和轉(zhuǎn)子材料選用稀土釹鐵硼（NeFeB）高強(qiáng)度的永磁材料。

    
    2離心機(jī)永磁軸承試驗(yàn)仿真系統(tǒng)
   
    離心機(jī)永磁軸承試驗(yàn)仿真系統(tǒng)是離心機(jī)中永磁軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析的模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，利用仿真技術(shù)和程序設(shè)計(jì)開發(fā)工具，對(duì)所設(shè)計(jì)的永磁軸承進(jìn)行有效試驗(yàn)仿真，為永磁軸承的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。離心機(jī)磁軸承試驗(yàn)仿真系統(tǒng)包括:人機(jī)交互接口、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、仿真分析、結(jié)果處理4個(gè)部分。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中又包括零部件設(shè)計(jì)、裝配體設(shè)計(jì)和工程圖3個(gè)部分。該仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以永磁軸承零部件和裝配體為研究對(duì)象，它也是有限元分析和虛擬樣機(jī)試驗(yàn)的基礎(chǔ)。因此，軸承零部件模型的建造與裝配至關(guān)重要，直接影響永磁軸承的靜動(dòng)特性分析，是離心機(jī)永磁軸承仿真系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

    
    該試驗(yàn)仿真系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互界面，如圖2所示。進(jìn)入到仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊，用戶只需要輸入結(jié)構(gòu)的參數(shù)，系統(tǒng)便可以自動(dòng)建模，如圖3所示。