摘 要

随着科学技术的发展，人们对振动控制提出了更高的要求，越来越多的科学家投入了对振动控制的研究。目前，隔振技术主要分为被动隔振技术和主动隔振技术。被动隔振即在振动传递过程中加入弹性阻尼等元件，增大振动在传递过程中消耗的能量。被动隔振在结构方面，比较简单，容易实现，价格方面具有性价比，在工程领域运用得很广泛。但是，被动隔振在低频领域隔振效果不明显，在被动隔振的基础上，主动隔振技术应运而生。磁悬浮隔振就是主动隔振中的一种，相对于传统隔振技术，磁悬浮隔振能够根据需求调节隔振器的阻尼和刚度，弥补了被动隔振技术在低频领域的不足。除此之外，磁悬浮隔振器还具有无机械接触、无摩擦、无需润滑、寿命长等优点。

本文从L型磁悬浮隔振器各个零件的结构设计入手，优化结构参数，运用SolidWorks软件完成三维建模。完成设计后，运用ANSYS有限元分析软件分析其磁场，根据分析结果进一步优化磁悬浮隔振器的结构参数，提高隔振器的隔振性能，达到优化设计的目的。

关键字：磁悬浮隔振器，主动隔振，结构设计，磁场

Abstract

With the development of technology, people need a better way to vibration control, more and more scientists pay intention to vibration control. The vibration control is mainly divided into passive vibration control and active vibration control. Passive vibration control, which is added the elastic and damping element in the transfer process to increase the energy consumption during the transfer process. And because of simple structure and a very good price, it is widely used in the engineering field. However, it do not work well in the low frequency, on the basis of the passive vibration isolation, the active vibration technology arise. Magnetic suspension vibration isolation is a kind of the active vibration control, the damping and stiffness of the magnetic suspension vibration isolation can be adjusted according to the requirement, the character makes up for the passive vibration isolation in the low frequency field. In addition, the magnetic suspension vibration isolation has the advantage of no mechanical contact, no friction, no lubrication, long service life and so on.

Start from the structure of the L vibration isolation, optimizing the structure and modeling by the software SolidWorks. After the design, analyzing the magnetic field with finite element analysis by the software ANSYS, to improve the performance of the vibration isolation and make a better design, the structure is optimized again according to the analysis result.

Keywords：magnetic suspension vibration isolation, active vibration isolation, structural design, magnetic field

目录

中文摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及目的和意义 1

1.2 国内外的研究现状 1

1.3 论文的主要工作 2

第2章 振动分析和隔振介绍 3

2.1 振动分析 3

2.1.1 振动现象 3

2.1.2 振动控制 3

2.2 隔振技术简单介绍 3

第3章 磁悬浮隔振器结构设计 5

3.1 设计要求 5

3.2 磁悬浮隔振器工作原理 5

3.3 磁悬浮隔振器特点 5

3.4 磁悬浮隔振器主要结构及功能 6

3.5 理论电磁力计算 6

3.6 结构设计 7

3.6.1 E型磁铁的结构设计 7

3.6.2 衔铁结构设计 8

3.6.3 磁悬浮隔振器支架结构设计 9

3.6.4 衔铁连接件结构设计 10

3.6.5 缠绕线圈设计 11

3.7 装配图 11

3.8 零部件校核 12

第4章磁悬浮隔振器的电磁场分析 14

4.1 E型磁铁电磁场有限元分析 14

4.1.1 二维磁场分析 14

4.1.2 三维磁场分析 19

4.2 电磁力分析 22

4.3 漏磁分析 23

4.4 磁耦合分析 25

第5章 总结 26

参考文献 27

致谢 28

1. 绪论

1.1研究背景及目的和意义

近年来，振动问题得到了人们越来越多的关注，振动控制技术也相应得到了高速发展。特别是在高端科技领域，振动控制技术已经很难满足人们的需求了。磁悬浮隔振技术因为它的无机械接触、无摩擦、无磨损、无需润滑、寿命长等优点，在低频段对振动隔离也有很好的效果，理所当然成为了隔振技术的第一选择。L型磁悬浮隔振器多用于科学研究中，柱型磁悬浮隔振器更适合用于实际使用中。这是因为L型磁悬浮隔振器的特殊的结构，各组成机构间隙较大，且各机构外无包裹结构，散热性好，易于实验性研究和观察。在L型磁悬浮隔振器研究中，隔振器的结构设计是很重要的一个部分，决定着最大工作载荷和应用场所。结合磁场分析，进一步优化隔振器的结构设计和参数，提高隔振器性能和工作效率。总之，L型磁悬浮隔振器在实验研究中扮演着重要的角色，是将磁悬浮隔振技术运用到实际的理论基础，值得科学家更多的研究分析。