副標(biāo)題#e#    磁力軸承是由磁懸浮技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的一種高性能機(jī)電一體化軸承，它是利用磁場(chǎng)力作用將轉(zhuǎn)子懸浮于空間，使轉(zhuǎn)子與定子之間沒有機(jī)械接觸的一種新型高性能軸承。與普通軸承相比，磁力軸承具有高速度、高精度、無磨損、無潤(rùn)滑、無污染、低功耗等優(yōu)良特性。
   
    到目前為止，磁力軸承尚未得到廣泛應(yīng)用，除了承載力和剛度因素的制約外，一個(gè)重要的原因是磁力軸承結(jié)構(gòu)和控制參數(shù)必須根據(jù)具體的應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，運(yùn)用工具眾多，未能形成標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。
   
    磁力軸承設(shè)計(jì)系統(tǒng)涵蓋了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、磁場(chǎng)分析、溫度場(chǎng)分析、模態(tài)分析、控制仿真等眾多模塊，本文通過對(duì)磁力軸承參數(shù)化設(shè)計(jì)的研究，以湖北省數(shù)字制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的磁力軸承為例，介紹磁力軸承的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法，通過研究為磁力軸承個(gè)性化設(shè)計(jì)提供結(jié)構(gòu)部分的解決思路。
   
    1參數(shù)化技術(shù)
   
    參數(shù)化設(shè)計(jì)，也稱為尺寸驅(qū)動(dòng)，就是將設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)結(jié)果用靈活可變的參數(shù)來表示，是一種使用參數(shù)快速構(gòu)造和修改幾何模型的造型方法。這些參數(shù)包括形體尺寸、方向等幾何參數(shù)及其它非幾何參數(shù)。一般而言，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)有兩種途徑，一種是在通用CAD軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，這種方法對(duì)簡(jiǎn)單單個(gè)零件的設(shè)計(jì)是可行的，但對(duì)磁力軸承這樣的大型復(fù)雜產(chǎn)品的整套產(chǎn)品圖而言，參數(shù)化設(shè)計(jì)僅僅依靠二次開發(fā)是非常困難的;另一種方法是針對(duì)專門開發(fā)磁力軸承單位單獨(dú)"定制開發(fā)"一套CAD軟件，即開發(fā)湖北省數(shù)字制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)磁力軸承專用參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件，實(shí)踐證明這種方法是可行的。
   
    2 磁力軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)方法
   
    磁力軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性非常強(qiáng)的大型軟件工程項(xiàng)目，它是機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)CAD圖形技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、有限元分析等交叉運(yùn)用的結(jié)果，是一項(xiàng)科技含量非常高的綜合性課題。但是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)化系統(tǒng)考慮到整個(gè)磁力軸承的設(shè)計(jì)，磁力軸承的熱分析、磁場(chǎng)分析、控制仿真的結(jié)果都會(huì)促使用戶不斷地對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，因此對(duì)磁力軸承的設(shè)計(jì)全過程進(jìn)行研究后可對(duì)磁力軸承的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行描述，見圖1所示。

    本文僅從計(jì)算機(jī)CAD圖形技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、以及參數(shù)化在磁力軸承產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的實(shí)際運(yùn)用等方面作系統(tǒng)性論述。
   
    2. 1磁力軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)化網(wǎng)絡(luò)圖
   
    參數(shù)化設(shè)計(jì)與一般的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同，參數(shù)化設(shè)計(jì)的核心在于確定不同結(jié)構(gòu)尺寸之間的關(guān)聯(lián)性，很多零件的尺寸不是獨(dú)立的，和其他零件的設(shè)計(jì)是有相關(guān)性的。在進(jìn)行磁力軸承參數(shù)化時(shí)，需根據(jù)磁力軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)繪制參數(shù)化網(wǎng)絡(luò)圖(見圖2)。繪制磁力軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)化網(wǎng)絡(luò)圖的目的是為了將各部分之間的銜接尺寸清晰地表達(dá)出來，以便能快速查找和設(shè)置相關(guān)尺寸。同時(shí)磁力軸承在設(shè)計(jì)之前必須明確設(shè)計(jì)的技術(shù)要求。