1.1 选题的目的及意义

永磁推力轴承(简称永磁轴承)是利用磁力使转子与定子之前不产生机械接触的一种新型轴承，其优点在于无磨损、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑和密封。在航空航天、涡轮机械、真空技术及机床等领域有广泛的应用前景，被公认为极有前途的新型轴承。推力轴承用于承担轴向力，是很多重大装备的关键部件之一，比如核主泵、水轮机、压缩机和船舶推进器等。

磁悬浮轴承是利用磁场力将被支承件稳定悬浮在空间的一种新型轴承。主要分为主动磁悬浮轴承 AMB 和被动磁悬浮轴承 PMB 两大类。

主动磁悬浮轴承是利用可控磁场力提供无接触支承，使转子稳定悬浮于空间且其动力学性能可由控制系统调节的一种新型高性能轴承，其研究涉及机械学、电磁学、电子学、转子动力学、控制理论和计算机科学，它是一种典型的机电一体化产品。

永磁悬浮轴承是利用永磁体产生的磁场力将转子悬浮起来，不需要主动电子控制系统，减少了复杂电子控制器件可能失效的风险，系统也将更加可靠，使用寿命更长。永磁轴承作为被动磁悬浮轴承的一种。

但目前从应用的角度看，它还远没有达到其他轴承的水平，其原因之一就在于磁轴承的设计理论尚不成熟，就永磁推力轴承承载能力的研究来看，目前还存在一些不足。随着高端旋转装备向大体积/质量功率密度发展，高度集成的旋转装备要求轴承体积小、承载能力强，如何设计承载能力强、抗磨损失效的轴承非常必要。因此，本选题永磁推力轴承为对象，开展轴承结构设计和磁路设计，研究不同形状和尺寸参数对轴承性能的影响规律，形成承载性能优异的推力轴承结构形式。

1.2国内外的研究现状分析

1.2.1国外研究现状分析

磁悬浮轴承的研究可以说是磁悬浮技术发展并成功向应用方向转化的一个重要实例。最早对磁悬浮轴承进行研究的国际是法国。据有关资料记载：1969年，法国均不可延时延时（LBRA)首先开始了对磁悬浮轴承的研究：1972年，他们成功地将第一个磁悬浮轴承应用于卫星导向轮的支撑上，由此揭开了磁悬浮轴承发展的序幕。

此后，磁悬浮轴承发展速度很快，迅速被用到国防领域、航空航天等领域。经过了30多年的发展，磁悬浮轴承在国外的应用场合进一步扩大，从应用角度看，在高速旋转和相关高精度的应用场合磁悬浮轴承局有极大的优势并逐渐成为应用研究的主流。