内置自励磁极的悬浮式汽车轴承的制作方法

本发明涉及汽车轴承领域，特别是涉及一种内置自励磁极的悬浮式汽车轴承。

背景技术：

磁轴承，是一种新型高性能轴承，与传统滚珠轴承、滑动轴承以及油膜轴承相比，磁轴承不存在机械接触，转子可以达到很高的运转速度，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点，特别适用高速、真空、超净等特殊环境。可广泛用于机械加工、涡轮机械、航空航天、真空技术、转子动力学特性辨识与测试等领域，被公认为极有前途的新型轴承，由于不存在机械接触,磁轴承具有无摩擦、无磨损、无需润滑的特点,转子可以高速旋转，其转速只受转子材料强度的限制，功耗和噪声极低，能适用于多种复杂的应用环境。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种内置自励磁极的悬浮式汽车轴承，能够实现在去除掉滚子结构后实现轴承内外圈之间的无接触高速旋转。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种内置自励磁极的悬浮式汽车轴承，包括轴承内圈、轴承外圈、定子铁芯、转子铁芯和控制器，所述轴承外圈和所述轴承内圈的中心均设有通孔，所述轴承内圈设于所述轴承外圈的通孔中心，所述轴承外圈和所述轴承内圈之间设间隙层，所述轴承外圈的内周表面贴合设一圈硅钢层，所述硅钢层的的内侧面向中心凸起设有若干个所述定子铁芯，所述定子铁芯的周围按相同方向的缠绕方式设有若干圈电磁绕组，所述轴承内圈的外周表面等间距嵌设有若干个所述稀土永磁体，所述稀土永磁体的上端面与所述定子铁芯的下端面所产生的磁极为异名磁极，所述电磁绕组的两端连接到所述控制器，所述控制器内设有电源模块和恒流输出电路，所述控制器安装在所述轴承外圈的外侧壁上。

在本发明一个较佳实施例中，所述定子铁芯的个数与所述稀土永磁体的个数相同。

在本发明一个较佳实施例中，所述硅钢层的外侧端通过螺杆插入到所述轴承外圈的内部实现固定。

在本发明一个较佳实施例中，所述定子铁芯和所述硅钢层为同种材料一体成型。

本发明的有益效果是：本发明设计了一种最为新型的轴承，即磁力轴承，其参考了永磁电机的内部磁场产生原理设计而成，磁力轴承是靠磁场力支承载荷或悬浮转子的一种支承形式，近年来，这种轴承发展很快，特别在高速、低摩阻、高温及真空环境下的应用，由于无接触几乎无摩擦力，所以也不会产生热量，也就无需考虑发热等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明内置自励磁极的悬浮式汽车轴承一较佳实施例的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、轴承内圈；2、轴承外圈；3、定子铁芯；4、稀土永磁体；5、电动导轨控制器；6、硅钢层；7、电磁绕组。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种内置自励磁极的悬浮式汽车轴承，包括轴承内圈1、轴承外圈2、定子铁芯3、稀土永磁体4和控制器5，所述轴承外圈2和所述轴承内圈1的中心均设有通孔，所述轴承内圈1设于所述轴承外圈2的通孔中心，所述轴承外圈2和所述轴承内圈1之间设间隙层，所述轴承外圈2的内周表面贴合设一圈硅钢层6，所述硅钢层6的的内侧面向中心凸起设有若干个所述定子铁芯3，所述定子铁芯3的周围按相同方向的缠绕方式设有若干圈电磁绕组7，所述轴承内圈1的外周表面等间距嵌设有若干个所述稀土永磁体4，所述稀土永磁体4的上端面与所述定子铁芯3的下端面所产生的磁极为异名磁极，所述电磁绕组7的两端连接到所述控制器5，所述控制器5内设有电源模块和恒流输出电路，所述控制器5安装在所述轴承外圈2的外侧壁上。

另外，所述定子铁芯3的个数与所述稀土永磁体4的个数相同。

另外，所述硅钢层6的外侧端通过螺杆插入到所述轴承外圈2的内部实现固定。

另外，所述定子铁芯3和所述硅钢层6为同种材料一体成型。

本发明的工作原理为轴承外圈2和轴承内圈1的中心均设有通孔，轴承内圈1设于轴承外圈2的通孔中心，轴承外圈2和轴承内圈1之间设间隙层，轴承外圈2的内周表面贴合设一圈硅钢层6，硅钢层6的外侧端通过螺杆插入到轴承外圈2的内部实现固定，硅钢层6的的内侧面向中心凸起设有若干个定子铁芯3，定子铁芯3和硅钢层6为同种材料一体成型，因为硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质，在通电线圈中，它可以产生较大的磁感应强度，并且将磁感线牢牢地锁定在铁芯内部，其能源利用效率非常高。

定子铁芯3的周围按相同方向的缠绕方式设有若干圈电磁绕组7，所有的定子铁芯3表面的线圈都是按照顺时针或逆时针方式缠绕，所以通电后在下端产生的磁极也是均为n极或s极。

轴承内圈1的外周表面等间距嵌设有若干个稀土永磁体4，定子铁芯3的个数与稀土永磁体4的个数相同，稀土永磁体4的上端面与定子铁芯3的下端面所产生的磁极为异名磁极，电磁绕组7的两端连接到控制器5，控制器5内设有电源模块和恒流输出电路，控制器5安装在轴承外圈2的外侧壁上，恒流输出电路的作用便是控制电压模块输出恒定大小的电流到铜线圈上，实现励磁。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种内置自励磁极的悬浮式汽车轴承，包括轴承内圈、轴承外圈、定子铁芯、转子铁芯和控制器，其特征在于，所述轴承外圈和所述轴承内圈的中心均设有通孔，所述轴承内圈设于所述轴承外圈的通孔中心，所述轴承外圈和所述轴承内圈之间设间隙层，所述轴承外圈的内周表面贴合设一圈硅钢层，所述硅钢层的的内侧面向中心凸起设有若干个所述定子铁芯，所述定子铁芯的周围按相同方向的缠绕方式设有若干圈电磁绕组，所述轴承内圈的外周表面等间距嵌设有若干个所述稀土永磁体，所述稀土永磁体的上端面与所述定子铁芯的下端面所产生的磁极为异名磁极，所述电磁绕组的两端连接到所述控制器，所述控制器内设有电源模块和恒流输出电路，所述控制器安装在所述轴承外圈的外侧壁上。

2.根据权利要求1所述的内置自励磁极的悬浮式汽车轴承，其特征在于，所述定子铁芯的个数与所述稀土永磁体的个数相同。

3.根据权利要求1所述的内置自励磁极的悬浮式汽车轴承，其特征在于，所述硅钢层的外侧端通过螺杆插入到所述轴承外圈的内部实现固定。

4.根据权利要求1所述的内置自励磁极的悬浮式汽车轴承，其特征在于，所述定子铁芯和所述硅钢层为同种材料一体成型。

技术总结
本发明公开了一种内置自励磁极的悬浮式汽车轴承，包括轴承内圈、轴承外圈、定子铁芯、转子铁芯和控制器，所述轴承外圈和所述轴承内圈的中心均设有通孔，所述轴承内圈设于所述轴承外圈的通孔中心，所述轴承外圈和所述轴承内圈之间设间隙层，所述轴承外圈的内周表面贴合设一圈硅钢层，所述硅钢层的的内侧面向中心凸起设有若干个所述定子铁芯，所述定子铁芯的周围按相同方向的缠绕方式设有若干圈电磁绕组，所述轴承内圈的外周表面等间距嵌设有若干个所述稀土永磁体，所述稀土永磁体的上端面与所述定子铁芯的下端面所产生的磁极为异名磁极，所述电磁绕组的两端连接到所述控制器，所述控制器内设有电源模块和恒流输出电路，所述控制器安装在所述轴承外圈的外侧壁上。通过上述方式，本发明能够实现在去除掉滚子结构后实现轴承内外圈之间的无接触高速旋转。

技术研发人员：王彩芹
受保护的技术使用者：王彩芹
技术研发日：2018.12.25
技术公布日：2020.07.03