近日，课题组在磁悬浮轴承及联轴器不对中领域相关工作以“Modelling and analysis of an active magnetic bearings–rotor system with coupling misalignment”为题发表于期刊《Mechanical Systems and Signal Processing》。课题组张越博士后为本文通讯作者，赵亚正博士为本文第一作者，李沅珂硕士、周瑾教授、周扬博士后、徐园平副教授分别位列第三至第六作者。南京航空航天大学为第一单位。 

主动磁悬浮轴承能够为转子系统提供无接触支承，在高速旋转机械领域具有广阔的应用前景。然而，当磁悬浮轴承支承的转子通过联轴器与电机连接时，由制造误差、装配偏差及长期磨损等因素引起的联轴器不对中，会在系统中引入显著的非对称激励力，从而加剧转子振动，甚至诱发稳定性与安全性问题。现有磁悬浮轴承转子系统不对中建模方法常依赖于物理意义不明确的经验或假设参数，导致模型精度和工程适用性受到限制。 

针对上述问题，本文建立了考虑联轴器不对中的磁悬浮轴承转子系统机电耦合动力学模型，引入具有时变特性的非线性等效刚度来描述不对中激励。结合数值仿真与实验数据，对模型中静态刚度项及谐波系数项等不确定参数进行了参数辨识。在此基础上，开展了不同平行不对中与角度不对中工况下系统时/频域动力学响应分析，并在临界转速与额定转速下，量化评估了联轴器不对中的安全允许阈值。在磁悬浮轴承转子系统试验平台上，开展了平行不对中、角度不对中及其复合不对中工况下的旋转试验。 

该研究深化了对联轴器不对中激励下磁悬浮转子非线性振动机理的理解，实现了不对中安全阈值的定量化评估，为AMB系统的故障诊断、装配与运行安全性设计，以及高转速工况下的稳定可靠运行提供了理论依据与工程参考。

图1 磁悬浮轴承转子系统

图2 闭环系统控制框图

图3 不对中工况下转子时/频域响应

图4 不对中安全阈值

论文链接：Modelling and analysis of an active magnetic bearings–rotor system with coupling misalignment - ScienceDirect