磁悬浮轴承系统需要一套保护轴承在系统失效后临时支承高速旋转的转子,保护系统设备不受损坏。由于保护轴承与转子之间存在间隙,转子跌落产生的巨大冲击力致使保护轴承损坏而导致设备受损的事故时常发生。本项目提出一种能够同时消除径向和轴向保护间隙的向心推力保护轴承,并且这种消除间隙的功能可以由控制系统主动完成,也可以在控制系统完全失效时由保护轴承自行被动完成。主要研究内容包括建立转子与保护轴承系统的运动学、静力学以及动力学模型;得到转子与保护轴承的匹配设计理论;探讨影响间隙消除时间的关键因素;研究间隙消除时间对滚动轴承寿命的影响,得到最佳消除间隙时间;进行高速跌落试验研究;根据理论和试验研究结果优化保护轴承的设计,提出保护轴承的设计准则。本项目的研究能够在磁悬浮轴承失效后对转子提供全面的保护,提高磁悬浮轴承的可靠性使其在工业应用中具有广阔的前景,同时为自消除间隙保护轴承消除间隙的最佳时间提供设计依据。