吴 磊，于慎波，于言明，窦汝桐，翟凤晨

(1.沈阳工业大学机械工程学院, 沈阳 110870；2.中国邮政集团公司辽宁省机要通信局, 沈阳 110000)

0 引言

永磁同步电主轴作为高速机床的核心部件，将电机和主轴组成一个整体，实现了机床主轴系统的高效传动[1]。随着永磁材料的不断创新与发展，使得永磁同步电主轴在航空航天、机械加工和精密制造等领域得到了越来普遍的应用[2]。永磁同步电主轴转子细长，且转速较高，和其它转子相比，其转子系统接近临界转速的机率更大。另外，由于外部环境、负载的变化、加工误差等原因会导致转子发生动态偏心[3]，进而产生不平衡磁拉力。在正常运行过程中，电主轴转子固有频率和转子不平衡力导致的强迫振动频率相耦合，当转速接近该阶模态下的临界转速时，主轴将会发生多重共振，导致噪声过大，严重时，甚至导致转子不稳定或损坏[4]。为了避免转子在运转中产生共振，影响电主轴正常运行，需要对转子偏心引起的不平衡磁拉力以及转子临界转速和稳定性进行相关的动力学分析[5-6]。

文献[7-9]在转子系统的不平衡响应分析、临界转速和稳定性等领域做了许多的研究，为旋转机械的发展奠定了理论基础，但主要集中在水、汽轮机，对永磁同步电主轴的研究涉及很少。目前求解临界转速常采用传统Prohl传递矩阵法、Riccati传递矩阵法和有限元法等[10]，其中Prohl传递矩阵法应用在各项同性转子系统，Riccati应用在各项异性转子系统，但由于复杂的外部环境以及算法本身的缺陷，计算时会出现根的溢出和丢根的现象，导致临界转速计算不精确。……