CN110725858B

CN110725858B - 一种用于磁轴承的分段开式柔性片段径向保护轴承

Info

Publication number: CN110725858B
Application number: CN201910997927.XA
Authority: CN
Inventors: 王坤; 王韵涵; 郑世强
Original assignee: Beihang University
Current assignee: Beihang University
Priority date: 2019-10-21
Filing date: 2019-10-21
Publication date: 2021-01-29
Anticipated expiration: 2039-10-21
Also published as: CN110725858A

Abstract

本发明公开了一种用于磁轴承的分段开式柔性片段径向保护轴承，径向保护轴承为一体加工成型结构件；径向保护轴承由8个结构相同的开式柔性体和一个内环构成，相邻两个开式柔性体之间设有开口弧形孔，开式柔性体与内环的外环面设有椭圆通孔。径向保护轴承利用分段开式柔性片段结构，并配合开口弧形孔和椭圆通孔的柔性变形。本发明径向保护轴承在转子失稳产生巨大冲击时，能利用分段开式柔性片段自身的弹性变形吸收掉大量的转子动能，而不至于损坏高速旋转磁悬浮机构中内部其他零部件。

Description

一种用于磁轴承的分段开式柔性片段径向保护轴承

技术领域

本发明涉及一种径向保护轴承，更特别地说，是指一种用于磁轴承的分段开式柔性片段径向保护轴承。

背景技术

近年来，随着磁悬浮技术的进步，高速磁悬浮电机迅速发展，其具有转速高、功率密度高、小体积、响应快和可直接驱动负载等优点，广泛应用于高速磁悬浮鼓风机、磁悬浮超高真空分子泵、磁悬浮储能飞轮和磁悬浮力矩陀螺等高速旋转设备。磁轴承的承载能力是通过设计确定的，且受尺寸大小限制，如果实际载荷超过这一承载能力，或者磁轴承的支承因某种原因失效了，转子将不再处于悬浮状态而会与机械边界发生触碰。为了在这一跌落碰撞中避免造成转子上的叠片结构和磁轴承定子损坏，安装了保护轴承。保护轴承起着临时支撑转子和保护定子系统的作用。

磁悬浮技术具体是指磁悬浮轴承(或称磁轴承)技术，是利用电磁力将转子悬浮起来，以代替传统的机械轴承支撑。磁轴承可以克服机械轴承擦损耗大的缺点，运行过程中转子无任何机械接触，无摩擦、无润滑，提高了机械寿命。因此其转速可以非常高，通常在10000rpm～60000rpm之间。其几何尺寸远小于输出功率相同的常规旋转设备，有效地节约了材料，大幅度提高了设备的能量密度。磁悬浮技术使得直接驱动负载变成可能，无需增速机构，减小了系统体积，可实现零传动损耗运行，效率高，大大降低了运行噪声。

高速磁悬浮电机中的保护轴承具有以下三个作用：

(1)工作时起到保护作用，主要体现在对磁轴承的保护。

(2)停止时起到支撑作用，主要体现在对转子的保护。

(3)调式时起到辅助作用，主要体现在对控制系统的保护。

2017年3月第25卷第3期《光学精密工程》，高速磁悬浮永磁电机多物理场分析及转子损耗优化，作者韩邦成等，在“高速磁悬浮永磁电机结构”中公开了保护轴承。电机使用3个机械轴承作为保护轴承，以防止磁轴承失稳情况下定转子之间发生碰撞。

用于磁轴承的传统滚珠保护轴承存在先天的缺陷。磁悬浮转子一般工作在数万转每分，能量密度较高，当失稳现象发生时，高速转子会突然与保护轴承发生碰撞，并带动保护轴承一起转动。有可能导致轴承保持架的机械损坏。使转子继续与设备内部其他组件如磁轴承和电机定子等发生碰撞，导致设备报废。或由于摩擦生热会使滚珠和轴承膨胀，导致保护轴承卡死停转。为了克服滚珠式保护轴承这种先天的缺陷，本发明设计一种具有缓冲、且能量分散的径向保护轴承结构，以适应在转子失稳产生巨大冲击时，不能利用自身的弹性变形吸收掉大量的能量，而导致零部件的损坏，造成保护轴承卡死停转这种意外情况。

发明内容

为了避免磁悬浮机构上的转子与径向磁轴承发生碰撞，本发明设计了一种用于磁轴承的分段开式柔性片段径向保护轴承。本发明的分段开式柔性片段径向保护轴承，在转子失稳产生巨大冲击时，能利用分段开式柔性片段结构体自身的弹性变形吸收掉大量的转子动能，而不损坏高速磁悬浮机构内部的其他零部件。本发明设计的径向为柔性，避免了摩擦生热导致轴承膨胀进而卡死停转的情况。

本发明的一种用于磁轴承的分段开式柔性片段径向保护轴承，保护轴承与转子(10)之间套接有轴套(20)；其特征在于：保护轴承(30)由8个结构相同的开式柔性体和一个内环(9)构成，8个开式柔性体均匀分布在内环(9)的外环面上；

相邻两个开式柔性体之间设有开口弧形孔；

每个开式柔性体与内环(9)的外环面接触的中间部位设有椭圆通孔；

每个开式柔性体的一端上设有A柔性翅片，每个开式柔性体的另一端上设有B柔性翅片，A柔性翅片与B柔性翅片之间是凹连接段；

以内环(9)的外环面作内环过渡线(9A)，以开式柔性体的中心作中心线，以凹连接段与A柔性翅片的接合处作AA过渡线，因此中心线、AA过渡线和内环过渡线(9A)形成的是A簧片；

以内环(9)的外环面作内环过渡线(9A)，以开式柔性体的中心作中心线，以凹连接段与B柔性翅片的接合处作AB过渡线，因此中心线、AB过渡线和内环过渡线(9A)形成的是B簧片；

当任意一个开式柔性体受到转子(10)失稳时产生的撞击的径向力F时，A簧片向一个开口弧形孔有个倾斜力，同时B簧片向另一个开口弧形孔有个倾斜力；在所述两个倾斜力的拉持下，A簧片上的A柔性翅片向下产生一个随动力，同时B簧片上的B柔性翅片向下产生一个随动力；在倾斜力与随动力平衡下，得以达到柔性保护转子失稳下的磁悬浮机构。

所述的一种用于磁轴承的分段开式柔性片段径向保护轴承上的开式柔性体的簧片厚度为7～11mm。

本发明分段开式柔性片段径向保护轴承的优点在于：

①本发明分段开式柔性片段径向轴承以开式柔性体结构的弹性应变能的方式吸收掉转子大部分转动动能，能够承受大惯量失稳转子的瞬间高频无序撞击，避免定、转子接触的刚性撞击，大大减小了设备失稳造成的零件损坏的概率，提高了磁悬浮系统使用寿命。

②本发明分段开式柔性片段径向轴承代替了传统滚珠轴承、深沟球轴承等，使磁悬浮设备在总体设计阶段能够将用于径向磁轴承的径向保护轴承作为磁悬浮系统的一部分进行总体优化设计，尤其是磁轴承保护轴部分更加紧凑合理。

③本发明分段开式柔性片段径向轴承以簧片、开口弧形孔、椭圆孔相结合，以自身结构体具有的弹性变形能力，无需附加弹性构件，提高了轴承可靠性。

④本发明径轴一体柔性保护轴承采用一体化加工，避免了装配间隙，提高了整机的精度。

⑤以本发明柔性保护轴承代替了传统滚珠轴承、深沟球轴承，使磁悬浮设备在总体设计阶段能够将柔性保护轴承作为设备的一部分加以考虑，有利于使磁悬浮系统结构更加紧凑合理。

附图说明

图1是本发明设计的径向保护轴承与转子的装配图。

图1A是本发明设计的径向保护轴承与转子装配的正视图。

图2是本发明设计的径向保护轴承的结构图。

图2A是本发明设计的径向保护轴承的图片。

图3是本发明径向保护轴承中A开式柔性体的结构图。

图3A是本发明径向保护轴承中A开式柔性体的图片图。

图3B是本发明径向保护轴承中A开式柔性体的正视图。

图3C是本发明径向保护轴承中A开式柔性体的受力示意图。

图4是本发明径向保护轴承中A开口弧形孔的构型图。

图5是径向保护轴承和轴向保护轴承与转子的装配图。

图5A是图5的剖视图。

图6是动力学性能图，其中，(A)是深沟球轴承的动力学性能图，(B)是本发明径向保护轴承的动力学性能图。

图7是本发明径向保护轴承的应变能－位移的关系曲线。

图8A是传统深沟球轴承的振动位移图。

图8B是本发明径向保护轴承的振动位移图。

10.转子	20.轴套	30.径向保护轴承
			1.A开式柔性体	1A.AA柔性翅片	1A1.AA过渡线
1B.AB柔性翅片	1B1.AB过渡线	1C.A凹连接段
			1D.AA簧片	1E.AB簧片	2.B开式柔性体
3.C开式柔性体	4.D开式柔性体	5.E开式柔性体
			6.F开式柔性体	7.G开式柔性体	8.H开式柔性体
9.内环	11.A开口弧形孔	12.B开口弧形孔
			13.C开口弧形孔	14.D开口弧形孔	15.E开口弧形孔
16.F开口弧形孔	17.G开口弧形孔	18.H开口弧形孔
			21.A椭圆通孔	22.B椭圆通孔	23.C椭圆通孔
24.D椭圆通孔	25.E椭圆通孔	26.F椭圆通孔
			27.G椭圆通孔	28.H椭圆通孔	40.推力盘
50.A挡圈	60.B挡圈	70.A轴向保护轴承
			80.B轴向保护轴承

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1、图1A所示，本发明设计的分段开式柔性片段径向保护轴承30是安装在转子10上的，且径向保护轴承30与转子10之间套接有轴套20。所述转子10可以是高速磁悬浮永磁电机的转子。在高速磁悬浮永磁电机中保护轴承分为径向保护轴承和轴向保护轴承，如图5、图5A所示，在转子10的一端，A轴向保护轴承70、B轴向保护轴承80分别位于推力盘40的两端，且A轴向保护轴承70外部设有A挡圈50，B轴向保护轴承80外部设有B挡圈60。在转子10的另一端，转子10上套接有轴套20，轴套20上安装有径向保护轴承30。

参见图2、图2A所示，本发明设计的是一种用于磁轴承的分段开式柔性片段径向保护轴承30，当磁悬浮机构发生失稳现象时，所述径向保护轴承30具有的缓冲和储能能够承受大惯量失稳转子的瞬间高频撞击，避免定子、转子接触的刚性撞击，大大减小了失稳造成的零件损坏的概率，从而提高了磁悬浮机构使用寿命。本发明径向保护轴承30利用具有分段开式柔性片段结构体的轴承外圈和开口弧形孔自身的弹性变形吸收掉大量的转子能量而不至于损坏磁悬浮机构的技术手段，从而实现对磁轴承保护的技术效果。

参见图2、图2A所示，本发明设计的一种分段开式柔性片段径向保护轴承30由8个结构相同的开式柔性体和一个内环9构成，8个开式柔性体均匀分布在内环9的外环面上。8个开式柔性体是指A开式柔性体1、B开式柔性体2、C开式柔性体3、D开式柔性体4、E开式柔性体5、F开式柔性体6、G开式柔性体7和H开式柔性体8。在本发明中，分段开式柔性片段径向保护轴承30为一体成型结构件，保护轴承采用的材料是镍基弹性合金；其密度为7.6g/cm³，弹性模量为220000MPa，泊松比为0.3。具体地，选用结构钢、合金钢、不锈钢等材质加工，如1Cr18NiTi或者40CrNiMo。

参见图2、图2A所示，相邻两个开式柔性体之间设有开口弧形孔，即A开口弧形孔11、B开口弧形孔12、C开口弧形孔13、D开口弧形孔14、E开口弧形孔15、F开口弧形孔16、G开口弧形孔17和H开口弧形孔18。

参见图2、图2A所示，A开式柔性体1与内环9的外环面接触的中间部位设有A椭圆通孔21；

B开式柔性体2与内环9的外环面接触的中间部位设有B椭圆通孔22；

C开式柔性体3与内环9的外环面接触的中间部位设有C椭圆通孔23；

D开式柔性体4与内环9的外环面接触的中间部位设有D椭圆通孔24；

E开式柔性体5与内环9的外环面接触的中间部位设有E椭圆通孔25；

F开式柔性体6与内环9的外环面接触的中间部位设有F椭圆通孔26；

G开式柔性体7与内环9的外环面接触的中间部位设有G椭圆通孔27；

H开式柔性体8与内环9的外环面接触的中间部位设有H椭圆通孔28。

在本发明中，所述的椭圆通孔(21、22、23、24、25、26、27、28)为柔性变形点，在开式柔性体(1、2、3、4、5、6、7、8)的柔性变形下，能够辅助产生一个二次变形力，从而提高在转子失稳发生时开式柔性体再次吸收转子的部分能量，保持转子平稳。

本发明设计的径向保护轴承30采用线切割技术加工成一体成型结构件。

开式柔性体

在本发明中，由于8个结构相同的开式柔性体均匀分布在内环9的外环面上，并且每个开式柔性体的一端上设有A柔性翅片，每个开式柔性体的另一端上设有B柔性翅片，A柔性翅片与B柔性翅片之间是凹连接段，因此以A开式柔性体1的结构进行详细说明。参见图3(图中虚线是轮廓线)、图3A、图3B所示，A开式柔性体1上设有AA柔性翅片1A、AB柔性翅片1B和A凹连接段1C。

如图3、图3B所示，以内环9的外环面作内环过渡线9A，以A开式柔性体1的中心作中心线，以A凹连接段1C与AA柔性翅片1A的接合处作AA过渡线1A1，因此中心线、AA过渡线1A1和内环过渡线9A形成的是AA簧片1D。

如图3、图3B所示，以内环9的外环面作内环过渡线9A，以A开式柔性体1的中心作中心线，以A凹连接段1C与AB柔性翅片1B的接合处作AB过渡线1B1，因此中心线、AB过渡线1B1和内环过渡线9A形成的是AB簧片1E。

如图3C所示，当A开式柔性体1受到转子10失稳时产生的撞击的径向力F时，AA簧片1D向A开口弧形孔11有个倾斜力，记为F₁₁，同时AB簧片1E向G开口弧形孔18有个倾斜力，记为F₁₈；在F₁₁与F₁₈的拉持下，AA簧片1D上的AA柔性翅片1A向下产生一个随动力，记为F_AA，同时AB簧片1E上的AB柔性翅片1B向下产生一个随动力，记为F_AB；在A开式柔性体1的倾斜力与随动力平衡下，得以实现不同受力点的柔性保护转子失稳下的磁悬浮机构。

依据图3B所示，同理可得，B开式柔性体2上有BA簧片和BB簧片，且当B开式柔性体2受到转子10失稳时产生的撞击的径向力F时，BA簧片向B开口弧形孔12有个倾斜力，记为F₁₂，同时BB簧片向A开口弧形孔11有个倾斜力，记为F₁₁；在F₁₂与F₁₁与的拉持下，BA簧片上的BA柔性翅片向下产生一个随动力，记为F_BA，同时BB簧片上的BB柔性翅片向下产生一个随动力，记为F_BB；在B开式柔性体2的倾斜力与随动力平衡下，得以实现不同受力点的柔性保护转子失稳下的磁悬浮机构。C开式柔性体3上有CA簧片和CB簧片，且当C开式柔性体3受到转子10失稳时产生的撞击的径向力F时，CA簧片向C开口弧形孔13有个倾斜力，记为F₁₃，同时CB簧片向B开口弧形孔12有个倾斜力，记为F₁₂；在F₁₃与F₁₂与的拉持下，CA簧片上的CA柔性翅片向下产生一个随动力，记为F_CA，同时CB簧片上的CB柔性翅片向下产生一个随动力，记为F_CB；在C开式柔性体3的倾斜力与随动力平衡下，得以实现不同受力点的柔性保护转子失稳下的磁悬浮机构。D开式柔性体4上有DA簧片和DB簧片，且当D开式柔性体4受到转子10失稳时产生的撞击的径向力F时，DA簧片向D开口弧形孔14有个倾斜力，记为F₁₄，同时DB簧片向C开口弧形孔13有个倾斜力，记为F₁₃；在F₁₄与F₁₃与的拉持下，DA簧片上的DA柔性翅片向下产生一个随动力，记为F_DA，同时DB簧片上的DB柔性翅片向下产生一个随动力，记为F_DB；在D开式柔性体4的倾斜力与随动力平衡下，得以实现不同受力点的柔性保护转子失稳下的磁悬浮机构。E开式柔性体5上有EA簧片和EB簧片，且当E开式柔性体5受到转子10失稳时产生的撞击的径向力F时，EA簧片向E开口弧形孔15有个倾斜力，记为F₁₅，同时EB簧片向D开口弧形孔14有个倾斜力，记为F₁₄；在F₁₅与F₁₄与的拉持下，EA簧片上的EA柔性翅片向下产生一个随动力，记为F_EA，同时EB簧片上的EB柔性翅片向下产生一个随动力，记为F_EB；在E开式柔性体5的倾斜力与随动力平衡下，得以实现不同受力点的柔性保护转子失稳下的磁悬浮机构。F开式柔性体6上有FA簧片和FB簧片，且当F开式柔性体6受到转子10失稳时产生的撞击的径向力F时，FA簧片向F开口弧形孔16有个倾斜力，记为F₁₆，同时FB簧片向E开口弧形孔15有个倾斜力，记为F₁₅；在F₁₆与F₁₆与的拉持下，FA簧片上的FA柔性翅片向下产生一个随动力，记为F_FA，同时FB簧片上的FB柔性翅片向下产生一个随动力，记为F_FB；在F开式柔性体6的倾斜力与随动力平衡下，得以实现不同受力点的柔性保护转子失稳下的磁悬浮机构。G开式柔性体7上有GA簧片和GB簧片，且当G开式柔性体7受到转子10失稳时产生的撞击的径向力F时，GA簧片向G开口弧形孔17有个倾斜力，记为F₁₇，同时GB簧片向F开口弧形孔16有个倾斜力，记为F₁₆；在F₁₇与F₁₆与的拉持下，GA簧片上的GA柔性翅片向下产生一个随动力，记为F_GA，同时GB簧片上的GB柔性翅片向下产生一个随动力，记为F_GB；在G开式柔性体7的倾斜力与随动力平衡下，得以实现不同受力点的柔性保护转子失稳下的磁悬浮机构。H开式柔性体8上有HA簧片和HB簧片，且当H开式柔性体8受到转子10失稳时产生的撞击的径向力F时，HA簧片向H开口弧形孔18有个倾斜力，记为F₁₈，同时HB簧片向G开口弧形孔17有个倾斜力，记为F₁₇；在F₁₈与F₁₇与的拉持下，HA簧片上的HA柔性翅片向下产生一个随动力，记为F_HA，同时HB簧片上的HB柔性翅片向下产生一个随动力，记为F_HB；在H开式柔性体8的倾斜力与随动力平衡下，得以实现不同受力点的柔性保护转子失稳下的磁悬浮机构。

开口弧形孔的尺寸设计

如图4所示，两两开式柔性体之间设计有一个开口弧形孔。开口弧形孔的长半轴记为a，开口短半轴记为b₂，短半轴记为b₁，开式柔性体的外半径记为d，开口大小是按照开口角度(记为θ)定的，一般θ＝5～7度。d＝(5～7)b₁，b₁＝(1.2～1.4)b₂，a＝(1.3～2)b₁。

A椭圆通孔21的尺寸为长半轴记为a_小，短半轴记为b_小，且a_小＝1.2b_小。

在本发明中，开口弧形孔与椭圆通孔的配合能够以自身的弹性变形吸收掉大量的转子能量而不至于损坏磁悬浮机构的技术手段，从而实现对磁轴承保护的技术效果。

本发明设计的径向保护轴承30具有振动噪声低、回转精度高单边游隙在0.2～0.3mm，如图8B所示。在加载相同振动频率下，对深沟球轴承与径向保护轴承30进行振动噪声实验，结果表明，深沟球轴承的振动噪声大，如图8A所示。

本发明设计的径向保护轴承30的柔性运动关系：

承受径向载荷：参见图3C所示，当从磁悬浮高速旋转设备的转子10向径向保护轴承30的轴承内圈20产生一个径向力F时，开式柔性体(1、2、3、4、5、6、7和8)将径向变形，开口弧形孔缩小，使得转子10的动能转化为对开式柔性体的弹性势能，最终达到径向柔性保护的目的。普通轴承在径向只承受单向载荷，其内外圈均视为刚体，而本发明径向保护柔性轴承则承受径向对称载荷。运行时，径向保护柔性轴承的内圈受转子失稳产生强制形变，在转子转动时则不再产生周期性形变；径向保护柔性轴承外圈(即8个结构相同的开式柔性体)受转子挤压产生弹性形变，并在外载荷作用下随着转子的转动而产生周期性形变。径向保护柔性轴承的整个运行过程中，不仅存在与普通轴承类似的由接触疲劳引起的疲劳点蚀现象，还存在由交变应力引起的弯曲疲劳现象。

本发明是一种用于磁轴承的分段开式柔性片段径向保护轴承30，所要解决的是在转子失稳现象发生时，如何使保护轴承具有缓冲和储能功能的技术问题，本发明保护轴承利用开式柔性体和开口弧形孔的自身的弹性变形吸收掉大量的转子能量而不至于损坏零部件的技术手段，从而实现对磁轴承保护的技术效果。

实施例1

为了说明本发明设计的分段开式柔性片段径向保护轴承的受力分析，采用了高速磁悬浮永磁电机(2017年3月，第25卷第3期，《光学精密工程》，高速磁悬浮永磁电机多物理场分析及转子损耗优化。)中保护轴承的安装方式。在电机整体结构中介绍了安装在转子左侧的是径向保护轴承、而右侧的是轴向保护轴承。为了体现本发明径向保护轴承30的应用，请参考图5和图5A所示。转子10的左端上安装有径向保护轴承30，转子10的右端上安装有A轴向保护轴承70和B轴向保护轴承80，A轴向保护轴承70与B轴向保护轴承80通过转子10的推力盘40分开，且A轴向保护轴承70的外部是A挡圈50，B轴向保护轴承80的外部是B挡圈60。

以315kw磁悬浮鼓风机系统为平台，完成失稳实验，如图8B所示实验表明柔性径向保护轴承可通过自身的变形将转子的动能转化为弹性势能储存，避免了转子和磁轴承发生接触，可有效保护磁轴承不受损坏。

表1深沟球轴承和径向保护轴承的动力学性能仿真

图6中的(A)和(B)分别是深沟球轴承与本发明设计的径向保护轴承(即分段式保护轴承)的动力学性能图，通过参数的对比可知：在同等冲击力作用下，深沟球轴承的形变为0.025mm，应变能为28mJ；分段式保护轴承(本发明径向保护轴承)的形变分别为0.144mm，应变能为119mJ。此时分段式保护轴承所受最大应力分别为60MPa，而深沟球轴承所受最大应力为189MPa。由此可见深沟球轴承刚度相比较柔性轴承较大，易发生材料屈服。分段式保护轴承的变形能力远远超过传统的深沟球轴。仿真表明分段式保护轴承比传统深沟球轴承具有较大的变形能力和良好的储存弹性势能的能力，可起到防止磁悬浮高速电机定、转子接触而损坏的作用。

图7所示的不同厚度簧片径向保护轴承的应变能性能曲线，对簧片厚度(图4中的t)为7mm、8mm、9mm、10mm和11mm的径向保护轴承进行冲击性能仿真，分析簧片厚度对径向保护轴承应变能大小的影响，通过加载不同的冲击力得到每个厚度下应变能－位移的关系曲线，最终选择在相同冲击力作用下，强度较大且轴承自身应变能较大的簧片厚度。结果表明，10mm厚度簧片的轴承，其轴承变形量和应变能最佳。

Claims

1.一种用于磁轴承的分段开式柔性片段径向保护轴承，保护轴承与转子(10)之间套接有轴套(20)；保护轴承(30)由8个结构相同的开式柔性体和一个内环(9)构成，8个开式柔性体均匀分布在内环(9)的外环面上；

其特征在于：

相邻两个开式柔性体之间设有开口弧形孔；

当任意一个开式柔性体受到转子(10)失稳时产生的撞击的径向力F时，A簧片向一个开口弧形孔有个倾斜力，同时B簧片向另一个开口弧形孔有个倾斜力；在所述两个倾斜力的拉持下，A簧片上的A柔性翅片向下产生一个随动力，同时B簧片上的B柔性翅片向下产生一个随动力；在倾斜力与随动力平衡下，得以达到柔性保护转子失稳下的磁悬浮机构；

开式柔性体的簧片厚度为7～11mm；

所述开口弧形孔的长半轴记为a，开口短半轴记为b₂，短半轴记为b₁，开式柔性体的外半径记为d，开口大小是按照开口角度，记为θ定的，θ＝5～7度；d＝(5～7)b₁，b₁＝(1.2～1.4)b₂，a＝(1.3～2)b₁；

椭圆通孔的尺寸为长半轴记为a_小，短半轴记为b_小，且a_小＝1.2b_小；

径向保护轴承为一体成型结构件。

2.根据权利要求1所述的一种用于磁轴承的分段开式柔性片段径向保护轴承，其特征在于：径向保护轴承采用的材料是镍基弹性合金；其密度为7.6g/cm³，弹性模量为220000MPa，泊松比为0.3。

3.根据权利要求1所述的一种用于磁轴承的分段开式柔性片段径向保护轴承，其特征在于：能够用作高速磁悬浮永磁电机的径向保护轴承。