hdd薄型主轴电动机
一、前言
硬盘驱器hdd (hard diskdrive)同其他记录媒体相比较，具有大容量、高速数据传送二个明显特点。自从mr和磁头gmr磁头出现以来，hdd的面记录密度以年增长率百分之60至********分之百的速度快速上升。现在所有商品的密度水平已超过10.85gbit/cm2（约每英寸70gbit）。这种记录密度的上升使hdd的记录容量增大，实现了小型化。1.8英寸、l英寸的hdd已经投放市场；现在已发表0. 85英寸型的超小型化hdd。hdd已经不像以前那样局限于pc机，在信息家电、移动情报机器等无pc领域也开始采hdd。另一方面从技术上讲由于记录媒体和磁头的性能提高，要求主轴电动机的施转跳动抑制技术、磁头的定位控制技术不断提高，这样才能使容量不断增长。本文介绍以hdd用为主的动压轴承和采用动压轴承的薄型主轴电动机。
二、主轴电机的设计参数
hdd的要求如下：
l、高密度记录：
2、高可靠性（耐冲击、长寿命、低散发气体等）
3、小型薄型、重量轻。
4、低功耗
以上要求每年都在提高，越来越苛刻。因此对于hdd的关键部件，采用动压轴承的主轴电动机则要求高精度化旋转（低nrrd、低振动等）、低噪音。
hdd是属于记录媒体不能交换的非可交换性记忆装置。同其他记忆装置相比较，要求高可靠性，不仅仅是轴承等结构部件需要高可靠性。对于部件可能产生的外部气体、磁头、记录媒体等都要注意防止污染。另外为了适应hdd的高数据传送率，主轴电动机就要高速旋转，这样会在hdd筐体内部形成空气的流动诱发磁头振动，使正常的写入、读出发生困难；同时由于盘片的风损增大使耗电上升；而且还会引起盘片温度上丹。另外为了实现hdd的静音化，必须要抑制电动机的电磁噪音、轴承噪音等。
以上这些条件因素有很多是相互矛盾的。例如为了提高记录密度，磁迹就要窄化，这就要求主轴电动机低振动、轴承高刚性；这同主轴电动机和轴承的小型化是相互矛盾的。另外为了使hdd小型轻量化，就要求主轴电动机也小型化，这同低耗电又是矛盾的。所以讲列于主轴电动机的需求来讲，这种相对矛盾的状况是很多的，为了确保hdd的性能，必须要解决这些矛盾，定出合适的规格标准。以采用动压轴承的主轴电动机的hdd沟例，决定电动机的性能的设计参数如图1所示。
从图可以看出影响电动机性能的有许多方面。为了满足hdd的要求，必须要详细研究这些参数，决定最适合hdd的转子、定子和轴承，再决定电动机的整体结构。下面对主轴电动机最关键的、最重要的部件动压轴承作介绍。
三、动压轴承
对于在同心圆的磁迹上记录／读出数据的hdd来讲，由于磁迹密度提高，对磁头磁迹的允许偏移量是十分严格的。以往主轴电动机采用滚珠轴承，但滚珠并不完全是圆的，由于滚珠和轨道面的微小变形，就会产生非重复性旋转轴跳动(nrro:non-repeatable run out).滚珠轴承能达到的nrro极限值在数十纳米左右，这样滚珠轴承就限制了磁迹密度的提高。另外hdd已从以往的pc专用扩展到放像用、播音用、车载用等方面。这样滚珠轴承的噪音、耐冲压等方面都受到使用场所的限制；所以现在采用动压轴承的比率迅速上升。
动压轴承从大的方面分有轴固定型（轴固定、轴承旋转）和轴旋转型（轴承固定、轴旋转）。根据轴承的负载即所使用的盘片张数，决定采用那种形式。从轴和轴承的间隙中填充的油离心力小、容易密封来看，轴旋转型有利；这种形式的润滑油不易漏和向外飞散。另外轴旋转型对轴承的摩损也小。图2是轴旋转型动压轴承电动机的结构图例。
3.1动压轴承的课题
动压轴承主轴电动机在民用方面，可用作磁带录像机机磁鼓驱动电动机和复印机的硒鼓驱动电动机等；现在用途正不断地扩展中。但是，在应用到hdd的时候，有以下课题急待解决：
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