磁悬浮隔振器利用磁场之间的相互作用力支撑被隔振对象,从而减小地面振动对被隔振对象的干扰,因此磁悬浮隔振器在光刻机系统、精密加工与测量、光学镜片的加工与装配等行业具有很大的实用价值,近年来受到了广泛的关注与研究。本课题提出了一种改进型解析模型,可以作为磁悬浮隔振器的设计工具,保证设计质量的同时缩短设计周期。本课题基于改进型解析模型设计了一种低刚度、大承载的十字交叉型磁悬浮隔振器,使被隔振物体处于无机械接触的悬浮状态,从而减小地面扰动的影响。本课题主要完成了以下工作:首先,进行了磁场解析模型的改进。针对基于等效磁荷法的传统解析模型建模精度有限的缺点,考虑了永磁体的相对磁导率的影响,分析了外界磁场强度对求解永磁体间相互作用力的影响,提出了基于等效磁荷法的改进型解析模型。其次,基于改进型解析模型进行了磁悬浮隔振器设计。通过比较双层动子式永磁体阵列、单层动子式永磁体阵列、含有Halbach结构的永磁体阵列等结构的阵列的刚度、承载力密度等特性,提出了特性最优的单层动子式Halbach永磁体阵列。确定了结构后,将隔振器的刚度、承载力密度等特性作为优化目标,使用遗传算法对磁悬浮隔振器尺寸进行优化。再次,分析了磁悬浮隔振器系统中影响隔振器性能的因素。系统中存在机械误差和测量误差,其中永磁体和支撑框架的加工误差、永磁体的磁化误差和永磁体和支撑框架的装配误差会对隔振器的隔振器性能产生较大的影响。因此在处理实验数据时,需要考虑这些误差的影响,根据磁悬浮隔振器样机的实际尺寸重新建立改进型解析模型和有限元仿真模型。最后,进行了磁悬浮隔振器样机性能验证实验。用样机搭建了磁悬浮隔振器承载力特性测量实验系统,通过实验验证了隔振器的承载力为1065.80 N、垂向刚度为702.84 N/mm均符合设计目标的要求,隔振器可以有效的减小地面振动的影响。实验测量值与考虑了误差的有限元仿真之间相差1.32%,能够较好吻合。考虑了误差的改进型解析解与有限元仿真相差0.06%,考虑了误差的传统解析解与有限元仿真相差11.12%,证明了改进型解析模型有效的提高了建模精度。