Главная » Просмотр файлов » Глава 8 Элементы конструкции и механические расчеты

Глава 8 Элементы конструкции и механические расчеты (967520), страница 4

Файл №967520 Глава 8 Элементы конструкции и механические расчеты (Копылов И.П., Клоков Б.К., Морозкин В.П., Токарев Б.Ф. Проектирование электрических машин) 4 страницаГлава 8 Элементы конструкции и механические расчеты (967520) страница 42013-10-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Вследствие смещения ротора магнитные потоки полюсов будут неодинаковыми. У полюсов, расположенных со стороны меньших воздушных зазоров, потоки больше. Соответственно больше и сила поперечного магнитного притяжения. Силу одностороннего маг­нитного притяжения, Н, вызванную смещением ротора на , определяют по формуле

, (8.21)
где — диаметр ротора, м; — длина ротора без радиальных каналов, м.

Сила вызывает дополнительный прогиб вала, который про­порционален прогибу от силы тяжести ротора:

. (8.22)

Вследствие увеличения прогиба силы магнитного притяжения увеличатся, что вызовет дальнейшее увеличение прогиба. Так будет продолжаться до тех пор, пока магнитное притяжение и жесткость вала не уравновесятся, при этом установившийся прогиб под дейст­вием сил магнитного притяжения будет равен:

, (8.23)

где .

Результирующий прогиб вала определяется для наихудшего случая, когда остальные составляющие прогибов суммируются:

. (8.24)

Для надежной работы машины выбор допустимого прогиба зависит от способа ее сочленения с исполнительным механизмом или двигателем.

При применении упругой соединительной муфты суммарный прогиб в процентах длины воздушного зазора должен составлять в асинх­ронных двигателях не более 10%, в синхронных машинах — не более 8% и в машинах постоянного тока — не более 6 %. При сочленении посредством ременной передачи прогиб должен быть не более 10% воздушного зазора. При ограничении перекоса зубьев при зубчатой передачи прогиб не должен превышать 10% у асинхронных двигателей, 7% у синхронных машин и 5% у машин постоянного тока

Таблица 8.3. Параметры участков вала

№ участ-ка

, м

, м4

, м

, м3

, м3

, м-1

, м2

, м2

, м -2

Левая часть

1

11·10-2

718·10-8

2,5·10-2

15,62·10-6

15,62·10-6

0,0217·102

6,25·10-4

6,25

10-4

0,0087

104

2

13,5·10-2

1630·10-8

11·10-2

1331·10-6

1315,38·10-6

0,807·102

121·10-4

114,755 10-4

0,07·104

3

15·10-2

2484·10-8

49,1·10-2

118371·10-6

117040·10-6

47,12·102

2410,8·10-4

2296,05 10-4

0,924·104

, м-1

, м2

№ участ-ка

, м

, м4

, м

, м3

, м3

, м-1

Правая часть

1

11·10-2

718·10-8

2,5

15,62·10-6

15,62·10-6

0,0217·102

2

13,5·10-2

1630·10-8

11

1331·10-6

1315,38·10-6

0,807·102

3

15·10-2

2484·10-8

43,1

80063·10-6

78732·10-6

31,7·102

, м-1

Критическая частота вращения. Для определения критической частоты вращения, об/мин, воспользуемся приближенной формулой, которая получена при учете одностороннего магнитного притяжения в предложении, что ротор представляет однородную массу:

. (8.25)

Рабочая частота вращения ротора должна отличаться от критической не менее чем на 30%.

Расчет вала на прочность. Вал электрических машин передает вращающий момент и, кроме того, испытывает изгибающие усилия от сил тяжести, магнитного притяжения и от поперечных сил на свободном конце. В результате этого вал испытывает совместное действие напряжения изгиба и напряжения кручения.

При совместном действии и кручения по теории наибольших касательных напряжений приведенное к случаю изгиба напряжения, Па, определяется по формуле

, (8.26)

где — напряжение изгиба, Па; — напряжение кручения, Па; — отношение допустимого напряжения при изгибе к удвоенному допускаемому напряжению при кручении.

Учитывая, что

(8.27)

и

, (8.28)

после подстановки их в (8.26) получаем расчетную формулу

, (8.29)

где — момент сопротивления при изгибе, м3, для вала диаметром :

; (8.30)

— изгибающий момент в расчетном сечении, Н·м; — номинальный вращающий момент, Н·м; — коэффициент перегрузки, который в среднем можно принять равным 2—2,5; — коэффициент, для нереверсивных машин и для реверсивных.

Расчет вала на прочность заключается в определении напряжений в сечении каждой его ступени. Для этого необходимо для каждой ступени определить изгибающий момент с учетом перегрузки и момент сопротивления при изгибе. На участках вала, ослабленных шпоночными канавками, момент сопротивления определяется по диаметру (см. рис. 8.14). Изгибающий момент, Н·м:

для участка вала (см. рис. 8.14)

; (8.31)

для участка

, (8.32)

для участка

. (8.33)

Нагрузка от установившегося магнитного притяжения, Н,

. (8.34)

Расчетные значения сопоставляют с допускаемым для данного материала. Допускаемое значение напряжения не должно превышать 0,7 предела текучести. Для стали марки 45 предел текучести равен 3600·105 Па.

Пример. Рассчитать вал асинхронного двигателя, имеющего следующие данные: Н·м, об/мин, масса ротора (включая среднюю часть вала) 753 кг, внешний диаметр магнитопровода ротора , длина магнитопровода ротора без радиальных каналов м, воздушный зазор м. Сочленение двигателя с приводом — через эластичную муфту. Диаметр по центрам пальцев муфты м. Размеры вала приведены на рис. 8.15.

По (8.14)

Н;

по (8.17)

Н.

Прогиб вала посредине магнитопровода под давлением силы тяжести ротора по (8.15)

м;

м-1 и м-1

(взяты из табл. 8.3).

Рис. 8.15. Вал асинхронного двигателя

Прогиб вала посредине магнитопровода ротора от поперечной силы муфты по (8.19)

Первоначальное смещение ротора по (8.20)

м.

Начальная сила одностороннего магнитного притяжения по (8.21)

Н.

Прогиб от силы по (8.22)

м.

Установившийся прогиб вала от одностороннего магнитного притяжения по (8.23)

м;

.

Суммарный прогиб посредине магнитопровода ротора

м;

т. е. составляет 6,65%, что допустимо.

Критическая частота вращения по (8.25)

об/мин > 1,3 .

В расчете на прочность принимаем коэффициент перегрузки .

Напряжение на свободном конце вала в сечении (см. рис. 8.15):

Н·м;

по (8.30)

м3;

по (8.29)

Па.

Напряжение в сечение :

Н·м;

м3;

Па.

Напряжение в сечении :

из (8.32) и (8.34)

Н·м;

Н;

м3;

по (8.29)

Па.

Напряжение в сечении

Н·м;

м3;

Па.

Напряжение в сечении

Н·м;

м3;

Па.

Напряжение в сечении

Н·м;

м3;

Па.

Из сопоставления полученных данных следует, что наиболее нагруженным является сечение , для которого

Па.

Таким образом, вал удовлетворяет всем требованиям механических расчетов.

8.4. ПОДШИПНИКИ. ПОДШИПНИКОВЫЕ ЩИТЫ

В электрических машинах с горизонтальным валом подшипники выполняют роль поддерживающих опор. Они воспринимают дейст­вия силы тяжести ротора, силы одностороннего притяжения, сил, возникающих от несбалансированности ротора и дополнительных продольных нагрузок от приводных механизмов. В машинах относительно небольшой мощности подшипники размещают в подшип­никовых щитах, которые располагаются по торцам машины и пред­назначаются для прикрытия лобовых частей обмоток.

Подшипниковые щиты выполняют сварными и литыми (рис. 8.16), в средней части щитов выполняют сквозное цилиндриче­ское отверстие для подшипников. Щиты приболчивают к корпусу.

Характеристики

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6384
Авторов
на СтудИзбе
308
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее