16.1 Расчет вала на жесткость.
16.1.1 Сила тяжести сердечника якоря с обмоткой и участком вала по длине сердечника с прибавлением силы тяжести коллектора, принимая её приложенной к середине сердечника:
;
где l2=200 мм – длина сердечника ротора .
16.1.2 Прогиб вала посередине сердечника:
;
где Е=2,06·1011 Па – модуль упругости стали.
16.1.3
Номинальный момент вращения двигателя:
Н·м.
16.1.4
Поперечная сила, вызываемая передачей
через упругую муфту:
;
где kп =0,3 – коэффициент, учитывающий неоднородную плотность
втулок (при передачи упругой муфтой);
r – радиус окружности расположения пальцев упругой муфты.
16.1.5 Прогиб вала от поперечной силы:
16.1.6 Расчетный эксцентриситет сердечника якоря:
;
где k=0,1 – при δ>0,5 мм.
16.1.7 Сила одностороннего магнитного притяжения:
.
16.1.8 Дополнительный прогиб от силы Т0:
.
16.1.9 Установившийся прогиб вала
.
16.1.10 Результирующий прогиб вала
;
где
допустимое значение прогиба равно
.
16.1.10 Определение критической частоты вращения.
16.1.10.1 Прогиб от силы тяжести упругой полумуфты:
.
16.1.10.2 Первая критическая частота вращения:
при
этом максимальная рабочая частота равна
16.2 Расчет вала на прочность.
16.2.1
Отрезок:
.
16.2.2 Изгибающий момент:
;
где k=2 - коэффициент перегрузки.
16.2.3 Момент кручения:
.
16.2.4 Момент сопротивления при изгибе:
.
16.2.5 Приведенное напряжение:
.
Допустимое
напряжение для стали марки 45 :
17.Расчет подшипников.
Принимаем нагрузку с умеренными толчками (kσ=1,5) ; подшипники со стороны А и В – шариковые; аксиальная нагрузка отсутствует; расчетный срок службы подшипников 12000 ч; наибольшая частота вращения 2000 об/мин.
17.1 Наибольшая радиальная нагрузка:
на подшипник А:
;
на подшипник В;
.
17.2 Динамическая приведенная нагрузка для шарикоподшипника:
на подшипник А:
;
на подшипник В:
;
где kσ=1,5 – коэффициент, учитывающий характер нагрузки машины.
17.3 Необходимая динамическая грузоподъемность :
на подшипник А:
;
на
подшипник В:
;
где L=12000 ч – расчетный срок службы подшипника;
n – наибольшая частота вращения машины.
17.4 Выбор подшипников.
Из [1,412] выбираем шарикоподшипники №315 средней серии со значением С=87500 Н (с запасом надежности) и предельной частотой вращения 3150 об/мин (при использовании пластичной смазки).
Заключение.
В курсовом проекте произведен полный расчет асинхронного двигателя с фазным ротором номинальной мощностью 75 кВт и номинальной частотой вращения 1500 об/мин , питающийся от источника трехфазного синусоидального напряжением 220/380 В частотой 50 Гц. В результате получился двигатель со следующими экономико-техническими показателями:
КПД – 91 %
Коэффициент мощности – 0,91
Ток статора – 138,3 А
Масса двигателя – 442,21 кг
Величина воздушного зазора – 0,85 мм
Активное сопротивление обмотки статора – 0,033 Ом
Активное сопротивление обмотки фазного ротора – 0,0082Ом
Кратность начального пускового тока – 1,6
Кратность начального пускового момента – 1,86
Список
использованных источников.
Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин М: Высшая школа,2001. 430 с.
Копылов И.П.Электрические машины М: Энергоатомиздат, 1986. 360 с.
Сергеев П.С., Виноградов Н.В., Горяинов Ф.А. Проектирование электрических машин М: Энергия,1970. 632 с.
Перель Л.Я., Филатов А.А. Подшипники качения: справочник М: машиностроение 1992. – 608 с.
Справочник по электрическим машинам / под ред.И.Н.Копылова. М: Энергоатомиздат. т.1.- 1988. – 456 с.