МЕХАНІЧНИЙ РОЗРАХУНОК

7.1 Вихідні дані

Вихідними даними у розрахунку вала є розміри ротора, отримані у електромагнітному розрахунку і конструктивній обробці двигуна. Розміри кінця вала двигунів загального призначення, що виступають, обираються по ГОСТ 18709-73 и ГОСТ 20839-75. Розміри шпинок, а відповідно і шпиночних пазів, в залежності від діаметра кінця вала, що виступають, установлені ГОСТ 8788-68.

Кінці валів можуть мати циліндричну і конічну форми та переглядаються двома виконаннями – довгі та короткі.

Більш широке використання в двигунах загального призначення мають кінці валів циліндричної форми.

Вихідні дані:

мм;

l 0 = 36 мм;

мм;

мм;

мм.

Попереднє значення діаметра вала під осердям

мм.

7.2 Розрахунок вала на жорсткість

7.2.1 Номінальний момент обертання двигуна

7.2.2. Радіальне зусилля передачі на кінець вала двигуна, що виступає

,

(4.1)

де − коефіцієнт, залежний від способу сполучення двигуна з приводним механізмом, обирається за [4], ;

– радіус обводу, на якому розташовані елементи, що передають зусилля, обирається за [4], мм.

Підставляємо отримані значення у (4.1)

.

7.2.3 Сила тяжіння осердя ротора з обмоткою та ділянкою вала на довжині осердя

.

7.2.4 Угин вала під дією на ділянці, що відповідає середині пакету

,

(4.2)

де − модуль пружності стали, = Па;

мм − відстань проміж умовними центрами підшипників;

а = b = 94,76мм – частки від середини пакета осердя ротора.

S_a = S_b визначаються з допомогою табл. 4.1.

Рисунок 4.1 – Розрахункова схема вала асинхронного двигуна

Таблиця 4.1 – Розрахункові дані для визначення величини =

i	di, мм	, мм4	yi, мм	, мм3	, мм3	, мм-1
		19165,04	7,5	421,88	421,88	0,02201
		39740,63	94,76	850893,4	850471,52	21,40055

= мм^-1.

Підставляємо отримані значення у (4.2)

.

8.2.5 Прогин вала під дією сили посередині осердя, м,

,

(4.3)

де мм – відстань, яка відраховується від середини шківа або від кінця полу муфти;

– величина, яка визначаються з допомогою табл. 4.3.

Таблиця 4.3 – Розрахункові дані для визначення величини

i	di, мм	, мм4	, мм2	, мм2	, мм-2
		19156,04	156,25	156,25	0,00815
		39740,63	8979,458	8979,458	0,222

мм^-2.

Підставляємо отримані значення у (4.3)

.

7.2.6 Початковий розрахунковий ексцентриситет осердя ротора, що виникає через нерівномірність повітряного проміжку і прогин вала під дією сил і , мм,

,

(4.4)

де - коефіцієнт, який обирається за [4], = 0,15.

Підставляємо отримані значення у (4.4)

.

7.2.7 При зсуві осердя на величину виникає початкова сила одностороннього магнітного тяжіння, Н,

.

7.2.8 Сталий прогин вала під дією сил магнітного тяжіння, мм,

.

7.2.9 Сумарний прогин вала посередині ротора у найгіршому разі, мм,

.

Перевірка:

у нас , для забезпечення нормальної роботи асинхронного двигуна необхідно, щоб .

7.2.10 Перша критична частота обертання двигуна , об/хв, з достатнім ступенем точності може бути знайдена за формулою

.

Другим критерієм жорсткості вала є забезпечення умови ;

.

7.3Розрахунок вала на міцність

7.3.1 Розрахунок ведеться, виходячи з теорії найбільшої дотичної механічної напруги.

Розрахунок вала проводиться на ділянці с в найбільш навантаженому перерізі Г-Г (рис.4.1) виступаючого кінця вала, зменшеному на висоту канавки шпонки.

У даному перерізі вала згинальний момент на ділянці c, Н×м,

,

(4.5)

де – коефіцієнт допустимого перенавантаження двигуна, обирається за [4], ;

z ₁ – відстань, яку відраховують від кінця полу муфти, z ₁= с = 18 мм.

Підставляємо отримані значення у (4.5)

7.3.2 Момент крутний, Н×м,

.

7.3.3 Момент опору при згинанні, мм³,

.

7.3.4 При сумісній дії згину і кручення зведена механічна напруга, Па,

,

межа текучості якісної сталі при розтягуванні

.

Поиск по сайту: