Luận án tốt nghiệp động cơ không đồng bộ phần 4

Thiết kế kết cấu là một phần quan trọng trong toàn bộ thiết kế máy điện. Căn cứ vào trạng thái làm việc của máy để thiết kế ra một kết cấu thích hợp từ đó tính toán cơ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án tốt nghiệp động cơ không đồng bộ phần 4 Nguồn:oto‐hui.comCHƯƠNG 11. TÍNH TOÁN CƠ Thiết kế kết cấu là một phần quan trọng trong toàn bộ thiết kế máy điện. Căn cứ vàotrạng thái làm việc của máy để thiết kế ra một kết cấu thích hợp từ đó tính toán cơ.Nguyên tắc chung để thiết kế kết cấulà:-Đảm bảo độ tin cậy lúc vận hành máy.-Bảo dưỡng máy thuận tiện.-Đảm bảo chế tạo đơn giảnm, giá thành thấp.-Nhiệm vụ tính toán cơ bao gồm: tính toán trục, tính toán sức bền của trục, chọn ổ bi,chọn vỏ máy, chọn móc treo, chọn chao chụp quạt và nắp máy.I. Tính toán trục Ngoài việc phải chịu toàn bộ trọng lượng của rôto ra, trục còn chịu momen xoắnvà momen uốn trong quá trình động tải (bánh răng, curoa…). Trục còn chịu lực hướngtrục, thường là lực kéo như ở các máy kiểu trục đứng. Ngoài những tải trên còn phải chúý đến lực từ một phía do khe hở sinh ra. Cuối cùng trục còn phải chịu lực do cân bằngđộng không tốt gây nên, nhất là khi quá tốc độ giới hạn. Muốn thiết kế một trục cần phải đảm bảo ba yêu cầu cơ bản sau: - Phải có đủ độ bền ở tất cả các tiết diện của trục khi máy làm việc, kể cả lúc có sựcố ngắn mạch. - Phải có đủ độ cứng để tránh sinh ra độ võng quá lớn làm chạm rôto với stato. - Tốc độ giới hạn của trục phải khác nhiều với tốc độ lúc máy làm việc bìnhthường. Khi tính toán trục phải tính ở chế độ làm việc xấu nhất. Đường kính trục ở chổ đặc lõi sắt đối với máy 1÷ 250 kW có thể chọn gần đúngtheo công thức sau: d = 0,25*D đối với máy có một chiều và đồng bộ d = 0,3*D đối với máy không đồng bộ. Tong đó D là đường kính ngoài rôto. Trục được chế tạo bằng thép tốt, số 40 hay 45. Đối với các đường kính đến 100 mm thì dùng phôi liệu là thép cán, còn của máylớn thì được chế tạo bằng thép rèn có hình dạng tương ứng với trục thực, có dư lượng đểgia công. Trên trục máy thường có nhiều bậc đối với máy điện hiện đại có đường kínhđến 100 mm thường thiết kế đường kính các bậc thang kề nhau khác nhau rất ít và cốgắng càng ít bậc càng tốt để tăng cường sức bền của trục và tính kinh tế lúc gia công.Trọng lượng trục lúc đó tuy có tăng nhưng không đáng kể vì trục chỉ chiếm từ 6 – 10 %trọng lượng của máy. Đối với máy có trục đường kính lớn do làm bằng thép rèn nên thiếtkế các bậc thang theo sức bền và độ cứng của từng bậc. Trên trục máy thường có then. Bề rộng của then chọn theo bề rộng của then ởphần đầu trục máy và được tiêu chuẩn hóa. Ở đầu trục có lổ tâm. Khi chọn kích thướctiêu chuẩn của lổ tâm phải chọn lớn hơn một cấp vì trong máy điện không nhũng lổ tâmdùng dể gia công trục mà còn để gia công những chi tiết lắp trên trục nhưtiện đường kínhngoài lõi sắt rôto, vành đổi chiều… Đối với trục có đường ép lõi sắt nhỏ hơn 50 mm thì có thể không dùng thenđể cốđịnh lõi sắt mà dùng phương pháp làm nhám.II. Chọn kích thước trụca) Đường kính trục Dt=0,3*D’=0,3*17,9=5,37 cm D’:Đường kính ngoài rôtob) Hình dạng trục x1=8 mm y1=10 mm z1=25 mm x2=28 mm y2=35 mm z2=60 mm x3= 65 mm y3=40 mm z3=70 mm c= 80 mm a=145 mm b=120 mm l=a+b= 145+120= 265 mm L =360 mm2. Kiểm tra độ bền trụca) Trọng lượng trục G=0,3*Dn22*l2=0,3*1792*140*10-6=28,3 kg Dn2:Đường kính lõi sắt rôto l2:chiều dài lõi sắt rôtob) Độ võng giữa trục do trọng lượng sinh ra G * ( S b *a 2 + S a *b 2 ) fG= 2 3* E *l Trong đó: E=2,1*106 kg/cm2 mođun đàn hồi của thép 3 3 3 3 x 2 3 − x1 x3 −x 2 x1 + + Sa= J1 J2 J3 3 3 3 3 y − y2 y2 3 − y1 y1 + +3 Sb= J1 J 2 J3 π *d i 4 Với Ji= là momen quán tính của tiết diện ở các bậc thang 64 Chọn tiết diện di tiết diện di tiết diện di 1a 16 1b 30 1c 16 2a 22 2b 34 2c 20 3a 26 3b 38 3c 24 4a 30 π *d 1 4 π *16 4 4 = = 3217 mm J1= 64 64 π *d 2 4 π * 22 4 4 = = 11500 mm J2= 64 64 π * d34 π * 30 4 4 = = 39760 mm J3= 64 64 283 − 83 653 − 283 83 + + = 8,38 Sa= 3217 11500 39760 10 3 353 − 10 3 40 3 − 353 + + = 0,8699 Sb= 3976 65597 102354 π * 30 4 = 39760 mm4 J1’= 64 π * 34 4 = 65597 mm4 J2’= 64 π * 38 4 = 102354 mm4 J3’= 64 28,3 * (0,8699 *145 2 + 8,38 *120 2 ) =8,8889 mm fG= 6 3 * 21 *10 * 265c) Mômen cản của tải 97500 * Pđm 97500 *15 = Mx= ...