转轴的挠度及临界转速计算程序(一具有集中载荷的两支点轴承的计算(如图2-118
转轴重量: Q=285(kg L1=49
转子重量: G1=365(kg L2=52.1
铁心有效长度:L fe=46(cm L=126
转子外径: D1=37.2(cm La=36
单边气隙: δ=0.4(cm G2=20
弹性模量: E= 2.06E+06(MPay=0.388888889
气隙磁密: Bδ=5781GS z=0.285714286
同步转速: n=5000r/min根据y、z值查图2-119
功率: P=300kWθ=0.5
过载系数: K= 2.25b处轴径21
2、挠度系数计算:
单位:cm cm4cm cm3cm3
轴a~b段d i J i X i X
i 3X
i
3-X
(i-1
3
19321.89906251533753375
210490.62522.511390.638015.625
311718.324062526.518609.637219
4121017.3633.537595.3818985.75
5131401.27406342.576765.6339170.25
6141884.78547.5107171.930406.25
700000
800000
900000
1000000
∑ K ab=
轴c~b段d i J i X i X
i 3X
i
3-X
(i-1
3
18200.96 4.591.12591.125 29321.89906259.5857.375766.25 4131401.27406327.520796.8814465.25
311718.324062518.56331.6255474.25
5141884.78532.534328.1313531.25 600000 700000 800000 900000 1000000
∑ K cb=
3、轴在b点的柔度:
αbb= 3.44022E-06cm/kg
一、绕度及临界转速计算
4、磁拉力刚度:
K0=8753.301622kg/cm
5、初始单边磁拉力:
P0=350.1320649kg
6、由G1重量引起的b点绕度:
f1=0.001875367cm
7、滑环重量G2引起的b点绕度:
f2=7.67363E-05cm
8、单边磁拉力引起的b点绕度:
fδ=0.001883694cm
9、轴在b点的总绕度:
f=0.003835798cm应小于异步电机
同步电机
10、转轴临界转速:
n kp=6635.556016rpm
二、轴的强度计算:
1、最大转矩:
Mmax=1289.25N.m
2、bb点处的弯矩:
Mbb=1419.958282N.m
3、bb处的交变弯矩应力:
ζbb=1533266.691N/m2
4、bb处的剪切应力:
ηbb=696064.1399N/m2
ηn=348032.07N/m2
脉动循环下的剪切应力:
η∞=870080.1749N/m2
5、轴在bb处受到的总负荷应力:
ζ= 2.319281093N/mm2应该小于材料许用[ζ]=
三、轴承计算:
1、转子所受最大径向力:
W=715.1320649kg
2、a处轴承支承力:
Pa=295.7014332kg
3、c处轴承支承力:
Pc=278.1069141kg
4、轴承寿命:
Lh=35986600.69小时 应大于10^5
式中:ε=3.33
f t=1载荷系数
F f=1.1温度系数
c=39600轴承额定动负荷
P i=278.11当量动负荷
(二带外伸端的两支点轴承的计算(如图2-120
一、基本参数:
电枢重量(G1包括转轴中部重量的2/3和滑环的重量在内
一、绕度及临界转速计算
2、柔度系数计算:
3、轴的柔度:
α11=7.56093E-07cm/kg
α22= 2.42497E-06cm/kg
α12=-8.91046E-07cm/kg
α21=-8.91046E-07cm/kg
4、转子重量所引起的挠度:
b处:f1'=0.006714438cm
d处:f2'=-0.006606742cm
5、磁拉力刚度:
转子一:K1=136812.9233kg/cm
转子二:K2=0kg/cm
6、初始磁拉力:
P1=1368.129233kg
P2=0kg
7、由磁拉力引起的挠度:
F0= 1.03954E-12
E0=0.896556679
b处:f1\"=0.001153785cm
d处:f2\"=-0.001359721cm
8、总挠度:同步机
b处:f1=0.007868222cm应该<0.008
d处:f2=-0.007966462cm应该<0
9、临界转速:
一次:n k=3506.387398rpm应该>975
速计算程序
(如图2-118
(cm
(cm
(cm
(cm
(kg
曲线
cm
cm-1
[X i3-X(i-13]/J i
10.48465309
16.33757962
10.04978167
18.66178147
27.95331124
16.13247665
99.61958374
[X i3-X(i-13]/J i
0.453448447
2.380404572
7.620864016
10.3229271
7.179200811
27.95684495
0.04cm
0.032cm
55N/mm2小时
图2-120
(cm
(cm
(cm
(cm
Mpa
[X i3-X(i-13]/J i X i2X i2-X(i-12[X i2-X(i-12]/J i X i-X i-1(X i-X i-1/J i
0.918664587
-0.351834725
0.336856043
0.903685905
[X i3-X(i-13]/J i X i2X i2-X(i-12[X i2-X(i-12]/J i X i-X i-1(X i-X i-1/J i
0.056840583204204.490.00397486614.30.000277963
11.2813244395459340.80.1133507583.40.00101206
-0.5198816461089-8456.29-0.004903061-64.7-3.75139E-05
00-10890-330
000000
000000
000000
000000
异步机
cm应该<0.01cm cm应该<0cm
rpm满足要求
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