電機(jī)轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度分析

2016-08-23 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

轉(zhuǎn)子為永磁體實(shí)心轉(zhuǎn)子,保護(hù)套與永磁體之間過盈配合。其中永磁體外徑D1=52mm,采用合金保護(hù)套時(shí)DZ=64mm,而對(duì)于纖維保護(hù)套DZ=58mm。由文獻(xiàn)和相關(guān)企業(yè)提供的數(shù)據(jù)得到合金保護(hù)套和碳纖維保護(hù)套的材料屬性,對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度分析。

由于永磁體和保護(hù)套都為環(huán)形結(jié)構(gòu),忽略護(hù)套和永磁體的軸向伸長量,可以利用彈性力學(xué)的厚壁筒理論進(jìn)行分析,將其簡化為兩個(gè)厚壁圓柱套筒的過盈配合,簡化后平面模型如圖所示。

電機(jī)轉(zhuǎn)子的保護(hù)套與永磁體為過盈配合,假設(shè)轉(zhuǎn)子護(hù)套和永磁體受均勻內(nèi)壓P的作用,由文獻(xiàn)得永磁體所受徑向與切向應(yīng)力:當(dāng)電機(jī)高速冷態(tài)運(yùn)行時(shí),由于受到離心力的作用,永磁體和保護(hù)套都會(huì)發(fā)生位移,永磁體和保護(hù)套的過盈量也會(huì)隨著旋轉(zhuǎn)發(fā)生變化,此時(shí)永磁體外表面位移變化為考慮電機(jī)高速高溫運(yùn)行時(shí),永磁體和保護(hù)套受溫度影響而發(fā)生膨脹,但永磁體的溫度膨脹系數(shù)很小,可以忽略永磁體的溫度位移變化,則此時(shí)保護(hù)套內(nèi)表面的溫度位移變化為合金保護(hù)套與永磁體的裝配過盈量為0.12mm,對(duì)額定轉(zhuǎn)速為60000r/min的高速永磁電機(jī),分別用解析法與三維有限元法進(jìn)行計(jì)算。

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