Проектирование двигателя постоянного тока

Обмотка.cdw

Двигатель.cdw

Курсовая электромеханика.doc

1 Выбор главных размеров электродвигателя 2
2 Выбор обмотки якоря электродвигателя 3
3 Расчет геометрии зубцовой зоны 4
4 Расчет обмотки якоря 5
5 Определение размеров магнитной цепи 6
6 Расчетные сечения магнитной цепи 7
7 Средние длины машинных линий 8
8 Индукция в расчетных сечениях магнитной цепи .8
9 Магнитные напряжения 9
10 Расчет стабилизирующей обмотки . .11
11 Расчет параллельной обмотки возбуждения 12
12 Коллектор и щетки 13
13 Коммутационные параметры 14
14 Расчет обмотки добавочных полюсов 17
15 Размещение обмоток главных и добавочных полюсов .18
17 Рабочие характеристики 20
18 Регулирование частоты вращения вверх .21
19 Тепловой расчет .22
20 Вентиляционный расчет 24
21 Механический расчет вала 26
22 Расчет подшипников .28
1 Выбор главных размеров электродвигателя
Электродвигатель – коллекторный постоянного тока
Р2 = 05кВт Рном = Р2 Uном = Uя = 110В H=100мм
Предварительное значение КПД двигателя = 64 %
Определяем предварительный ток двигателя:
Определим ток якоря: Iном = (1 – Кв) · I1ном =(1 – 02) · 71 = 568 А
Кв = 02 (мощность машины менее 1 кВт)
Определим электромагнитную мощность:
Определяем наружный диаметр сердечника якоря: D = 93 мм
Определяем линейную нагрузку якоря: А= 130Асм = 13·104 Ам
Определяем индукцию в воздушном зазоре : Вб = 057 Тл
Определим расчетный коэффициент полюсной дуги: αб = f (D); αб = 058
Определим расчетную длину якоря:
Определяем отношение длины магнитопровода якоря к его диаметру:
λ = lб D = 01050093 = 113
H=100 мм следовательно число полюсов компенсационная обмотка не применяется ( h ≤ 355мм)
Определяем полюсное деление: = D2р = 314 ·00932 = 0146м
Определяем расчетную ширину полюсного наконечника:
bб = lб · = 058·0146 = 008468м = 8468·10-3м
Действительная ширина полюсного наконечника равна расчетной ширине: bр = bб = 8468·10-3м.
2 Выбор обмотки якоря электродвигателя
Выбираем простую волновую обмотку с числом параллельных ветвей 2а=2 ток якоря до 600А при Iном = 568 А
Определяем ток параллельной ветви: Iа= Iном2а = 5682 = 284 А
Определяем предварительное общее число эффективных проводников:
Определим крайний предел чисел пазов якоря:
При Н = 100мм. tz1min = 10мм tz1max = 20мм.
Принимаем z =18 следовательно tz1 =
Определяем число эффективных проводников в пазу:
Nп = NZ = 133818 = 76
Определяем общее число эффективных проводников:
N = Nп ·Z = 76·18 = 1368.
Выбираем паз полузакрытый овальной формы с параллельными сторонами зуба ( Н ≤ 200 мм)
Выбираем число коллекторных пластин для различного числа секционных сторон в пазу Uп :
Уточним линейную нагрузку: N = = Ам
Уточняем длину якоря: lб = lб предв ·
Определяем наружный диаметр коллектора при полузакрытых пазах:
Dк = (065 08) D = (065 08) · 93 · 10-3 = (60 74) · 10-3м
Выбираем диаметр коллектора: Dк = 71· 10-3м
Определяем окружную скорость коллектора:
к = ( n = 1000 обмин)
Определяем коллекторное деление: tk = (К=54)
Определяем полный ток паза: Iп = =
Определяем предварительное значение плотности тока в обмотке якоря:
Ia = AJaА; AJа = 1·1011 А2м; Jа = 1·101113298 = 752·106 А2м
Определяем предварительное сечение эффективного провода:
q = Iа Jа = 284752 ·106 = 038·10-6 м2
3 Расчет геометрии зубцовой зоны
Определяем сечение полузакрытого паза:
S0 = ; (Nп = 76); (Кз = 068 072) 2. Определяем высоту паза: hп = 19 · 10-2 = 19мм высота шлица паза выбирается в пределах: hш 05 08мм.
Выбираем hш = 07·10-3 м; Ширину шлица bш = 3·10-3 м;
Определяем ширину зубца: (Вб = 057 Тл); (tz1 = 162·10-3 м); (Кс = 095)
Определяем больший радиус:
Определяем меньший радиус:
Определяем расстояние между центром радиусов:
h1 = hп – hш – r1 – r2 = 19·10-3 – 07 ·10-3– 47 ·10-3– 27 ·10-3 = 109 ·10-3м
Определяем минимальное сечение зубцов якоря:
Sz = z2р ·αб·bz·lб· Kc = 182 · 058 · 486 · 10-3 · 0103 · 095 = 248 · 10-4 м2
Определяем предварительное значение ЭДСмощность машины менее 1кВт: Еном = Uя· Кд=110 · 075 = 825 В Кд = 075 .
Определяем предварительное значение магнитного потока на полюс:
Фб ном = 00036 Вб = 036 · 10-2 Вб
Магнитопровод из стали марки 2312 толщина 05 мм листы лакированные. Определяем индукцию в сечении зубцов: Вz = Фб ном Sz = 036 · 10-2 248 · 10-4 = 145 Тл.
4 Расчет обмотки якоря
Рассчитаем длину лобовой части витка:
р=2 – полюсное деление.
Определяем среднюю длину обмотки якоря:
laср = 2 (lп + lл) = 2 · (0103 + 0131) = 0468м
Определяем полную длину обмотки якоря:
Lма =N2 · (N = 1368)
Определяем сопротивление обмотки якоря (Q = 20ºC):
Ra = ρa ; (ρa = 157 ·10-6 Ом·м);
Определяем сопротивление обмотки якоря (Q = 75 ºC):
Raн = 122·Ra = 122 · 355 = 433 Ом
Определим массу меди обмотки якоря:
mма = 8900 · lа ср N q = 8900 · 0468 · 1368 · 0792 · 10-6 = 451 кг
Расчет шагов обмотки:
) шаг по коллектору и результирующий шаг: ук = у = у1 – у2 = ±1; ук = у = 1
) первый частичный шаг: у1 = К(2р)± = 542 – 0 = 27
) второй частичный шаг: у2 = у1 – у = 27 – 1 = 26
) шаги по пазам всех секций одинаковы: уz = у1Uп = 273 = 9
5 Определение размеров магнитной цепи
Определяем предварительного значения внутреннего диаметра якоря и диаметра вала: D0 27 = 27= 21 см = 21 ·10-3 м
Определяем высоту спинки якоря: (D = 93·10-3 м) (hп = 19 ·10-3 м)
Для сердечников главных полюсов сталь марки 3413 толщиной 05мм коэффициент рассеяния г = 115 ширину выступа полюсного наконечника bг.в. =847·10-3м длину сердечника коэффициент заполнения сталью Кс = 095;
Определяем ширину сердечника главного полюса:
bг = bp – 2bг.в= 8468 · 10-3 - 2·847 · 10-3 = 6774 · 10-3 м
Определяем индукцию в сердечнике:
Определяем сечение станины:
Sс = Вс =1Тл (Вс 13 Тл)
Определяем длину станины: lc = lг + 04D = 0103 + 04·0093 = 140·10-3м
Определим длину станины:
hc = ScHc = 207 ·10-4 140·10-3 = 148·10-3м
Определяем внешний диаметр станины:
Dвн = 2h – (8 10) ·10-3= 2·018 – 9·10-3 =191·10-3м
Определяем внутренний диаметр станины:
dc = Dвн – 2hc = 191·10-3 – 2 · 148·10-3 = 1614·10-3м
Определим высоту главного полюса:
hг = ; б = 04 ·10-3м.
6 Расчетные сечения магнитной цепи
Определяе сечение воздушного зазора:
Sб = bp · lб= 8468 ·10-3 · 103 · 10-3 = 8722 ·10-4м2
Определем длину стали якоря: lст = lб · Кс = 103 · 10-3 · 095 = 0098м
Минимальное сечение зубцов якоря : Sz = 248 ·10-4м2
Сечение спинки якоря: Sj = lст ·hj= 0098 ·155 · 10-3 = 152 ·10-4м2
Определяем сечение сердечника главного полюса:
Sr = Кс · (bг= 6774·10-3 м)
Сечение станины: Sс = 207 ·10-4м2
7 Средние длины машинных линий
Определяем коэффициенты воздушного зазора при наличие пазов на якоре:
Определяем расчетную длину воздушного зазора:
Определяем длину магнитной линии в зубцах якоря:
Определяем длину магнитной линии в спинке якоря:
Длина магнитной линии в сердечнике главного полюса:
Определяем воздушный зазор между главным полюсом и станиной:
Определяем длину магнитной линии в станине:
8 Индукция в расчетных сечениях магнитной цепи
Определяем индукцию в воздушном зазоре:
Определяем индукцию в сечении зубцов якоря:
Определяем индукцию в спинке якоря:
Индукция в сердечнике главного полюса:
Определяем индукцию в станине:
Индукция в воздушном зазоре между главным полюсом и станиной:
9 Магнитные напряжения
Определяем магнитное напряжение воздушного зазора:
Коэффициент вытеснения потока:
Определим магнитное напряжение зубцов якоря:
Сталь(3212) индукция в зубце Вz=145 Тл
Определяем магнитное напряжение ярма якоря:
Сталь 2312 индукция в спинке якоря Bj=118 Тл
Определяем магнитное напряжение сердечника главного полюса:
Стали(3413) индукция в сердечнике главного полюса Bг=062 Тл
Определяем магнитное напряжение воздушного зазора между главным полюсом и станиной:
Определяем магнитное напряжение станины:
; СтальСm 3 индукция в станине Bс=1 Тл
Определяем суммарную МДС на полюс:
Определяем сумму МДС всех участков магнитной цепи при значениях магнитного потока в воздушном зазоре Ф =05; 075; 09; 11; 115Ф ном
Определяем МДС переходной характеристики:
зубцах якоря для стали 2312
Напряженность зубцов
Магнитная индукция в
Напряженность Магнитного поля в спинке якоря
Магнт. напряж. ярма якоря
Магнитный поток главного полюса
Напряженность магнитно поля в сердечнике главного
между главным полюсом и станиной
воздушн. зазора между станиной и
поля в станине (для массивн. станин.)
Сумма магнит. напряжен. Всех участков цепи
ΣF = F + Fz + Fj + Fc.п. + Fг + Fс
10 Расчет стабилизирующей обмотки
Определяем чисто витков на один полюс стабилизирующей обмотки:
Определяем сечение стабилизирующей обмотки:
Выбираем провод ПЭТВ. Диаметр изолированного провода dиз=140510-3 м диаметр неизолированного провода dг=13210-3 мплощадь сечения неизолированного провода 136810-6 м2.
Определяем среднюю длину витка обмотки:
Определяем сопротивление стабилизирующей обмотки ()
Определяем сопротивление ()
Определяем массу меди стабилизирующей обмотки:
11 Расчет параллельной обмотки возбуждения
Определяем размагничивающее действия реакции якоря:
Определяем МДС стабилизирующей обмотки на полюс:
Определяем необходимую МДС параллельной обмотки:
Определим среднюю длину обмотки главного полюса: bкт.в=0023 м Δиз=06510-3м.
Определяем сечение меди параллельной обмотки:
Принимаем круглый провод ПЭТВ диаметр неизолированного провода dг =03 мм; диаметр изолированного провода dиз=0335 мм; сечение провода 00707 мм2.
Плотность тока в обмотке возбуждения для машин со степенью защиты Iр22 принимаем Iв=45106 Ам2
Определяем число витков на полюс:
Определяем номинальный ток возбуждения:
Определяем плотность тока в обмотке:
Определяем полную длину обмотки:
Определяем сопротивление обмотки возбуждения при температуре ()
Определяем сопротивление обмотки возбуждения ()
Определяем массу меди обмотки возбуждения:
12 Коллектор и щетки
Определяем ширину нейтральной зоны:
При прочных петлевых обмотках ширина щетки: Выбираем стандартные размеры щетки:
Определяем площадь поверхности соприкосновения щетки с коллектором:
Определяем число щеток на болт при плотности тока Jщ = 12·104 Ам2:
Nщ = Iном (p Sщ Jщ) Nщ =792(04·10-4 · 12·104 ) = 118 Nщ = 1.
Определяем площадь соприкосновения всех щеток с коллектором:
ΣSщ = 2р Nщ Sщ = 2·1· 04·10-4 = 08·10-4 м2:
Определяем плотность тока под щетками: Jщ = 2Iном ΣSщ = 2 · 79208·10-4 = 14·104 Ам2:
Определяем активную длину коллектора: lк = Nщ(lщ + 0008) + 001
lк = 1(001 + 0008) +01 = 28·10-3 м
Выбираем щетки ЭТ4 которые используются в генераторах и двигателях со средними и затрудненными условиями коммутации и контактными кольцами. Параметры: наименование группы марки – электронно-графитированные; переходное падение напряжения на пару щеток – 2В; плотность 12104 Ам2; скорость – 40 мс; давление на щетку 15 – 20 кПа.
13 Коммутационные параметры
Определяем ширину зоны коммутации
Ширина щетки должна обеспечивать ширину зоны коммутации:
bз.к. ≤ (055 07) (6132 ·10-3) ; bз.к. ≤ 383 ·10-3 ;157·10-3 383 ·10-3
Определяем коэффициент магнитной проводимости паза:
а = Dnном60 = 314·93·10-3 ·100060 = 487 мс
Определяем реактивную ЭДС:
Ер = 2 wc l A а λ·10-6= 2 · 13 · 103 · 10-3 · 13298 · 487 · 649 · 10-6 = 113В
Воздушный зазор под добавочным полюсом принимаем д = (15 20) при = 04 · 10-3м д = 07 · 10-3м
Определяем расчетную длину воздушного зазора под добавочным полюсом: Lд = Кд · д= 115·07·10-3 = 081·10-3 м
Определяем среднюю индукцию в воздушном зазоре под добавочным полюсом:
Определяем расчетную ширину наконечника добавочного полюса:
b’д.н. ≤ (055 075) ·bз.к. b’д.н. ≤ 06 · 157·10-3 = 102·10-3 м
Определяем действительную ширину наконечника добавочного полюса:
bд.н. ≤ (05 065) ·b’д.н. bд.н. ≤ 587·10-3 м
Определяем магнитный поток добавочного полюса в воздушном зазоре:
Фд = Вд·b’д.н ·lд.н= 009·102·10-3 103·10-3 = 0095·10-3 Вб
Определяем магнитный поток в сердечнике добавочного полюса:
Фд = д · Фд= 3·0095·10-3 = 0285·10-3 Вб
Определяем сечение сердечника добавочного полюса:
Sд = bд.н ·lд.н · Кc= 103·10-3 · 587·10-3 ·095 = 57·10-4 м2
Сечение сердечника ≤ сечения наконечника добавочного полюса.
Определяем расчетную индукцию в сердечнике добавочного полюса:
Вс.д.= Фд Sд = 0285·10-357·10-4 = 05Тл
Определяем высоту добавочного полюса:
Для сердечников добавочных полюсов выбираем сталь марки Ст3 т.к. диаметр якоря до 016м.
Расчет МДС обмотки добавочных полюсов
Магнитный поток в воздушном зазоре
Магнитная индукция в воздушном зазоре
Магнитное напряжение в воздушном зазоре
Fд = 08 Lд Вд · 10-6
Магнитная индукция в зубцах якоря
Напряженность магнитного поля в зубцах якоря для стали 2312
Магнитное напряжение зубцов якоря
Магнитная индукция в ярме:
на участке согласного направления главного потока и потока добавочных полюсов
на участке встречного направления главного потока добавочных полюсов
Напряженность магнитного поля:
на участке с индукцией Вj1
на участке с индукцией Вj2
средняя напряженность
магнитного поля в ярме
Hj ср = (Hj1 – Hj2)2
Магнитное напряжение якоря
Магнитный поток добавочного полюса
Магнитная индукция в сердечнике добавочного полюса
Напряженность магнитного поля в сердечнике добавочного полюса
Магнитное напряжение сердечника добавочного полюса
Магнитное напряжение воздушного зазора мажду станиной и добавочным полюсом при
Fс.д.п. = 08 Вд с.д.п.
Магнитная индукция в станине:
на участке согласного направления магнитных потоков главного и добавочного полюсов
на участке встречного направления магнитных потоков главного и добавочного полюсов
Напряженность магнитного поля в станине:
на участке с индукцией Вс1
на участке с индукцией Вс2
магнитного поля в станине
Магнитное напряжение
Сумма магнитных напряжений всех участков
МДС обмотки добавочного полюса
14 Расчет обмотки добавочных полюсов
МДС обмотки Fд=1107 57 А
Определяем число витков обмотки добавочного полюса на один полюс:
Определяем предварительное сечение проводников:
Выбираем круглый провод марки ПЭТВ с диаметром неизолированного провода dг=13210-3 м с диаметром изолированного провода dиз=140510-3 м сечением провода qд=136810-6 м.
Предварительное значение ширины катушки bкт.д.=58710-3 м.
Принимаем сердечник добавочного полюса короче якоря на 110-3 м с каждой стороны для создания опоры для катушки.
Определяем среднюю длину витка обмотки добавочного полюса:
Определяем полную длину проводников обмотки:
Определяем сопротивления обмотки добавочных полюсов (=20ºС)
Определяем сопротивление обмотки добавочных полюсов (=75ºС)
Определяем массу меди обмотки добавочных полюсов:
15 Размещение обмоток главных и добавочных полюсов
Определяем ширину уступа главного полюса:
Определяем высоту уступа главного полюса:
Стабилизирующая обмотка.
Число витков по ширине Nш=6; число витков по высоте Nв=3;
Параллельная обмотка главных полюсов.
. Обмотка добавочных полюсов.
Определяем электрические потери в обмотке якоря при температуре (75ºС)
Определяем электрические потери в обмотке добавочных полюсов:
Определяем электрические потери в параллельной обмотке возбуждения:
Определяем электрические потери в переходном контакте щеток:
Определяем потери на трение щеток о коллектор:
Определяем потери в подшипниках и на вентиляцию:
Для машин со степенью защиты IP22 и способом охлаждения IC01
Определяем массу стали ярма якоря:
Определяем условную массу стали зубцов якоря с овальными пазами:
Определяем магнитные потери в ярме якоря:
Р0150=175Вткг ( в большенстве случаев =13); стали ( f=17 Гц);
Определяем магнитные потери в зубцах якоря:
Определяем добавочные потери:
Определяем электрические потери в стабилизирующей обмотке:
Определим сумму потерь:
Определчем потребляемую мощность:
Определяем коэффициент полезного действия:
17 Рабочие характеристики
При построении рабочих характеристик двигателя и уточнении его номинальных данных принимаем что потери холостого хода двигателя практически не меняются при изменении нагрузки и составляют:
При расчете характеристик принимаем напряжение питания U=110В ток возбуждения соответствует номинальному значению тока возбуждения Iв=032А.
Определяем МДС обмотки якоря при номинальном токе якоря Iаном=665А:
Определяем номинальный магнитный поток в воздушном зазоре:
МДС обмотки возбуждения F=3388А; номинальный ток возбуждения Iв=032А; номинальный ток двигателя I1ном=688А.
Определяем полезную мощность на валу двигателя:
Определяем вращающий момент:
Рабочие характеристики двигателя
Основные данные двигателя соответствуют требованиям задания и имеют следующие номинальные значения: Рном=05 кВт; nном=1000 обмин; =66%; Iном=656А; I1ном=688А; Iвном=032А; P1ном=7568Вт
18 Регулирование частоты вращения вверх
Определяем магнитный поток при наибольшей частоте вращения:
Определяем МДС при минимальном магнитном потоке по характеристики намагничивания:
Определяем минимальный ток возбуждения:
Определяем максимальную величину регулирующего сопротивления:
Определяем частоту вращения при холостом ходе:
Определяем расчетные сопротивления обмоток (Кт=115):
Определяем потери в обмотке:
Определяем коэффициент теплопередачи с внешней поверхности якоря.
Определяем повышение температуры охлажденной поверхности якоря:
Определяем перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки якоря для овальных полузакрытых пазов:
Определяем превышение температуры охлаждаемой поверхности лобовых частей обмотки якоря: lв =03*0146=00438
Определяем перепад температуры в изоляции лобовой части обмотки якоря:
Определяем среднее превышение температуры обмотки якоря над температурой охлаждающего воздуха:
Определяем сумму потерь отводимых воздухом охлаждающий внутренний объем двигателя:
Определяем условную поверхность охлаждения двигателя:
Определяем среднее повышение температуры воздуха внутри двигателя:
Определяем среднее повышение температуры обмотки якоря над температурой охлаждающей среды:
Определяем превышение температуры наружной поверхности катушки возбуждения над температурой воздуха внутри машины:
Определяем перепад температуры в изоляции катушки:
Определяем среднее превышение температуры обмотки возбуждения над температурой охлаждающей среды:
Определяем превышение температуры наружной поверхности добавочного полюса над температурой воздуха внутри машины:
Определяем перепад температуры в изоляции катушки добавочного полюса:
Определяем среднее превышение температуры обмотки добавочных полюсов под температурой охлаждающей среды:
Определяем повышение температуры наружной поверхности коллектора над температурой внутри двигателя:
Данный электродвигатель выполняется с изоляцией класса нагревостойкости В. Предельно допускаемое превышение температуры обмоток машин для класса В равно 80ºС
20 Вентиляционный расчет
Определяем необходимое количество охлаждающего воздуха:
Qвоз= Σр’(1100·2Δ) = 24463(1100·2·438) = 0025м3с
Определяем наружной диаметр центробежного вентилятора:
D2= 09·1614·10-3 =14526·10-3 м
Определяем окружную скорость вентилятора (по наружному диаметру):
= D2n60 = 314·14526·10-3 ·100060 =761 мс
Определяем внутренний диаметр колеса вентилятора: D1= (125 13) D =(125 13)·93·10-3 = 11858·10-3 м
Определяем окружную скорость вентилятора (по внутреннему диаметру):
= D1n60 = 314·11858·10-3 ·100060 =621 мс
Определяем ширину лопаток вентилятора:
bл.в. = (012 015) D2=(012 015) ·14526·10-3 = 1961·10-3 м
Определяем число лопаток вентилятора:
Для уменьшения вентиляционного шума выбираем число лопаток вентилятора таким чтобы оно равнялось нечетному числу. Nл=33.
Определяем давление вентилятора при холостом ходе:
Но = ао ρ(2 2 – 2 1)=06·12((761)2 - (621)2) = 1393Па
Определяем максимальный расход воздуха в режиме короткого замыкания:
Qв мах = 0422 S2 = 04·761·000823 = 0026м3с
S2 = 092 D2bл.в. = 092 ·314·14526·10-3 ·1961·10-3 = 000823м3
Определяем аэродромное сопротивление вентиляционной системы машины из графика зависимости z=f(D); z= 12·103(Па·с2)м6.
Определяем действительный расход воздуха:
Определяем действительное давление вентилятора:
Н = ZQ2воз = 12·103·(0021)2 = 529 Па
Определяем мощность потребляемую вентилятором:
Рв = НQвоздэ = 529·0021019 = 058Вт
Определяем потери мощности на вентиляционного и в подшипниках:
Рт = 089+2295+058 = 377 Вт
Определяем номинальный КПД электрической машины уточненный по результатам вентиляционного расчета:
21 Механический расчет вала
Номинальный момент вращения двигателя М2=479 Нм. Диаметр d1=18 мм и длина выступающего цилиндрического конца вала l1=40 мм. Выбираем диаметр вала под подшипник d2=20 мм и диаметр вала за подшипником d3=26 мм.
Расчет вала на жесткость
Под воздействием силы тяжести прогиб вала посередине сердечника равен:
А=157 мм; b=126 мм; l=283 мм.
Таблица для Sa и Sb
При работе машины возникает поперечная сила вызываемая передачей через упругую муфту и приложенная к выступающему концу вала:
; Кп=03r=05D1=68 мм r=34 мм.
От поперечной силы передачи прогиб вала посередине сердечника равен:
Начальный расчетный эксцентриситет сердечника якоря равен:
При смещении сердечника на l0 сила одностороннего магнитного притяжения равна:
Дополнительный прогиб от силы Т0 :
Под действием сил магнитного притяжения установившийся прогиб вала равен:
Результирующий прогиб вала мм
Определяем критической частоты вращения.
Прогиб от силы тяжести упругой полумуфты равен:
С учетом влияния силы тяжести упругой полумуфты первая критическая частота вращения равна:
Значение nкр должно превышать максимальную рабочую частоту вращения не менее чем на 30%.
nкр =4000 обмин nкр превышает nmax в 21 раз.
Расчет вала на прочность. К=2 ; Z1=L2+l12=1042+252=645 мм.
Момент кручения равен:
Момент сопротивления при изгибе равен:; di=d1- t =18-35=145 мм.
При совместном действии изгиба и кручения приведенное напряжение:
Для вала принимаем марку стали 30 т=230106 Па – предел текучести качественной стали на растяжение.
Значение пр не должно превышать 07т.
230106=161106 Па 3856106 Па161106 Па
22 Расчет подшипников
Наибольшая радиальная нагрузка на подшипник А равна:
Наибольшая радиальная нагрузка на подшипник В равна:
Динамическая приведенная нагрузка для шарикоподшипника однорядного:
Необходимая динамическая грузоподъемность шарикоподшипника:
Выбираем шарикоподшипники № 304 средней серии значением С=12250 Н (с запасом надежности).