Проектирование двигателя постоянного тока независимого возбуждения специального применения, страница 6

1.5.8 Расчет потерь и КПД

109. Электрические потери в обмотке якоря, Вт

110. Электрические потери в обмотке возбуждения, Вт

111. Электрические потери в переходном контакте со щеток на коллектор,Вт где ΔUщ = 2В

112. Магнитные потери спинки якоря, Вт

 

Gся – вес спинки якоря

113. Магнитные потери в зубцах якоря, Вт

Gстz – вес стали зубцов якоря

114. Механические потери от трения щеток о коллектор, Вт где Рщ = 2 (для маломощных машин)

Кт = 0,2 (коэф.трения)

115. Механические потери в подшипниках от трения якоря о воздух, Вт

ΔРтп + ΔРв ≈ 0,1

116. Добавочные потери, Вт

117. Суммарные потери, Вт

118. Потребляемая из сети мощность, Вт

119. Коэффициент полезного действия, %

 

120. Потребляемый из сети ток, А

Предварительно был принят ток Iн = 0,556, он отличается от получен-ного значения незначительно, поэтому перерасчета машины не требуется.

1.5.9 Расчет вала на жесткость

Таблица участка в

0,64	4	12,56	2	8	8	4	4	0,32
1953	4,3	16,77	32	32768	32760	1024	1020	60,82
583	5	30,66	37	50653	17885	1369	345	11,25

Таблица участка а

4	1256	2	8	8	0,64
4.3	16,77	12	1728	1720	102,6

121. Сила тяжести сердечника с обмоткой и участком вала по длине   

сердечника, Н

122. Прогиб вала по середине сердечника ротора под действие силы тяжести

F2, мм где Е – модуль упругости материала вала, Па. Для стали марки

14Х17Н2 ГОСТ 4543-71 Е = 2,06·1011; а,в,с - участки вала а = 26мм, в = 44мм, с = 70мм

123. Номинальный вращающий момент, Н·м

 

124. Реакция передачи, Н

где r – радиус окружности кулачковой муфты

r = 1,35см кп = 0,3 (табл.7.4 Л.2 стр.166)

125. Прогиб вала по середине сердечника ротора от реакции передачи, мм

126. Номинальный расчетный эксцентриситет ротора, мм где Кℓ = 0,15 при δ < 0,5мм

127. Начальная сила одностороннего магнитного притяжения, Н

где Кf = 0,13 при 2р = 2

128. Прогиб вала под действием силы одностороннего магнитного притяжения, Н

129. Результирующий прогиб вала по середине сердечника ротора, мм по условию f ≤ 0,12δ

f = 0,05δ, а следовательно условие выполняется

1.5.10 Расчет вала на прочность

Рассчитываем вал на прочность в наиболее напряженном месте ( d вала снаружи) d = 4мм.

130. Сила тяжести полумуфты, Н

 

где Gшк = 0,03кг

131. Значение Z1´ с учетом размеров полумуфты, мм где L = 0,6см, ℓ1 = 0,15см

132. Изгибающий момент сечения участка с наибольшим напряжением, Н·м

Ммах/Мном = λ =2 – перегрузочная способность

133. Момент кручения, Н·м

134. Эквивалентное напряжение в сечении, Па принимаем для изготовления сталь марки 14Х17Н2, тогда

σэкв/σт = 5· 106/360·106 = 0,014

то есть условие σэкв ≤ 0,7σт выполняется

1.5.11 Критическая частота вращения

135. Прогиб вала от силы тяжести полумуфты, мм

136. Первая критическая частота вращения, об/мин таким образом 15000 > 1,3· 6000 = 7800 (1,3 – коэф. запаса)

 

1.5.12 Расчет подшипников качения

137. Наибольшая радиальная нагрузка на подшипник А, Н

138. Наибольшая радиальная нагрузка на подшипник В, Н

выбираем радиальные шариковые подшипники, предполагая режим работы с умеренными толчками,  коэффициент нагрузки Кн = 2 (для ДПТ с    h < 315мм)

139. Динамическая приведенная нагрузка на шарикоподшипник А, Н

140. Динамическая приведенная нагрузка на шарикоподшипник В, Н

принимаем срок службы Lh = 12000 часов

141. Динамическая грузоподъемность подшипника А, Н

142. Динамическая грузоподъемность подшипника В, Н

выбираем подшипник легкой серии 0624 с d1 = 4мм, С = 490Н,

nмах = 31500/40000