Начальный расчётный эксцентриситет ротора, м, при горизонтальном расположении вала
(4.4)
При вертикальном расположении вала
(4.5)
Где δ- воздушный зазор между статором и ротором, м, (см. гл.6)
Начальная сила одностороннего магнитного притяжения, Н, при числе полюсов 2р=2
(4.6)
При числе полюсов 2р>2
(4.7)
Где Da2
и l2 – наружный
диаметр и длина сердечника ротора, м;
,
Внутренний диаметр сердечника статора
Di1
и длина сердечника ротора, приближённо
равная длине сердечника статора,
приведены в гл. 6.
Прогиб вала, м, от силы одностороннего магнитного притяжения Q0 при горизонтальном расположении вала
(4.8)
При вертикальном положении вала
(4.9)
Установившейся прогиб вала, м, от силы одностороннего магнитного притяжения
(4.10)
Где
Сила установившегося одностороннего магнитного притяжения , Н
(4.11)
Суммарный прогиб вала посредине сердечника ротора, м, при горизонтальном положении вала
(4.12)
При вертикальном положении вала
(4.13)
Критическая частота вращения, об/мин
(4.14)
Расчёт вала на прочность проводится в наиболее опасном сечении 1-1(рис. 4.1), а при горизонтальном положении вала также проверяется напряжение в точке приложения сил Рр и Qм,
При совместном действии изгиба и кручения приведённое напряжение в i-м сечении вала, Па, равно:
(4.15)
Где kм – коэффициент перегрузки по моменту; а=0.8 для реверсивных двигателей; Wi=0,1d3i – момент сопротивления при изгибе.
Изгибающий момент в сечении 1-1, Нм,
(4.17)
При расчёте момента сопротивления Wi в указанных сечениях значение диаметра вала di уменьшают на глубину шпоночного паза,
Расчёт долговечности подшипников проводят в такой последовательности.
Наибольшая радиальная нагрузка на подшипник со стороны выступающего конца вала А, Н, при горизонтальном положении вала
(4.18)
При вертикальном положении вала
(4.19)
Наибольшая радиальная нагрузка на подшипник Б, Н, при горизонтальном положении вала
(4.20)
При вертикальном положении вала
(4.21)
Расчёт долговечности подшипников закреплённой опоры (опора Б на рис. 4.1) проводится по приведённой динамической нагрузке QБ, Н, которая для радиальных однорядных шарикоподшипников, установленных в серии 4А равна:
при
(4.22)
при
(4.23)
Здесь АБ – усилие, создаваемое пружиной осевого поджатия, Н,
При горизонтальной установке двигателя
(4.24)
При вертикальной установке двигателя
(4.25)
Кδ – коэффициент безопасности, для асинхронных двигателей общего назначения Кδ принимается равным 1,2; Кт – температурный коэффициент, для подшипников, работающих при температуре, не превышающей 100ºС, Кт=1.
Значения коэффициентов Y и l приведены в таблице 4.5
Таблица 4.5
|
Fa/С0 |
Y |
e |
Fa/С0 |
Y |
e |
Fa/С0 |
Y |
e |
|
0,014 |
2,3 |
0,19 |
0,084 |
1,55 |
0,28 |
0,28 |
1,15 |
0,38 |
|
0,028 |
1,99 |
0,22 |
0,11 |
1,45 |
0,3 |
0,42 |
1,04 |
0,42 |
|
0,056 |
1,73 |
0,26 |
0,17 |
1,31 |
0,34 |
0,56 |
1 |
0,44 |
С0- статистическая грузоподъёмность подшипника, Н.
Таблица 4.6. Значения номинальной долговечности шарикоподшипников
|
Lh, ч |
С/Q при частоте вращения, об/мин |
||||||||||
|
500 |
600 |
720 |
750 |
900 |
1000 |
1200 |
1500 |
1800 |
3000 |
3600 |
|
|
1000 |
3,11 |
3,3 |
3,51 |
3,56 |
3,78 |
3,91 |
4,16 |
4,48 |
4,76 |
5,65 |
6 |
|
2000 |
3,91 |
4,16 |
4,42 |
4,48 |
4,76 |
4,93 |
5,24 |
5,65 |
6 |
7,11 |
7,56 |
|
3000 |
4,48 |
4,76 |
5,06 |
5,13 |
5,45 |
5,65 |
6 |
6,46 |
6,87 |
8,14 |
8,65 |
|
4000 |
4,93 |
5,24 |
5,57 |
5,65 |
6 |
6,21 |
6,6 |
7,11 |
7,56 |
8,96 |
9,52 |
|
5000 |
5,31 |
5,65 |
6 |
6,08 |
6,46 |
6,69 |
7,11 |
7,66 |
8,14 |
9,65 |
10,26 |
|
6000 |
5,65 |
6 |
6,37 |
6,46 |
6,87 |
7,11 |
7,56 |
8,14 |
8,65 |
10,26 |
10,9 |
|
7000 |
5,94 |
6,32 |
6,71 |
6,8 |
7,23 |
7,49 |
7,96 |
8,57 |
9,11 |
10,8 |
11,48 |
|
8000 |
6,21 |
6,6 |
7,02 |
7,11 |
7,56 |
7,83 |
8,32 |
8,96 |
9,52 |
11,29 |
12 |
|
9000 |
6,46 |
6,87 |
7,3 |
7,4 |
7,86 |
8,14 |
8,65 |
9,32 |
9,9 |
11,74 |
12,48 |
|
10000 |
6,69 |
7,11 |
7,56 |
7,66 |
8,14 |
8,43 |
8,96 |
9,65 |
10,26 |
12,16 |
12,93 |
|
11000 |
6,91 |
7,34 |
7,8 |
7,91 |
8,41 |
8,71 |
9,25 |
9,97 |
10,59 |
12,56 |
13,34 |
|
12000 |
7,11 |
7,56 |
8,03 |
8,14 |
8,65 |
8,96 |
9,52 |
10,26 |
10,9 |
12,93 |
13,74 |
|
13000 |
7,31 |
7,76 |
8,25 |
8,36 |
8,89 |
9,21 |
9,78 |
10,54 |
11,20 |
13,28 |
14,11 |
|
14000 |
7,49 |
7,96 |
8,45 |
8,57 |
9,11 |
9,44 |
10,03 |
10,8 |
11,48 |
13,61 |
14,46 |
|
15000 |
7,66 |
8,14 |
8,65 |
8,77 |
9,32 |
9,65 |
10,26 |
11,05 |
11,75 |
13,93 |
14,80 |
|
16000 |
7,83 |
8,32 |
8,84 |
8,96 |
9,52 |
9,86 |
10,48 |
11,29 |
12 |
14,23 |
15,12 |
|
17000 |
7,99 |
8,49 |
9,02 |
9,15 |
9,72 |
10,07 |
10,7 |
11,52 |
12,24 |
14,52 |
15,43 |
|
18000 |
8,14 |
8,65 |
9,2 |
9,32 |
9,91 |
10,26 |
10,9 |
11,75 |
12,48 |
14,8 |
15,72 |
|
19000 |
8,29 |
8,81 |
9,36 |
9,49 |
10,09 |
10,45 |
11,1 |
11,96 |
12,71 |
15,07 |
16,01 |
|
20000 |
8,43 |
8,96 |
9,52 |
9,65 |
10,26 |
10,63 |
11,29 |
12,16 |
12,93 |
15,33 |
16,28 |
|
21000 |
8,57 |
9,11 |
9,68 |
9,81 |
10,43 |
10,8 |
11,48 |
12,36 |
13,14 |
15,58 |
16,55 |
|
22000 |
8,71 |
9,25 |
9,83 |
9,97 |
10,59 |
10,97 |
11,66 |
12,56 |
13,34 |
15,82 |
16,81 |
|
23000 |
8,84 |
9,39 |
9,98 |
10,12 |
10,75 |
11,13 |
11,83 |
12,74 |
13,54 |
16,06 |
17,06 |
|
24000 |
8,96 |
9,52 |
10,12 |
10,26 |
10,9 |
11,29 |
12 |
12,93 |
13,74 |
16,29 |
17,31 |
|
25000 |
9,08 |
9,65 |
10,26 |
10,4 |
11,05 |
11,45 |
12,16 |
13,10 |
13,92 |
16,,51 |
17,54 |
|
26000 |
9,2 |
9,78 |
10,39 |
10,54 |
11,2 |
11,6 |
12,32 |
13,28 |
14,11 |
16,73 |
17,78 |
|
27000 |
9,32 |
9,9 |
10,53 |
10,67 |
11,34 |
11,74 |
12,48 |
13,44 |
14,29 |
16,94 |
18 |
|
28000 |
9,43 |
10,03 |
10,65 |
10,8 |
11,48 |
11,89 |
12,63 |
13,61 |
14,46 |
17,15 |
18,22 |
|
29000 |
9,55 |
10,14 |
10,78 |
10,93 |
11,61 |
12,03 |
12,78 |
13,77 |
14,63 |
17,35 |
18,43 |
|
30000 |
9,65 |
10,26 |
10,9 |
11,05 |
11,74 |
12,16 |
12,93 |
13,92 |
14,8 |
17,54 |
18,64 |
|
35000 |
10,16 |
10,8 |
11,48 |
11,63 |
12,36 |
12,81 |
13,61 |
14,65 |
15,58 |
18,47 |
19,63 |
|
40000 |
10,63 |
11,29 |
12 |
12,16 |
12,93 |
13,08 |
14,23 |
15,33 |
16,29 |
19,31 |
20,52 |
Таблица 4.7. Значения номинальной долговечности роликоподшипников
|
Lh, ч |
С/Q при частоте вращения, об/мин |
||||||||||
|
500 |
600 |
720 |
750 |
900 |
1000 |
1200 |
1500 |
1800 |
3000 |
3600 |
|
|
1000 |
2,77 |
2,93 |
3,1 |
3,13 |
3,31 |
3,42 |
3,61 |
3,86 |
4,07 |
4,75 |
5,02 |
|
2000 |
3,42 |
3,61 |
3,81 |
3,86 |
4,07 |
4,2 |
4,44 |
4,75 |
5,02 |
5,85 |
6,18 |
|
3000 |
3,86 |
4,07 |
4,3 |
4,36 |
4,6 |
4,75 |
5,02 |
5,36 |
5,67 |
6,6 |
6,97 |
|
4000 |
4,2 |
4,44 |
4,69 |
4,75 |
5,02 |
5,18 |
5,47 |
5,85 |
6,17 |
7,2 |
7,6 |
|
5000 |
4,5 |
4,75 |
5,02 |
5,08 |
5,36 |
5,53 |
5,85 |
6,25 |
6,6 |
7,7 |
8,13 |
|
6000 |
4,75 |
5,02 |
5,3 |
5,36 |
5,67 |
5,85 |
6,17 |
6,6 |
6,97 |
8,13 |
8,59 |
|
7000 |
4,97 |
5,25 |
5,55 |
5,62 |
5,93 |
6,12 |
6,46 |
6,92 |
7,3 |
8,51 |
8,99 |
|
8000 |
5,18 |
5,47 |
5,78 |
5,85 |
6,17 |
6,37 |
6,73 |
7,2 |
7,6 |
8,86 |
9,36 |
|
9000 |
5,36 |
5,66 |
5,98 |
6,06 |
6,40 |
6,6 |
6,97 |
7,46 |
7,88 |
9,18 |
9,7 |
|
10000 |
5,53 |
5,85 |
6,17 |
6,25 |
6,6 |
6,82 |
7,2 |
7,7 |
8,13 |
9,48 |
10,01 |
|
11000 |
5,69 |
6,02 |
6,35 |
6,43 |
6,79 |
7 |
7,41 |
7,92 |
8,36 |
9,75 |
10,3 |
|
12000 |
5,85 |
6,17 |
6,52 |
6,6 |
6,97 |
7,2 |
7,6 |
8,13 |
8,59 |
10,01 |
10,57 |
|
13000 |
5,99 |
6,33 |
6,68 |
6,76 |
7,14 |
7,37 |
7,79 |
8,33 |
8,79 |
10,25 |
10,82 |
|
14000 |
6,12 |
6,46 |
6,83 |
6,92 |
7,3 |
7,54 |
7,96 |
8,51 |
8,99 |
10,48 |
11,07 |
|
15000 |
6,25 |
6,6 |
6,97 |
7,06 |
7,46 |
7,7 |
8,13 |
8,69 |
9,18 |
10,7 |
11,30 |
|
16000 |
6,37 |
6,73 |
7,11 |
7,2 |
7,6 |
7,85 |
8,29 |
8,86 |
9,36 |
10,91 |
11,52 |
|
17000 |
6,49 |
6,86 |
7,24 |
7,33 |
7,74 |
7,99 |
8,44 |
9,02 |
9,53 |
11,11 |
11,73 |
|
18000 |
6,6 |
6,97 |
7,36 |
7,46 |
7,88 |
8,13 |
8,59 |
9,18 |
9,7 |
11,3 |
11,94 |
|
19000 |
6,71 |
7,09 |
7,49 |
7,58 |
8 |
8,26 |
8,73 |
9,33 |
9,85 |
11,49 |
12,13 |
|
20000 |
6,82 |
7,20 |
7,6 |
7,7 |
8,13 |
8,39 |
8,86 |
9,48 |
10,01 |
11,66 |
12,32 |
|
21000 |
6,92 |
7,30 |
7,71 |
7,81 |
8,25 |
8,51 |
8,99 |
9,61 |
10,16 |
11,84 |
12,5 |
|
22000 |
7 |
7,41 |
7,82 |
7,92 |
8,36 |
8,63 |
9,12 |
9,75 |
10,3 |
12 |
12,68 |
|
23000 |
7,11 |
7,51 |
7,93 |
8,03 |
8,48 |
8,75 |
9,24 |
9,88 |
10,43 |
12,16 |
12,85 |
|
24000 |
7,2 |
7,6 |
8,03 |
8,13 |
8,59 |
8,86 |
9,36 |
10,01 |
10,57 |
12,32 |
13,01 |
|
25000 |
7,29 |
7,7 |
8,13 |
8,23 |
8,69 |
8,97 |
9,48 |
10,13 |
10,7 |
12,47 |
13,17 |
|
26000 |
7,37 |
7,79 |
8,22 |
8,33 |
8,79 |
9,08 |
9,59 |
10,25 |
10,82 |
12,62 |
13,33 |
|
27000 |
7,46 |
7,88 |
8,32 |
8,42 |
8,89 |
9,18 |
9,7 |
10,37 |
10,95 |
12,76 |
13,48 |
|
28000 |
7,54 |
7,96 |
8,41 |
8,51 |
8,99 |
9,28 |
9,8 |
10,48 |
11,07 |
12,9 |
13,63 |
|
29000 |
7,62 |
8,05 |
8,5 |
8,6 |
9,09 |
9,38 |
9,91 |
10,59 |
11,19 |
13,04 |
13,77 |
|
30000 |
7,7 |
8,13 |
8,59 |
8,69 |
9,18 |
9,48 |
10,01 |
10,7 |
11,3 |
13,17 |
13,91 |
|
35000 |
8,06 |
8,51 |
8,99 |
9,1 |
9,61 |
9,91 |
10,48 |
11,2 |
11,84 |
13,8 |
14,57 |
|
40000 |
8,39 |
8,86 |
9,36 |
9,48 |
10,01 |
10,33 |
10,91 |
11,66 |
12,32 |
14,36 |
15,17 |