8. Узлы подшипников.

В большинстве авиационных ЭМ применяются подшипники качения. Для их надежной работы необходимо выполнение целого ряда требований:

-обеспечение точной соостности подшипников отсутствия угловых перекосов;

-соблюдение точной геометрии посадочных мест;

-поддержание допустимых температур при всех возможных режимах работы;

-исключение неконтролируемого аксиального распора подшипников;

-соблюдение в заданных пределах радиального разора;

-обеспечение смазкой в процессе работы;

-защита смазки от выветривания и попадания в нее пыли и грязи из окружающей среды;

-удобство проведения необходимых регламентных работ в процессе эксплуатации.

Преимущественное применение в авиационных ЭМ нашли шариковые подшипники легких и особо легких серий. Роликовые подшипники из-за их сравнительно низких предельных частот вращения и повышенных требований к допустимым перекосам, биениям и центричности применяются только в особых случаях.

Для обеспечения правильной нагрузки и нормальной работы шарикоподшипников в ЭМ схема их установки должна соответствовать приведенной на рис.12. Внутреннее и наружное кольцо одного из подшипников обычно со стороны выходного конца вала закрепляются в аксиальном направлении. Этот подшипник будет воспринимать как радиальную, так и всю аксиальную нагрузки. У второго подшипника внутреннее кольцо также закрепляется на валу в аксиальном направлении, а наружное кольцо свободно, подшипник воспринимает только радиальную нагрузку. Свободное перемещение наружного кольца необходимо для компенсации как температурных расширений, так и всех допусков по осевым размерам статора и ротора.

9. Роторы.

Ротор является узлом, элементы которого несут наибольшие механические нагрузки. Напряжения, возникающие в деталях ротора при вращении, определяются в основном инерциальными (центробежными) силами:

Fц= mΩ²R,

где Fц- действующая сила, [H]; m- масса вращающегося элемента, [кг]; Ω- угловая скорость, [cˉ¹]; R- расстояние от оси вращения до центра массы вращающегося элемента, [м].

При вычислениях инерционных сил часто пользуются термином «перегрузка», под которой понимают отношение действующей на вращающийся элемент инерционной силы к силе тяжести этого элемента:

а=Fц/mg

или после замены:

Ω=2πn, a=4Rn².

Перегрузки для деталей ротора авиационных ЭМ могут достигать больших значений- от 10³ до 10‭ (в 5ой степени). Поэтому конструкция ротора должна удовлетворять следующим требованиям:

-обеспечение прочности всех деталей ротора при повышенных частотах вращения во всем рабочем диапазоне температур;

-монолитность всех обмоток и обеспечение стабильности балансировки;

-возможность осуществления динамической балансировки ротора, а для машин средней и большой мощности - обеспечение возможности балансировки ротора в собранной машине и на рабочих частотах вращения;

-критические частоты должны находиться выше рабочего диапазона частоты вращения;

-гальванические и лакокрасочные антикоррозионные покрытия всех деталей должны обеспечивать отсутствие очагов коррозии при заданных условиях работы и в течение всего расчетного срока службы;

-примененная изоляция, пропиточные и покровные изоляционные лаки и компаунды должны обеспечивать стабильность изоляционных свойств в заданных условиях работы с учетом неизбежной запыленности и повышенной влажности.

Выполнение всех указанных выше требований должно контролироваться как в процессе проектирования, так и при испытаниях.

На рис.13 приведены эскизы роторов, рассматриваемых АД, СГ и МПТ.