8.2 Расчет и выбор подшипников

По данным 1 выбираем подшипники. Принимаем шарикоподшипники радиальные однорядные легкой серии. Шарикоподшипник показан на рис. 22. Его параметры: марка 213, диаметр под вал - 65 [мм], внешний диаметр - 120 [мм], ширина – 23 [мм], динамическая грузоподъемность - С=44000 [Н], статическая грузоподъемность - С₀=34000 [Н], максимальная частота вращения - 5000 [мин^-1], левый и правый подшипники одинаковые. На рис. 22 приведена схема для определения радиальных реакций в подшипниках.

Из уравнений равновесия сил относительно опор А и В находим радиальные реакции в подшипниках: R_a(a+в)-G_p*в=0; R_в(a+в)-G_p*в=0; a=в=125 [мм];

G_p=157,15 [H];

R_a=G_p*в/(a+в);

R_в=G_p*в/(a+в);

R_а= [H];

R_в= [H].

Приведенную динамическую нагрузку принимаем Q= к*R [H], где для машины общепромышленного назначения к=2. Тогда Q=2*78,575=157,15 [H].

Динамическая нагрузка подшипника:

С= Q³√Д∙n_ном/25.6=27386 [Н].

Полученная динамическая нагрузка обеих подшипников не превышает допустимой динамической грузоподъёмности.

8.3 Выбор муфты для соединения рабочего конца вала с приводным механизмом

Для соединения рабочего конца вала двигателя (с диаметром d=65 [мм]) с валом приводного механизма по 1 выбираем из табл.11 упругую муфту типа МУВП9. Муфта показана на рис.24. Основные данные выбранной муфты: максимальный вращательный момент - 2766 [Hм]; минимальный диаметр под вал - 60 [мм]; максимальный диаметр под вал – 75 [мм];

наружный диаметр муфты – 295 [мм]; диаметр, проходящий через оси соединительных пальцев - 210 [мм]; диаметр пальца – 30 [мм]; число пальцев - 8; осевая длина одной из составляющих муфты (всего две части муфты) - 142 [мм].

Поперечную силу F_n, отражающую воздействие соединительной муфты на вал двигателя и приложенную к рабочему концу вала, найдем из выражения:

F_n=К_п*М_ном/R[H],

где:

М_ном- номинальный вращающийся момент на валу двигателя, [Hм];

К_п = 0,3 – степень воздействия упругой муфты;

R – радиус осей соединительных пальцев : R =295/2=147,5[мм];

F_n=0,3*130,82/147,5=266 [H].

Эта сила создает дополнительный прогиб вала посреди участка с магнитопроводом. Первоначальное смещение ротора происходит из-за неточности обработки деталей, износа подшипников в процессе эксплуатации, прогиба вала от действия силы веса ротора вместе с валом. При расчете реакций опор в подшипниках R_в и R_а следует учитывать влияние силы F_n на величину радиальных усилий. Расчет этих усилий с учетом F_n показал, что нагрузка подшипников не превышает допустимой.

ВЫВОДЫ

1. Разработана конструкция, рассчитаны линейные размеры деталей, определены электрические, магнитные и механические нагрузки материала деталей асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Сводные расчетные параметры спроектированного двигателя: U_1фном=220 В; Cos _1ном=0,92;

Р_2ном=8 (кВт); I_1фном= 6(А); n_ном=600(мин^-1); _ном=90 %; осевая длина двигателя с рабочим концом вала- l₃₀= 318(мм); наружный диаметр станины- d₃₀=278(мм); длина рабочего конца вала – l₁=140(мм); высота оси вращения от фундамента- h=160(мм). Спроектированный двигатель по своим параметрам не уступает серийно выпускаемому той же мощности и соответствует всем отраслевым стандартам.

2. При разработке конструкции применены современные проводниковые, магнитные, электроизоляционные и конструктивные материалы, что позволило сохранить габаритные и установочно – присоединительные размеры спроектированного двигателя в пределах серийного выпускаемого.

3. Результаты электромагнитного, вентиляционного, теплового и механического расходов двигателя подтверждают работоспособность, долговечность и эксплутационную надежность спроектированного двигателя.

4. Рабочие и пусковые характеристики спроектированного двигателя соответствуют типовым характеристикам и удовлетворяют требованиям к предельным значениям вращающего момента и пускового тока, а также параметрам двигателя при номинальной механической нагрузке на валу.