Расчет коллекторного двигателя постоянного тока

_{7. Определяем число лопаток вентилятора:}

_{Для уменьшения вентиляционного шума выбираем число лопаток вентилятора таким, чтобы оно равнялось нечетному числу. Nл=33.}

_{8. Определяем давление вентилятора при холостом ходе:}

_{Но =η ао  ρ(ν² 2 – ν² 1)=0,6·1,2((7,61)² - (6,21)²) = 13,93Па}

_{9. Определяем максимальный расход воздуха в режиме короткого замыкания:}

_{Qв мах = 0,42υ2 S2; S2 = 0,4·7,61·0,00823 = 0,026м³/с}

_{S2 = 0,92π D2bл.в. = 0,92 ·3,14·145,26·10^-3 ·19,61·10^-3 = 0,00823м³}

_{10. Определяем аэродромное сопротивление вентиляционной системы машины из графика зависимости z=f(D); z= 12·10³(Па·с²)/м⁶.}

_{11. Определяем действительный расход воздуха:}

_{12. Определяем действительное давление вентилятора:}

_{Н = ZQ²воз = 12·10³·(0,021)² = 5,29 Па}

_{13. Определяем мощность, потребляемую вентилятором:}

_{Рв = НQвозд/ηэ = 5,29·0,021/0,19 = 0,58Вт}

_{14. Определяем потери мощности на вентиляционного и в подшипниках:}

_{Рт = 0,89+2,295+0,58 = 3,77 Вт}

_{15. Определяем номинальный КПД электрической машины, уточненный по результатам вентиляционного расчета:}

 

_{1.21 Механический расчет вала}

    Номинальный момент вращения двигателя  М₂=4,79 Н·м. 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.

1. 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}

 

_{Ji – экваториальный момент инерции;} 

_{2. При работе машины возникает поперечная сила, вызываемая передачей через упругую муфту и приложенная к выступающему концу вала:}

     _{; Кп=0,3r=0,5,D1=68 мм, r=34 мм.}

_{3. От поперечной силы передачи прогиб вала посередине сердечника равен:}

_{4. Начальный расчетный эксцентриситет сердечника якоря равен:}

_{; δ=0,4·10^-3 м, К=0,15.}

_{5. При смещении сердечника на l0 сила одностороннего магнитного притяжения равна:}

_{6. Дополнительный прогиб от силы Т0 :}

_{7. Под действием сил магнитного притяжения установившийся прогиб вала равен:}

_{8. Результирующий прогиб  вала  мм}

_{9. Определяем критической частоты вращения.}

_{Прогиб  от силы тяжести упругой  полумуфты равен:}

_;

_{10. 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 об/мин        nкр превышает nmax в 2,1 раз.}

_{11. Расчет вала на прочность. К=2 ; Z1=L/2+l1/2=104/2+25/2=64,5 мм.}

_;

_{12. Момент кручения равен:}

_{13. Момент сопротивления при изгибе равен:; di=d1- t =18-3,5=14,5 мм.}

_{14. При совместном действии изгиба и кручения приведенное напряжение:}

    _{Для вала принимаем марку стали 30, δт=230·10⁶ Па – предел текучести качественной стали на растяжение.}

_{Значение  δпр не должно превышать 0,7·δт.}

_{0,7·230·10⁶=161·10⁶ Па   38,56·10⁶ Па<161·10⁶ Па}

_{1.22 Расчет подшипников}

_{1. Наибольшая радиальная нагрузка на подшипник А равна:}

_{2. Наибольшая радиальная нагрузка на подшипник В равна:}

_{3. Динамическая приведенная нагрузка для шарикоподшипника однорядного:}

_{; (Кδ =1,5)}

_{4. Необходимая динамическая грузоподъемность шарикоподшипника:}

  _{(L=12000 часов)}

    _{Выбираем шарикоподшипники № 304 средней серии значением С=12250 Н (с запасом надежности).}