高速双馈电机转子强度计算报告

高速双馈电机转子强度计
算报告
2017年8月20日
1.基本参数
转子总长：2638.53mm 铁心长度：680mm 集电环长度：323mm
轴承处的转轴直径分别为：D1=150mm ， D2=150mm 弹性模量 52
2.0610/E N m m
=⨯ 密度： 9
3
7.8610
/t m m
ρ
-=⨯
额定转速 1800/m in
N
n
r = 飞逸转速2520/m in
N
n
r =
设计气隙： 2.2δ
=m m
转轴和筋部分： 35CrMo 490s
M P a
σ= 685b
M P a
σ
=
许用应力： 平均许用应力[]114171.25b M P a
σσ=
=
局部许用应力[][]2
1
1.5*256.875M P a σσ==
2. 计算模型
2.1 有限元模型的建立
应用ANSYS 有限元分析软件对结构进行有限元模型的建立，根据图纸建立整体模型，选用实体单元solid45，将铁心也考虑为实体进行建模，实际中铁心和筋板为热套配合，考虑到模型关注转子本身强度，故建模时建为一体。

模型具有对程性，建立整个模型的1/3即可 。

有限元模型如图1所示。

2.2 边界与加载处理
1、边界条件处理：柱坐标系下，在轴承位置对应处施加径向和轴向约束，对称面处施加对称约束。

2、加载处理：额定工况下加重力加速度和额定角速度
188.4/ra d s
ω=；飞逸工况下加重力加速度和额定角速度263.76/rad s
ω
=
3. 计算结构分析
表1 转子各工况下最大Misses 应力及位置和最大变形
由表
1知，算得飞逸工况下的最大应力
285.43[]256.875M a x
M P a
σ
σ=<=，在飞逸工况下的变形0.0233%2m m m m
δ=<⨯=
满足结构刚度要求，具体图示见图2—
—图5。

4. 结论
通过ANSYS 有限元计算，得到1.5MW 高速双馈转子在额定工况和飞逸工况下的应力分布和径向变形分布图，参考上述结果分析，该尺寸下的转子能满足刚强度要求。

图-1 转子模型
图-2 额定工况应力分布图
图-3额定工况径向变形分布图
图-4 飞逸工况应力分布图
图-5 飞逸工况径向变形分布图。