【正文】 機(jī)械加工 r與 R的關(guān)系 且 r 應(yīng)小于外圓角半徑， h=R+(~2)mm。 1. 平端面和鉆中心孔 由于鋸床下料的毛坯端面既不整齊，也不與軸線垂直，軸分馬力電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 長(zhǎng)的精度也不能保證。 軸承為開放式，引線端選擇軸承為 6202，其極限轉(zhuǎn)速為 22021RPM，而電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速為 3000RPM；非引線端的軸承為 6201，其極限轉(zhuǎn)速為 20210RPM，故從極限轉(zhuǎn)速來(lái)講，軸承符合要求。 危險(xiǎn)截面安全系數(shù) S的校核 S=???? 22 SS SS ? ≥ Sp 分馬力電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 其中 S? =maK ????????? ??1 ， S? =marK ???????? ??1 S? —— 只考慮彎矩作用時(shí)的安全系數(shù) Sp —— 按疲勞強(qiáng)度計(jì)算的許用安全系數(shù)，查表得 Sp = 1?? —— 對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力下的材料彎曲疲勞極限， MPa，查表得 1?? =270 1?? —— 對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力下的材料扭轉(zhuǎn)疲勞極限， MPa，查表得 1?? =155 ?K 、 ?K —— 彎曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù)， ?K =， ?K = β—— 表面質(zhì)量系數(shù)，查表得 β= S? —— 只考慮扭矩作用時(shí)的安全系數(shù) ε? 、 εr —— 彎曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)的尺寸影響系數(shù)， ε? = εr = ?? 、 r? —— 材料拉伸和扭轉(zhuǎn)的平均應(yīng)力折算系數(shù)， ?? = r? = a? 、 m? —— 彎曲應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力， MPa， a? = m? = a? 、 m? —— 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力， MPa， a? = m? = 圖 彎矩的計(jì)算示意圖 有彎矩示意圖可得 M= 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得： S? =maK ????????? ??1 =*** 2 7 0?= L1 L2 L3 F1 F2 G1 G2 M X 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 S? =marK ???????? ??1 =*** 155?= S=???? 22 SS SS ? = 22 * ? = 由于載荷較確定，故選擇需用安全系數(shù)為 ，計(jì)算可知 S=≥ 成立，即疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)合格。 圖 NSK 6201 深溝球軸承結(jié)構(gòu)圖 為了防止軸承內(nèi)圈與軸在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生不應(yīng)有的相對(duì)滑動(dòng)，必須選擇正確的配合。 2. 確定軸上零件定位方式：根據(jù)具體工作情況，對(duì)軸上零件的軸向和周向的定位方式進(jìn)行選擇。 軸承采用 6201 和 6202 開式深溝球滾動(dòng)軸承。 一般說(shuō)來(lái)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要著重考慮一下 原則： 1. 應(yīng)保證電機(jī)在規(guī)定期限內(nèi)安全可靠運(yùn)行。s rural areas, thus singlephase motor for the practical value of research. Singlephase capacitor motors have a simple structure, lowcost and reliable operation, maintenance and other advantages of convenience, has been widely used in household appliances and all walks of life in lowpower drive. Mainly in the structural design of the main motor, including the motor shaft, bearing design and selection, as well as the tolerance between the two a nd coordination of the design on the cover mainly the choice of cover material and cover the thickness, as well as the design of additional ponents. The main chassis is stretched pieces of the chassis can be designed to heat the outer surface of the form of bars, UL1004 standards for the use of the design process. Blade design and wind shield is the choice of materials and shapes as well as the design of the chassis and motor coordination of end caps. The main terminal board is to facilitate the connection lead. Key Words: onephase motor； capacitor； Structure。端子板的主要是便于引線的連接 ，本設(shè)計(jì)還主要包括電機(jī)的型式試驗(yàn)以及噪聲與振動(dòng)試驗(yàn)。風(fēng)扇亦是利用過(guò)渡配合的方式進(jìn)行緊固。本次設(shè)計(jì)采用鑄鋁機(jī)座，其上帶有散熱筋，可以在電機(jī)使用時(shí)更好的散熱。 2. 足夠的強(qiáng)度（靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度），必要的剛度，特殊情況下的耐腐蝕性和耐高溫性。 初步確定軸端直徑 查閱參考資料如下表： 表 常用軸材料的τ p 及 A值 軸的材料 Q235A、 20 Q27 35 （ 1Cr18Ni9Ti） 45 40Cr、 35SiMn、 42SiMn 40MnB、 38SiMnMo、 3Cr13 τp/MPa 1525 2035 2545 3555 A 149126 135112 126103 11297 按表 ，初步取 A=126，則軸的最小直徑 d ≧ 3p τT =A3nP =1263 =， d—— 軸端直徑， mm T—— 軸所傳遞的扭矩， T=9550nP 分馬力電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 P—— 軸所傳遞的功率， kW N—— 軸的工作轉(zhuǎn)速，在此本設(shè)計(jì)取電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 τp —— 許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力， MPa，按表一取值 A—— 系數(shù)，按表 取值 即軸的最小直徑部分應(yīng)不小于 。各軸肩圓角半徑見附圖。 m Z、 Zp —— 軸危險(xiǎn)截面的抗彎和抗扭的截面系數(shù)， cm3 ，對(duì)于實(shí)心軸有 Z=323d? ，Z Zdp 2163 ??? 表 許用安全系數(shù) 條件 Sp 材料的力學(xué)性能符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（或有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)），加工質(zhì)量能滿足設(shè)計(jì)要求 載荷確定精確，應(yīng)力計(jì)算準(zhǔn)確 載荷確定不夠精確，應(yīng)力計(jì)算較近似 載荷確定不精確，應(yīng)力計(jì)算叫粗略或軸徑較大（ d200mm） 脆性材料制造的軸 ~ ~ ~ ~3 表 鋼的平均應(yīng)力折算系數(shù) ?? 及 ?? 值 應(yīng)力種類 系數(shù) 表面狀態(tài) 拋光 磨光 車削 熱軋 鍛造 彎曲 ?? 拉壓 ?? 扭轉(zhuǎn) ?? 表 絕對(duì)尺寸影響系數(shù) ?? 、 ?? 分馬力電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 直徑 d/mm ＞ 20~30 ＞ 30~40 ＞ 40~50 50~60 ?? 碳鋼 合金鋼 ?? 各種鋼 表 各種腐蝕情況的表面質(zhì)量系數(shù) β 工作條件 抗拉強(qiáng)度 b? /MPa 400 500 600 700 800 900 1000 淡水中，有應(yīng)力集中 淡水中 ，無(wú)應(yīng)力集中 海水中，有應(yīng)力集中 海水中，無(wú)應(yīng)力集中 表 靜強(qiáng)度的許用安全系數(shù) s? / b? ~ ~ ~ 鑄造軸 Ssp ~ ~ ~ ~ 軸承的校核 軸承壽命：指一套滾動(dòng)軸承，其中一個(gè)套圈（或墊圈）或滾動(dòng)體的材料出現(xiàn)第一個(gè)疲勞擴(kuò)展跡象之前，一個(gè)套圈相對(duì)于另一個(gè)套圈（或墊圈）的轉(zhuǎn)數(shù)。調(diào)質(zhì)后的中碳鋼綜合機(jī)械性能，得到合理的強(qiáng)度和韌性。加工時(shí)必須嚴(yán)格按照?qǐng)D示 所要求的尺寸標(biāo)注。端蓋的厚度 應(yīng)該力求均勻，以免引起較大的鑄造內(nèi)應(yīng)力，使鑄件產(chǎn)生變形或裂紋等。端蓋的加強(qiáng)筋按經(jīng)驗(yàn)至少去厚度 2mm 以上，并且其縱深長(zhǎng)度依照電機(jī)裝配時(shí)的所剩余空間的大小而定，剩余空間比較小的話，則可適當(dāng)減小其長(zhǎng)度。 端蓋的加工，可以采用一個(gè)組合機(jī)床，兩側(cè)同時(shí)加工，加工工序?yàn)椋? 以毛坯止口外圓為定位基準(zhǔn)，用卡盤加緊端蓋 車止口、端面、軸承室、軸孔 以止口外圓為基準(zhǔn)夾緊端蓋，精車止口、端面、軸承室、軸孔 以止口為定位基準(zhǔn)，利用電機(jī)端蓋七孔鉆床鉆端蓋的固定 孔、內(nèi)軸承蓋固定孔。 軸承潤(rùn)滑油的選擇： 本次設(shè)計(jì)泵電機(jī)的正常工作時(shí)的溫度為 37— 42℃。 風(fēng)扇與風(fēng)罩的設(shè)計(jì) 風(fēng)扇的外形圖見附圖，與轉(zhuǎn)軸的配合采用間隙配合，配合應(yīng)該過(guò)緊，以防電機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力的作用，使得風(fēng)扇脫離轉(zhuǎn)軸 。故電機(jī)個(gè)零部件的尺寸公差，必須按尺寸鏈的原理進(jìn)行校核。 4. 將軸承安裝在轉(zhuǎn)軸上，注意傳動(dòng)端有軸承擋圈。在電腦中選擇相應(yīng)的型號(hào)（如果沒(méi)有就新建一個(gè)），然后點(diǎn)擊“自動(dòng)測(cè)試”選項(xiàng)，進(jìn)行測(cè)試。在‘增加框’中輸入要測(cè)試的轉(zhuǎn)速點(diǎn)，直接敲回車鍵就可將數(shù)據(jù)增加到測(cè)試點(diǎn)列表中，按‘增加’鍵也可。 過(guò)電流測(cè)試 主要測(cè)試電機(jī)的保護(hù)器的工作溫度。 本堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)主要測(cè)試保護(hù)器的通斷性能。儀器在測(cè)量前后必須用精度不低于 的聲級(jí)校準(zhǔn)器進(jìn)行校準(zhǔn)，并測(cè)試消聲室的環(huán)境符合測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，然后才能開始測(cè)量，否則不能測(cè)量。 堵轉(zhuǎn)扭矩測(cè)試 測(cè)試電機(jī)的最大扭矩。 熱運(yùn)行實(shí)驗(yàn) 根據(jù)電機(jī)測(cè)試要求中扭矩大小選擇合適的工作臺(tái)，將電機(jī)固定好，把它和聯(lián)軸器接好，按照接線圖把線接好，將熱電偶和 AL3 混合式記錄儀接好，把 AL3 混合式記錄儀的電源打開。在電腦中選擇相應(yīng)的型號(hào)（如果沒(méi)有就新建一個(gè)），然后點(diǎn)擊“空載” 選項(xiàng)，進(jìn)行測(cè)試。 試驗(yàn)控制柜通過(guò) PLC 與計(jì)算機(jī)相連接，按照不同的測(cè)試要求，測(cè)試電機(jī)與伺服電機(jī)是通過(guò)聯(lián)軸器來(lái)連接的，通過(guò)程序設(shè)置來(lái)控制伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時(shí)對(duì)測(cè)試電機(jī)施加一定的電氣數(shù)據(jù)，使得測(cè)試電機(jī)的轉(zhuǎn)速與伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速相同的，這樣兩者便可以達(dá)到相同的轉(zhuǎn)速。 圖 計(jì)算波形墊圈預(yù)壓尺寸鏈簡(jiǎn)圖 由各個(gè)零部件的圖示尺寸可有 ?1L = ?? ，?2L = ?? ，?3L =， ?4L = ?? ，?5L = ?? C=（ ?1L +?4L ） （ ?2L +?3L +?5L ） = Cmax =（ ?1L +?4L ） （ ?2L +?3L +?5L ） =（ +22） （ +11+） = 分馬力電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 Cmin =（ ?1L +?4L ） （ ?2L +?3L +?5L ） =（ +） （ +11+） = 按照電機(jī)的實(shí)際的生產(chǎn)制造時(shí)，含有上下偏差的尺寸通常取其中間值作為一個(gè)基本尺寸，故在解題的中間有的基本尺寸的有效數(shù)字會(huì)改變，但這僅是驗(yàn)證過(guò)程其值不影響原有的尺寸，所以 C 的尺寸為 ?? ，完全符合裝配所需求的 ?? 。 電機(jī)的總裝線 在定子和轉(zhuǎn)子的工序都已經(jīng)準(zhǔn)備好了之后，便要開始進(jìn)行電機(jī)的總裝。 根據(jù) UL1004 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電機(jī)的外殼必須考察以下的性能： 機(jī)械強(qiáng)度，主要是考慮機(jī)殼的止口和端蓋的止口之間所承受的力的大小，其制必須滿足電機(jī)在最大功率下的運(yùn)行，且不會(huì)變形的要求。 6. 安裝便于拆卸方便。 本端蓋為階梯孔軸承室端蓋，分為傳動(dòng)端端蓋和分傳動(dòng)端端蓋，其加工要求如下： 止口的尺寸精度、圓度和表面粗糙度應(yīng)符合圖樣規(guī)定。表面粗糙度根據(jù)配合種類、精度等級(jí)和尺寸大小進(jìn)行選擇。 表 各種鋁合金的性能比較 (5最好， 1最差） 牌號(hào) 流動(dòng)性 線收縮率 /% 補(bǔ)縮性 氣密性 抗吸氣性 耐熱性 抗熱裂性 耐蝕性 砂模 鐵模 ZL102 5 ~ ~ 4 5 3 3 5 4(在潮濕大氣中很好 ) ZL104 5 ~ ~ 4 4 3 3 5 3（在潮濕大氣中較好） ZL101 5 ~ 4 5 4 3 5 3（在潮濕大氣中較好） ZL103 4 ~ 4 4 4 5 3 2 ZL105 4 ~ 4 4 4 4 4 3 ZL203 2 ~ 2 3 3 3 1 2 ZL301 3 ~ 1 1 3 1 3 5（在水中最高） ZL303 3 ~ 2 2 3 5 3 4 水泵電機(jī)的工作環(huán)境為水中，故從耐蝕性可選擇 Zl10 ZL10 Zl101， Zl303，但Zl303 的耐熱性、補(bǔ)縮性和氣密性較低，故綜合考慮可選擇 ZL102。 3. 磨削 由于軸較細(xì)，當(dāng)軸壓入鐵芯后容易產(chǎn)生