В Программе КПСС, принятой XXII съездом КПСС, сформулированы задачи широкого внедрения новой техники с высокими качественными показателями, а также экономного расходования металлов в народном хозяйстве и снижения веса выпускаемых машин.
В решении этих> задач важное место занимают мето--ды технических расчетов, применяемых при разработке машин; этому вопросу посвящена настоящая книга.
Чтобы оценить прогресс электромашиностроения и роль советской науки в нем, достаточно отметить, что вес электрических машин на единицу мощности за истекшие 35 лет снижен примерно в 2 раза.
Работоспособность электрических машин в большой мере зависит от правильного выполнения расчетов на прочность их деталей и узлов при проектировании, N а также поверочных расчетов при ремонте машин.
Существенное значение в этом вопросе приобретают расчетные нормы, отражающие особенности работы электрических машин в различных условиях эксплуатации.
С помощью размерных расчетов выявляются возможные габариты узлов и машин в целом и устанавливаются наиболее выгодные значения допусков на размеры деталей и сборку машин.
Требования к точности расчетов должны сочетаться с условием простоты расчетной техники, обусловливающим выполнение вычислений без ошибок в них.
Длительный опыт работы в промышленности показал, что эти требования выполняются наилучшим образом путем разработки и применения табличных расчетов, которые, кроме того, значительно сокращают время,
необходимое для выполнения расчетов при проектировании.
Автор имел в виду дать в систематизированной и сжатой форме справочный технический материал по прочностным и размерным расчетам конструкций электрических машин общего назначения. Такого рода материал имеет существенное значение для конструктора и технолога в практической жизни завода при разработке новых машщ, а также при модернизации и ремонте.
Вопросы нормализации и стандартизации и применения размерных рядов при проектировании и расчете частей машин, а также допросы рационального выбора-материалов и экономного расходования их яе должны оставаться в стороне при выполнении прочностных и размерных расчетов, являющихся элементами конструирования машин.
Исходя из предположения знакомства читателя с основами теории и конструкции электрических машин и теории сопротивления материалов, в целях сокращения объема (книги не приводятся подробные выводы формул, а даются лишь физическое представление о работе материала деталей и преобразованные готовые расчетные формулы. В настоящей работе рассматриваются в основном апробированные методы расчетов, общепринятые на электромашиностроительных .заводах. Расчеты по более упрощенной схеме без учета действительных механических свойств материалов и без достаточно полного учета напряженного состояния деталей с точки зрения надежности и долговечности, уменьшения веса и экономии материалов не удовлетворяют современным требованиям.
Новые методы расчетов базируются на основах теории напряжений и теории деформаций конструкционных материалов и зависимости между напряжениями и деформациями для упругого тела, а также на основе более-; точного учета действующих сил, определяющих напря-: женное состояние детали, что является одной из состав-; ляющих качества машин, обеспечивающей их надеж* ность и экономное расходование материалов. Рациональное и экономное использование материалов —это .. один из источников снижения себестоимости и увеличе-,
Конструкция электрических машин включает целый ряд частей, весьма напряженных как при изготовлении, так и в эксплуатации. При выполнении расчетной проверки машин существенную помощь инженеру или технику могут оказать проверенная методика, таблицы вспомогательных величин и коэффициентов, входящих в формулы и табличные расчеты. Подготовка перечисленного справочного материала, сопровождаемого подробной библиографией, представляет трудоемкую работу, и замечания о возможных недочетах будут приняты с благодарностью.
Большую работу по подготовке рукописи к изданию провела В. В. Чудакова, которой автор приносит сердечную благодарность.
Автор весьма признателен также рецензенту книги канд. техн. наук, доц. Н. В. Виноградову, внимательно прочитавшему рукопись и давшему ценные замечания. '
Авто г
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие........................ 3
Введение .......................... 9
Г л а в а п е р в а я. Расчеты валов............. 17
1-1. Методы расчетов и допускаемые напряжения..... 17
1-2. Пример расчета вала на двух опорах с соедилитель-
ной упругой муфтол................. 33
1-3. Пример расчета вала на двух опорах с зубчатой передачей ........................ 39
1-4. Пример расчета вала на двух опорах с ременной передачей ........................ 45
1-5. Табличные расиеты валов.............. 51
1-6. Шпоночные |соединения............... 66
1-7. Пример расчета фланцевых болтов жесткого соединения валов..........•........ ... 69
1-8. Конструктивные мероприятия, направленные на повы- f
шение выносливости валов.........т . . . . 71
Глава вторая. Расчзт полюсов синхронных машин на
прочность.........•............. 72
2-1. Методы расчета и допускаемые напряжения..... 72
2-2. Пример расчета крепления полюсов винтами..... 90
2-3. Пример расчета крэпления полюса трапецеидальным
хвостом с боковой расклинкой.......... . 90,.
2-4. Пример расчета крепления полюса тавровым хвостом 92 н
2-5. Пример расчета катушки полюса, распорок, кромки |
полюсного наконечника и щеки............ 93 |
Глава третья. Расчеты роторов и якорей на проч- I
ность......................... 96 >
3-1. Кольца и диски.................. 96 i
3-2. Остовы роторов из целых дисков . . •....... 104 ;
3-3. Пример расчета остова ротора из целых дисков . . . 107 i
3-4. Остовы роторов в виде сварного полюсного колеса 110
3-5. Пример расчета сварного полюсного колеса..... 111;
3-6. Сердечники роторов и якорей из целых дисков . . . 113:
3-7. Пример расчета сердечника якоря из целых дисков 115,
3-8. Сегментные сердечники............... 116J
3-9. Пример расчета сегментного сердечника....... 117;
3-10. Нажимные шайбы сердечников.......... 118!
3-11. Примеры расчета нажимных шайб сердечника якоря 121
3-12. Клинья пазовые.................. 127
3-13. Пример расчета пазовых клиньев.......... 128
3-14. Бандажи проволочные ............... 130
3-15. Пример расчета проволочных бандажей....... 133 <
3-16. Стержни и кольца короткозамкнутых роторов .... 135
3-17. Пример расчета стержней и колец ротора...... 140,
3-18. Пусковая обмотка синхронного электродвигателя . . 142 3-19. Пример расчета пусковой обмотки со стальными кольцами ....................... 146 ]
3-20. Вентиляторы.................... 150
3-21. Пример расчета центробежного вентилятора..... 152^
3-22. Пример расчета осевого вентилятора........ 154;
6 I
3-23. Маховой момент ротора...............155
3-24. Пример расчета махового момента ротора......161
Глава четвертая. Расчет коллекторов и контактных
колец на прочность.................167
4-1. Коллекторы.....................167
4-2. Цилиндрические коллекторы с металлическим корпусом 167 4-3. Пример расчета коллектора с металлическим корпусом 182 4-4. Цилиндрические коллекторы с пластмассовым корпусом .........................187
4 5 Пример расчета коллектора с пластмассовым корпус-
' сом.........................193
4-6. Контактные кольца .................196
Глава пятая. Расчеты подшипников электрических
машин........................199
5-1. Методы расчетов реакций опор........... 199
5-2. Методы расчетов по выбору подшипников качения . . 200 5-3. Пример поверочного расчета подшипников качения . . 208
5-4. Методы расчетов подшипников скольжения.....209
5-5. Пример поверочного расчета подшипника скольжения 216 Глава шеста я. Расчет на прочность неподвижных
частей электрических машин.............217
6-1. Крепление главных полюсов машин постоянного тока 217 6-2. Пример расчета крепления главного полюса . .219 6-3. Крепление добавочных полюсов машин постоянного
тока .....................219
6-4. Пример расчета крепления добавочного полюса ... 221 6-5. Нажимные шайбы, пальцы и крепежные детали сердечников статоров . ...........222
6-6. Лример расчета элементов крепления сердечника статора ...................224
6-7. Сегменты с приваренными нажимными пальцами . . . 225
6-8. Пример поверочного расчета гребенок .......226
6-9. Бандажные кольца.................227
6-10. Пример расчета бандажных колец.........229
6-11. Станины.....................229
6-12. Пример поверочного расчета станины........236
6-13. Фундаментные плиты и болты...........237
6-14. Пружины......................239
6-15. Цилиндрические винтовые пружины растяжения и
сжатия...................... 240
6-16. Пример расчета пружины растяжения для щеткодержателя ......................246
6-17. Браслетные пружины резиновых сальниковых уплотнений .......................248
6-18. Пример расчета браслетной пружины........249
к on ЦилиндРические винтовые пружины кручения .... 249
Ь-20. Пример расчета пружины кручения.........253
о-^1. Пружины спиральные плоские............255
6-22. Пример расчета спиральной пружины для щеткодержателя .......................257
Лав7а, ^Дьмая. Размерные расчеты..........259
'-1. Общие сведения..................259
•7
7-2. Метод размерного расчета катушек двухслойных ста-торных обмоток и вылета лобовых частей по заданному зазору между ними.............. 260
7-3. Пример размерного расчета катушек двухслойной ста-торной обмотки по заданному зазору между лобовыми частями.................. . 265
7-4. Метод размерного расчета катушек двухслоной ста-
торной обмотки по заданному вылету лобовых частей 266 7-5. Пример размерного расчета катушек двухслойной статорной обмотки по заданному вылету лобовых
частей........;.............. 267
7-6. Однослойные статорные обмотки.......... 269
7-7. Всыпные статорные обмотки.........• . . 270
7-8. Катушки якорных обмоток............. 272
7-9. Пример размерного расчета якорных катушек .... 274
7-10. Якорные обмотки ручной намотки малых машин . . . 275
7-11. Стержни роторных обмоток............. 276
7-12. Пример размерного расчета стержней ротора .... 279
7-13. Катушки полюсов.................. 282
7-14. Геометрия коллекторов...............' 285
7-15. Раскрой щитков направляющих........... 299
Глава восьмая. Расчеты размерных цепей .......294
8-1. Общие сведения.............г ... 294
8-2. Классификация размерных цепей и их звеньев и некоторые определения................295
8-3. Выявление размерных цепей и составление их схем
8-4. Методы расчета размерных цепей..........298,
8-5. Поверочный расчет размерных цепей по методу максимума—минимума.................301
8-6. Пример поверочного расчета по методу максимума— ']
минимума сборочной размерной цепи.........302 ,
8-7. Проектный расчет размерных цепей по методу ма- \
ксимума—минимума................ 304 |
8-8. Пример проектного расчета сборочной размерной цепи \
по методу максимума—минимума..........305 j
8-9. Расчет размерных цепей по методу, основанному на ••,
теории вероятностей................307 .|
8-10. Метод поверочного расчета размерных цепей, осно- |
ванный на теории вероятностей...........308 |
8-11. Пример поверочного расчета сборочной размерной \
цепи методом, основанным на теории вероятностей 311 |
8-12. Метод проектного расчета размерных цепей, осно- \
ванный на теории вероятностей...........316 ;
8-13. Пример проектного расчета сборочной размерной цепи методом, основанным на теории вероятностей 8-14. Оформление расчетов размерных цепей.......318
Литература.........• . . ............319 :
i
ВВЕДЕНИЕ
Создание новых машин определяет темпы развития нашей экономики. Большая и ответственная роль в этой работе принадлежит конструкторам и технологам, которые в содружестве с исследователями, металлургами, экономистами и новаторами производства призваны создавать новые машины.
Выполняя прочностные и размерные расчеты электрических машин, конструктор должен знать и принимать во внимание специфические требования, вытекающие из условий работы каждого вида машин, учитывать, из каких материалов проще, удобнее и дешевле выполнять детали, какие формы и размеры являются более технологичными. Проектирование машин следует вести на базе широкой унификации, нормализации и стандартизации. *
Стандартизация и нормализация освобождают конструктора и технолога от дублирования и параллелизма е работе. Пользуясь данными стандартов и нормалей и применяя методы стандартизации, конструктор имеет возможность быстрее претворять в жизнь свои проекты, так как сроки технологической подготовки производства в этом случае значительно сокращаются.
Основным методом стандартизации в области укрупнения производства является типизация машин для создания крупных серий, необходимых народному хозяйству. Типизация играет решающую роль в нашем машиностроении, в одном случае ограничивая, в другом развивая число типов машин. Типизация ведет к сокращению сроков изготовления машин, к снижению их себестоимости и является базой для последующей унификации и нормализации их узлов и деталей.
Цена: 300руб.
