电机设计讲稿第八章（推荐）_电机设计讲稿第四章

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第八章 结构设计和机械计算

结构设计和机械计算是电机设计的一个组成部分，它主要在电磁设计完成后进行，以解决机械部分的设计问题。

内容：电机的基本结构，结构设计的基本内容、原则和方法，电机主要零部件（机座、转轴、换向器及厚壁圆筒）的机械计算。

§8-1 电机的基本结构型式（自学）

一、总体结构的分类

（一）按通风冷却系统分类

空冷：自冷、自扇冷、他扇冷、管道通风、自由循环通风、封闭循环通风等； 氢、水等：封闭循环

（二）按防护型式分类

开启、防护、封闭、防爆、防水、水密、潜水、潜油等

（三）按安装结构型式分类

IM1～IM9

二、主要类型电机的典型结构简述

（一）感应电机

1、封闭式

2、防护式

3、箱型结构

（二）同步电机

1、凸极同步电机

（1）卧式凸极同步电机（2）立式凸极同步电机

2、隐极同步电机

（三）直流电机

§8-2 结构设计的基本内容、原则和方法

一、结构设计的基本内容和原则

1、结构设计的基本内容

① 确定电机的总体结构型式，包括防护型式、轴承型式和数目、轴伸型式、安装方式、通风系统等。

② 确定零部件的结构型式、材料、形状、尺寸、加工精度、形位公差、表面粗糙度和技术要求等。

③ 确定某些零部件之间的机械连接方式、配合种类等。④ 核算零部件的机械性能。

2、设计原则

① 应保证电机在规定期限内能安全可靠地运行；

② 所有结构型式一般应符合有关国家标准规定，如防护型式、轴承型式、中心高、外形尺寸、安装尺寸等；

③ 尽量使零部件符合“标准化、系列化、通用化”的要求； ④ 应具有良好的结构工艺性； ⑤ 应考虑电机装拆和维修方便； ⑥ 适当注意外形美观。

二、结构设计的方法

（一）交流电机的结构设计

1、确定总体结构

2、确定定转子的结构 ① 定子结构设计的内容和方法

定子铁心：确定轴向和周向固紧方式；

径向通风道元件的结构；

如采用扇形片时，确定扇形片划分、鸽尾槽数目、尺寸、布型； 大型还要确定铁心两端阶梯部分的具体结构；

定子绕组：应先计算和作图求得端部尺寸；

确定固定方式； 作出定子的分装草图。② 转子结构设计

转子铁心：如同步机确定磁极和磁轭的详细结构尺寸固紧方式；

如其它转子铁心，除具有轴向通风道时要确定相应的结构外，其它与定子铁心情况相似；

转轴： 设计转轴各档部分尺寸，加工精度，形位公差，表面光洁度；

核算转轴的机械强度。

转子铁心与转轴组合：套轴式、支架式。决定转子铁心和转国的径向尺寸的关系；

作出转子草图。③ 端盖结构和尺寸

主要根据通风系统、绕组对地绝缘距离轴承套结构及端盖的刚度与强度等方面的要求确定。④ 作出总装草图，同时布置风扇

校核各部件的相对位置，必要间隙是否适当，安装、外形尺寸是否符合要求；制造装配拆卸维修是否方便，进行必要的修改，逐步给出零件图，详细准确的总装配图，校核总装尺寸。

（二）直流电机的结构设计

直流电机与交流电机大体相似，只是电枢在转子上磁极在定子上，且有换向极。