Файл: Механизмы с магнитной связью..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 108

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Ü) максимальный момент, развиваемый ведомой системой (ра­ бочий момент), сдвинут в сторону значений 8/тп больших чем 0,3. Этот сдвиг тем больше, чем больше отношение б/А. Так, при б/А = 0,5 (кривая - 1) максимум момента лежит при б/тп =

=0,48^0,5;

3)коэффициент полезного действия механизма по экрану при постоянстве отношения б/А зависит от отношения 6/тп. Макси­

мум

к. п. д.

соответствует б/тп

0 ,6 .

 

 

При б/тп =

const с ростом б/А наблюдается уменьшение к. п. д.

(при

б/А =

0

к. п. д. = 1). При

определении

геометрии

муфты

 

 

 

 

и ТТТЛГ*ГТа

П ^ П П Л Т П Т І

Р П Р П 1 7 Р Т

деляюідая удельную

механическую

/ —6/д =

0,5; 2 6/д =

о,і

силу, развиваемую ведомой

зубцовой

 

 

 

 

 

 

системой, /педом

 

 

 

 

 

 

 

отношениях б/Д (б/А до

0,10) отношения

б/тп,

лежащие близко

к

0,3, будут давать более высокий

полезный момент, но

ниже

к.

п. д. Наоборот,

значения

отношения

б/тп,

лежащие

ближе

к 0 ,6, будут давать более высокий к. п.

д.,

но

ниже рабочий

момент. Практически нужно

стремиться

иметь

отношение б/Д

не более 0,1. При этом 8/тп следует брать равным 0,3.

 

 

До сих пор мы считали, что толщина экрана была равна тол­

щине воздушного промежутка — б. Такой случай был рассмотрен как наиболее простой, но на практике между экраном и зубцами двух частей механизма должны быть зазоры— воздушные про­ межутки. Рассмотрим случай, когда толщина экрана а будет мень­ ше, чем б < б). Векторный потенциал в экране будет удовлетво­ рять уравнению (1.66) и (1.67), а в воздушных промежутках над экраном и под экраном-^- уравнению (1.65). Совместное решение этих уравнений с использованием граничных условий на грани-

95


цах экрана и воздуха, а также граничных условий на границах слоя толщиной б дает возможность получить решение всей задачи в целом. Решение уравнения (1.66) для экрана для /г-й гармоники будет иметь вид

 

 

 

 

 

 

.кпх0

Qk

 

aft

 

ch а/гу \ 1 -j- е

—I ■

 

 

 

А к = — іѴ о

ch

k n (6 — а)

 

, kn ,

Щ а , „ . а ка

 

2тп

b ------ СІ1

+

«fcsh—«—

 

 

.

т п

2

 

 

 

—I,-кл . ѵ о

 

 

 

sh а му \ 1 — е

 

 

 

 

, kJT

. ака .

,

ака

 

 

+ «ft ch —(г-

t T7 sh 2

Напряженность поля и составляющие индукции будут опреде­ ляться формулами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.кПХс

 

 

 

 

 

 

aft

ch aky \ 1 +

1

 

 

 

Qk

 

 

e

 

 

ЁгІІ = — кщі0 2

 

,

А я ( 6 — a)

. k i t

.

(IfiCl

 

,

CLfcQ,

 

 

 

 

ch

 

2 т п

6 ^ r ch- 2-

+ aftSh —

 

 

 

 

 

 

 

,

sh dky \ 1 — e—!. -k n x 0

afta

 

(“' - ^ 7 !.

 

 

kn

,

aftfl

 

 

 

 

 

 

 

‘ 7 7 sh —g—+ «■* —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. кsi ко

 

Aft= —

 

Qk

 

 

(6 — a)

sh a/,//

аьа

.

 

 

/ > 0

 

ch

 

r kn

.

.

ада

 

 

 

 

— k —

 

л —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nxc\

 

 

 

 

 

 

 

ch aft//\l — e 4. k 4

akCi

 

 

 

 

 

 

,

k n

,

akd

 

 

 

 

 

 

 

Ö Tn

sh

ak ch

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«л- А я

 

 

 

 

. ftn.Vo

 

 

 

Qft

 

ch afti/ \ 1 +

e

 

 

Byk =

 

 

 

 

 

 

Mo

 

ch

А я

(6 — о )

, k n

.

akd

,

,

afta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2тп

è^ T Ch—

H -^ sll- 9 -

 

 

 

 

 

 

. kЯЛ'о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-

 

'‘ (“' - - v

l

 

 

,

sh aky VI — e

а л а

 

 

k n

.

a/.a

,

 

 

 

 

 

 

b -

sh

я

-!- a* ch —5—

 

 

 

 

 

 

 

Tn

 

 

 

 

^

 

 

 

 

 

96


В формулах через b обозначено

sh kn ( б — а) 2т п

Ь = -ch kn ( б — а )' 2т п

Суммарные величины будут определяться рядами. При пере­ ходе в систему координат, связанную с движущимися зубцовыми системами, получим стационарное поле. Скалярный магнитный потенциал и составляющая индукции Ву кроме гармоник будут иметь постоянную составляющую. При этом величины Q0 и Qk по-прежнему будут определяться формулами (І.53а). Постоянные Nk находятся тем же путем, что и выше. Магнитная проводимость может рассчитываться по формуле (1.68), но постоянные Ак будут определяться иначе:

 

 

 

 

 

л

 

* я б

Ck

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_

ТП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к ~

Ф А 6

D k

 

 

 

где

 

ск = ь I

Фа

 

 

 

 

 

 

 

2* 2

 

 

 

1 + Ь* +

 

і

 

 

 

 

 

,

kn

 

 

 

 

 

 

/ е я Д

1

 

 

 

 

 

I

т п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

-J H

1-

 

n é & d

 

(с? 2+<а -

cos 2Ф*°) +

 

 

Тчі

 

 

\

 

/

J

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 + b2)

1 +

b2 -!- t

Air

 

 

+

4b

 

 

sh 2 ф /(а

 

knA

\

 

I

kn

\ 2

 

 

 

 

 

 

V~Tn

/

 

 

 

 

 

\

Tn

)

+

(1 ~|- b2) b2 , , 2/

r- — 4h2

 

ф/і + ^

 

 

Ä

sin 2\|)Aa

/

2

 

\ 2

 

 

f knA

\

2

 

 

 

/ е я

\

/ kn&

 

 

 

V

T n

/

 

 

 

\

 

x „

)

 

\ т п 7

 

+

 

 

Фл + Ф/г

Ф*

(ch 2cpfta -j- cos 2i|:ka) -j-

 

6 (1 + 6*) /

kn

\

2

kn

 

 

 

 

 

\

Tn

/

 

Tn

 

 

 

 

 

 

 

 

+

( l - 62)

1 +

b2+

 

4*2

 

 

' cos

 

sp p/iQCOsapAa —

 

 

 

 

 

 

(^)l

 

 

 

 

 

 

— sin

fe^A°

ch cpAa simj^n^ + '2b2

 

 

 

^ ( cos—---0- ch cpAa sin ф*а +

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

* я Д

\

“ »

 

ТП ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

тп

/

 

 

 

 

4 Л. Б. Ганзбург л др.

97


 

 

 

kj\XQ

 

 

 

 

 

+

sin

In sh cp^n cos %ö

2 ь Ш

% у .

 

 

 

 

 

 

m

 

X cos-

k К Л Ц

 

Ф*

(pAa cosij5Aa +

9 *

 

 

 

^ - c h

- f a - sh cpka sin %a j +

 

 

 

%

 

 

тп

/

'

 

.

. Ал.Ѵп ■(

фь ,

,

,

 

*

+

Sin —^

\

----- sh cp*a sin г|ул +

 

 

 

 

 

 

Tn

 

 

+ - J Z T

ch<p*acos%a\ ;

T„

 

 

/.

Dt = (1 + fe2)

4kl

cli 2фka — cos 2фда

 

 

Aui 'Pfc + 'l’ft ch2V

/' kn \2 \ Tn J

26

1 ~i- b1 -\-

2ФІ

 

( 4 r ) ‘

26 1 + b°- 2Ф*

( • £ ) *

+ cos 2 ^ 0 i

2 +

- f i r sh 2(P*a +

Фь

IT T sin 2%a.

Синхронизирующая сила может быть найдена из соотношения

^ ■ о = і - ( ^ п і - а д

д Х

д х 0

Производная д%Ідх0 определяется дифференцированием формулы (1.68) по х 0. При этом нужно помнить, что Ak определяется при­ веденным соотношением. Пользуясь формулами для Егк и Вг/г, легко определить потоки вектора Пойнтинга по двум поверхно­ стям экрана и найти тепловую мощность экрана, имеющего сред­ ний диаметр D и длину в осевом направлении I. Она будет равна

Р

k8

1

(Ф*б)2 +

(Ф*0S k)2 .

Д

(6 — а )

(

блб

\ 2

 

 

*=1,3,5

2т п

V

хп

)

 

98


где

s k =

sh 2фАа

к о

 

1

Tfc +

 

— срАб sin 2ф/jß h 2

Ф * +

Ч>* 1

Ь

 

+

(

Ал \ 2

1 Ал \ 2

 

 

 

 

 

\

Т П /

 

 

 

_

 

 

 

 

 

 

+

 

2 Г (ch 2ф*а ~

cos 2^

 

:

 

 

 

 

 

 

 

тп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mk =

(1 + 62)2 +

 

4А2

ch 2ща — cos 2%а

 

 

 

 

 

 

 

2

+

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

.

 

 

 

 

 

 

 

+ 2h2 <Pfe + 'l,l

(ch 2(pka -j- cos 2фАа) -f-

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tfc

 

1

b-

-f-

щ

sh 2cpka -j-

 

 

+ 2b -Ал

 

 

 

 

 

 

"rJT

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

4-

26-

 

i'k

 

1 +

62-

/

2Ф*

 

sin 2%а.

 

 

 

 

 

kn

 

 

 

 

Аял \\2

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

 

(

Tn )

 

 

 

 

 

 

Ф

 

 

 

 

 

 

 

и,m i'

 

Так как

величина

 

 

 

пропорциональна

 

 

а и„'т і — t/ща =

 

 

-т° после замены величины Ql

формулу ' для

тепловой

мощности экрана можно привести

к виду

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ь

- Ь )

-

 

 

Для проверки правильности формул для тепловой мощности экрана были проведены эксперименты на муфте е 24 зубцами (характеристики муфты даны выше). Отношение толщины эк­ рана (0,35 мм) к глубине проникновения тока в экран из немаг­ нитной нержавеющей стали при предельно больших оборотах

(5000 об/мин) составляло ~ = у ||- = 0,0477. При таком отно­

шении момент, приложенный к экрану, и тепловая мощность

4*

99