ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 107
Скачиваний: 0
Таким образом, |
нам агничиваю щ ая сила |
(А ) рабочего зазора |
|
F6 = 0,8J5ö610U, |
(III.82) |
где б — величина |
зазора, м. |
|
В неэкранированной системе величина зазора определяется технологическими условиями и принимается равной 0,1—0,5 мм.
В экранированной системе величина зазора |
б = |
а -\~ 26', где |
||
а — толщина |
экрана; б' — конструктивный |
зазор. |
Толщина б |
|
задается по |
конструктивным соображениям. |
|
|
|
Намагничивающая сила (А) гистерезисного слоя |
|
|||
|
АГ= |
Я Г.0ПТАГ. |
|
(III.83) |
Потери и. с., создаваемой |
магнитом |
|
|
|
|
F ^ 2 F &+ 2Fr. |
|
|
|
Длина средней силовой линии на пути намагничивания
/M~ 0,5D p -P ‘, |
(II 1.84) |
где показатель степени р3 = 0,59-і—0,63.
Оптимальными значениями числа пар полюсов являются р = = 1-н4. Таким образом,
0 ,8 ß ,onT610“ -f Я г. опт0,5D (у 1 ,5 5 - l) = H ßfiD p -*, (III.85) отсюда
£) _ _________ оііт^ ^0"_____________ |
од |
|
0 ,5 H d p -P ’ — 0 ,5 / У г . о п т ( ^ Т 5 5 — 1 ) |
|
|
Размеры магнита: |
|
|
Полюсное д ел е н и е ........................... |
|
|
Ширина п о л ю с а ............................... |
|
Сц — а р т |
Коэффициент полюсного перекрытия |
а р = 0,65-7-0,85 |
|
Так как магнитный поток полюса в зазоре
Ф= В6ап1,
амагнитный поток магнита
= 25„/Аа. м,
то отсюда следует, что
/? |
__ |
Дба п |
__ |
Дг. оптдп |
|
а< ы |
“ |
2 Bd |
“ |
2 Bd |
9 |
обычно —-опт = 1,05-7-1,1.
Dd
178
Таки м образом, |
|
|
||
Высота ярма магнита |
Аа. |
(1,05 -5- 1 ,1 )-^ |
||
Диаметр |
вала . . . |
|
0,2 ч- 0,25) D |
|
Толщина |
втулки . . |
І,т = |
(0,03 -- 0,05) D |
|
Высота полюса . . . |
D— 2 ^ Ііа, м -ТЛвт Н—^ j |
|||
Л“ = |
2 |
|||
Внутренний диаметр |
||||
DB — D 2/;м 2ha. м |
||||
Зная D, определим Дг. |
гистерезисного |
слоя |
||
Внутренний диаметр |
||||
^вн. г = Ö + 26.
Наружный диаметр гистерезисного слоя
•^н. г = -^ВН. г + 2ДГ.
Длина гистерезисного пакета определяется по объему, опре деленному из (III.77) с учетом (III.79)
М = |
~Ш ~ РРгѴг = |
°'5РРгАѵ( D B H . г + А г) ІА . п - |
, |
|
где /г — длина пакета, |
м; |
k3 п — коэффициент заполнения ги |
||
стерезисным |
материалом; |
k3 п = 0,94-нІ. |
|
|
Отсюда |
|
|
|
|
|
, _________ MkMlо-°_______ |
(III.86) |
||
|
г |
0,5р/?гДг ( D Bн -)- Др) *з. п |
||
|
|
|||
Длина индуктора
I = (1н-0,95) /г.
После определения всех размеров полумуфт1необходимо произ вести проверочный расчет и последовательным приближением уточнить размеры индуктора и гистерезисного слоя.
Проверочный расчет индуктора и гистерезисного слоя
Для определения действительной величины передаваемого мо мента по формуле (II 1.80) необходимо проверить, обеспечивает ли индуктор значение удельных гистерезисных потерь, принятых предварительно из условий перемагничивания по оптимальному циклу. Для этого следует рассчитать действительную магнитную индукцию в гистерезисном слое, так как удельные потери рг м =
= АГВІ. опт, где. А г — коэффициент, определяющий свойства материала.
12* |
179 |
Определим предварительно индукцию в воздушном зазоре муфты с помощью магнитных проводимостей рабочего зазора А6, гистерезисного слоя Аг и путей рассеяния потока магнита Ха. Значения проводимостей определяют степень использования маг нитной энергии магнита. В приведенных ниже формулах прово димостей размерность проводимости принята в Вб/А.
Магнитная проводимость воздушного зазора на один полюс
Аа = |
0,4я а-^ |
|
С-, |
(III.87) |
|
где а- — расчетный коэффициент |
полюсного |
перекрытия |
|||
« г = « р ( / 1 + - |
Г |
-Ц |
5 Г Ѵ |
(III.88) |
|
V |
ар |
б |
1 |
1 - ар ) |
|
Магнитная проводимость гистерезисного слоя при радиальном намагничивании
a i r n { D u . Г + |
D B u . г ) |
/ г |
|
К = Ѵ т ш х ---------- д- |
- . |
, |
(III.89) |
где Црпіа.ч— проницаемость при перемагничиванин по оптималь ному циклу
|
__ |
В г . опт |
|
|
г" г max |
11 Г . опт |
|
|
|
и |
|
Магнитная проводимость рассеяния магнита «звездочка» по |
|||
методу Т. Г. Сорокера |
|
(Ш.90) |
|
|
К = |
|
|
где |
kh — коэффициент снижения |
проводимости |
потока рассея |
ния |
магнитным сопротивлением |
материала магнита; А0э — про |
|
водимость потока рассеяния в |
эквивалентном |
электромагните |
|
с сердечником, повторяющим конфигурацию постоянного магнита
|
X<тэ |
1,6р/ + |
0,125 і?- <р(а„) |
ІО“6. |
(III.91) |
||
|
График для определения ср (ар) показан на рис. ШЛО |
|
|||||
|
Коэффициент |
/г?_ определяется |
выражением |
|
|||
|
|
|
ß2 |
/о (2ß) — 1 |
|
|
|
|
|
|
l i |
(2ß) |
|
|
|
где |
/ о (2ß) и / і |
(2ß) — бесселевы |
функции |
от аргумента |
ß; |
||
|
|
|
p = |
V - j ä S ~ ’ |
|
(IIL92) |
|
где |
' dB — динамическая магнитная проницаемость постоян |
||||||
ного магнита, соответствующая рабочей точке на основной кривой размагничивания (при намагничивании с шунтом).
180
Зависимость kk (ß) показана на рис. III.11.
При сборке муфты с магнитным шунтом можно принять
Р(/ ^ ИгПри применении магнитного шунта при сборке
В6 = ВГ Я , 0 + ^ с г + ^ б г )^ б г |
4 (Ибг + Ар) |
|
Я,(1 + ^(Г + ^бг)2 |
||
2 (Ха+ К6г) |
||
|
(III.93) |
где Ха— К г ; Хбг = К г \ Хг — масштабная магнитная проводимость
Рис. III. 10. Зависимость ср (а) |
Рис. ІІІ.11. Зависимость кк (ß) |
||||
Индукция в гистерезисном слое |
|
|
|||
п _ |
д _______ Dl |
|
(III.94) |
||
г |
6 |
(£> -f- 26—(—Дг) Іѵк3, |
п |
||
|
|||||
В случае, если Вг ң= Вг,опт,
(III.95)
При корректировании расчетов можно подобрать без измене ний размеров и геометрии индуктора гистерезисный материал, чтобы обеспечивалось оптимальное рг.
Расчет экрана в экранированной муфте аналогичен рассмотрен ному выше.
181
13. РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ МЕХАНИЗМОВ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
Расчет механизмов на литых магнитах и электромагнитах в целом аналогичен расчету одноименнополюсной муфты враще ния (см. п. 10). Однако имеются некоторые отличия, которые будут разобраны ниже. Для простоты муфту поступательного перемеще ния можно рассматривать как развернутую в направлении пере-
Рис. Ш.12. Расчетные схемы механизмов поступатель ного перемещения: а — механизм с плоскими зубцовыми зонами; б — механизм с цилиндрическими зубцовыми зонами; в — пара винт — ганка
мещения вращательную [12]. Расчетные схемы различных кон структивных вариантов механизма приведены на рис. III. 12.
В механизмах с плоскими зубцовыми зонами (конструктивные схемы 38 и 39 табл. 1.1) длина ведущей и ведомой частей в направ лении действия силы L равна длине окружности зубцовой зоны муфты вращения с диаметром D, т. е.
L = nD. |
(111.96) |
Геометрия зубцов такая же, как и у муфты вращения, но число зубцов в продольном сечении
L
где т — зубцовое деление.
182
Как и в цилиндрической муфте т = 6,656. Иначе z = 0,15-^-.
В общем виде
L_
г = kz б ’
где кг = 0,1 -=-0,15 по опыту проектирования муфт.
Определим главные размеры механизма. Из известной фор мулы момента (II 1.8), передаваемого одной полюсной зоной муфты вращения, с учетом (111.96) следует, что передаваемая одной зоной сила
F == Ф- |
2/<э Н. |
(III.97) |
|
МоФ |
|
Магнитный поток |
|
|
(£ = 6,65 1цкЬгІггВгЬи . |
(III.98) |
|
Здесь кф— коэффициент потока |
через паз; Вг6 |
индукция в ра |
бочем зазоре над зубцом, Т. |
|
|
Главные размеры механизма из (III.97) и (II1.98) с учетом зна чения ро и коэффициента запаса k3
LI = |
0.142-10~7 Fh3 |
J _ |
(III.99) |
|
B2z6m |
кэ |
|
|
*ФК г К |
|
|
В цилиндрическом механизме с поступательным движением обеих частей (конструктивные схемы 40 и 41 табл. 1.1) длина зубца I = nd, где d — диаметр зубцовой зоны внутренней подвижной части механизма. Поэтому главные размеры механизма могут быть определены из выражения
Ld |
0,142ІО'7 Fk3 _1_ |
|
(III. 100) |
||
.9 ,0 ,9 |
rsO |
/еэ |
' |
||
|
пѴ г > Л |
В гЬт |
|
||
|
т <& |
|
|
|
|
Эта же формула верна для определения главных размеров ме ханизма по конструктивной схеме 43 из табл. 1.1.
В схеме 42 при малых б
l = ? A - ,2k ) |
(III.101) |
где la — расстояние между зубцовыми зонами; Іа = (Ю-г-15) б. Подставив выражение I в (III.99), можно определить главные
размеры механизма по схеме 43. Заметим, что в этом случае /п = 2. Расчет экрана и магнитной цепи, магнита и обмотки возбуждения полностью аналогичны соответствующим расчетам муфты враще ния и здесь не приводятся.
183