微型高速起動發(fā)電機軸承系統(tǒng)設(shè)計分析.pdf

1、電作為人類社會發(fā)展的驅(qū)動力，人們的生活越來越離不開對電力的需求，在一些特殊場合或者電力無法輸送的地方就需要有微型電站的支持。微型可移動電站主要由起動發(fā)電機，燃機，以及發(fā)電等配套設(shè)備組成。本課題源于哈工大-航天科技集團聯(lián)合技術(shù)中心項目合作項目，具有很大的市場價值。本文主要研究高速電機軸承—轉(zhuǎn)子軸系設(shè)計、分析以及相配套的潤滑設(shè)計，并進行了試驗驗證。
　　依據(jù)永磁電機轉(zhuǎn)子設(shè)計要求，綜合考慮電機的工作特性，確定了轉(zhuǎn)子軸系結(jié)構(gòu)形式、軸承的布

2、置方式和加載方式、潤滑結(jié)構(gòu)和聯(lián)軸器。采用高速軸承分析軟件對軸承內(nèi)部的重要參數(shù)和軸承預(yù)緊力進行優(yōu)選與設(shè)計，并根據(jù)試驗條件的限制和要求，設(shè)計了采用過盈配合方式的聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)參數(shù)和傳遞設(shè)計扭矩所需要的最小過盈量參數(shù)。
　　采用有限元分析軟件ANSYS計算出在不同的軸承內(nèi)部參數(shù)與外界參數(shù)對摩擦功耗的影響以及熱量的傳遞與溫度分部。這里面主要考慮的軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)有滾動體的材料、引導(dǎo)方式、套圈的溝曲率系數(shù)和初試接觸角，軸承外部的工況參數(shù)有軸承轉(zhuǎn)

3、速、軸向載荷與徑向載荷。根據(jù)軸承功率損耗和溫度分部的影響，確定了軸承的設(shè)計參數(shù)，加工制造了角接觸陶瓷球軸承。
　　滾動軸承在高速旋轉(zhuǎn)時必須要有相應(yīng)的潤滑與散熱方式，針對高速電機而言，采用油氣潤滑能夠有效地實現(xiàn)對軸承散熱與潤滑，并且可以簡化電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。采用經(jīng)典CFD分析軟件FLUENT，對軸承腔體建模分析，計算出采用油氣潤滑方式得到的軸承腔體流場分布，壓強分布，速度分布與溫度分布，在計算過程中考慮軸承自身發(fā)熱和電機內(nèi)部發(fā)熱共同作