主氦風(fēng)機(jī)驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度研究與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、不可再生資源的日趨減少和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得我國對核電的需求量越來越大，大型主氦風(fēng)機(jī)驅(qū)動電機(jī)是核電站反應(yīng)堆一回路冷卻劑（氦氣）循環(huán)的驅(qū)動設(shè)備，通過其驅(qū)動冷卻劑為核電站反應(yīng)堆提供冷卻介質(zhì)，其轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)行下會受到較大的離心力作用，準(zhǔn)確計(jì)算轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度對電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行尤為重要。
　　本文對轉(zhuǎn)子沖片的周向應(yīng)力進(jìn)行了分析，以一臺最大運(yùn)行轉(zhuǎn)速為4200r/min的主氦風(fēng)機(jī)驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)子為算例，運(yùn)用解析法得出了其轉(zhuǎn)子沖片的內(nèi)圓周向應(yīng)力值，建立了轉(zhuǎn)

2、子的三維模型，運(yùn)用有限元法得出了轉(zhuǎn)子鐵心周向應(yīng)力云圖，將有限元法得出的轉(zhuǎn)子沖片內(nèi)圓周向應(yīng)力值與解析法得出的結(jié)果進(jìn)行了對比，從而對本文運(yùn)用的分析方法的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　運(yùn)用有限元法仿真計(jì)算了不同工況下轉(zhuǎn)子鐵心的Mises等效應(yīng)力分布情況，并對轉(zhuǎn)子沖片的強(qiáng)度進(jìn)行了校核。采用控制變量法分析得出了轉(zhuǎn)子鐵心與軸的裝配過盈量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子溫度這三種因素對轉(zhuǎn)子沖片Mises等效應(yīng)力和其與軸過盈面接觸壓力的影響。
　　本文以轉(zhuǎn)子沖片

3、的應(yīng)力滿足強(qiáng)度要求為前提對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，通過改變轉(zhuǎn)子槽形、改變轉(zhuǎn)子沖片軸向通風(fēng)孔的位置或其軸向通風(fēng)孔直徑的大小改進(jìn)轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu)，計(jì)算了轉(zhuǎn)子鐵心在不同結(jié)構(gòu)下的Mises等效應(yīng)力分布情況，分析了不同結(jié)構(gòu)下的轉(zhuǎn)子沖片抵抗破壞的能力，設(shè)計(jì)出了一種因去掉軸向通風(fēng)孔而降低了其最大Mises等效應(yīng)力點(diǎn)值的強(qiáng)度更高的轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)。
　　本文對轉(zhuǎn)子端部的強(qiáng)度進(jìn)行了研究，建立了轉(zhuǎn)子端部的三維模型，采用有限元法得出了高速運(yùn)行下轉(zhuǎn)子端部的應(yīng)力分布情