微型高速起動(dòng)發(fā)電機(jī)軸承系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析.pdf

1、電作為人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力，人們的生活越來(lái)越離不開(kāi)對(duì)電力的需求，在一些特殊場(chǎng)合或者電力無(wú)法輸送的地方就需要有微型電站的支持。微型可移動(dòng)電站主要由起動(dòng)發(fā)電機(jī)，燃機(jī)，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(tuán)聯(lián)合技術(shù)中心項(xiàng)目合作項(xiàng)目，具有很大的市場(chǎng)價(jià)值。本文主要研究高速電機(jī)軸承—轉(zhuǎn)子軸系設(shè)計(jì)、分析以及相配套的潤(rùn)滑設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。
　　依據(jù)永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)要求，綜合考慮電機(jī)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(rùn)滑結(jié)構(gòu)和聯(lián)軸器。采用高速軸承分析軟件對(duì)軸承內(nèi)部的重要參數(shù)和軸承預(yù)緊力進(jìn)行優(yōu)選與設(shè)計(jì)，并根據(jù)試驗(yàn)條件的限制和要求，設(shè)計(jì)了采用過(guò)盈配合方式的聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)參數(shù)和傳遞設(shè)計(jì)扭矩所需要的最小過(guò)盈量參數(shù)。
　　采用有限元分析軟件ANSYS計(jì)算出在不同的軸承內(nèi)部參數(shù)與外界參數(shù)對(duì)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(dòng)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(jì)參數(shù)，加工制造了角接觸陶瓷球軸承。
　　滾動(dòng)軸承在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)必須要有相應(yīng)的潤(rùn)滑與散熱方式，針對(duì)高速電機(jī)而言，采用油氣潤(rùn)滑能夠有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承散熱與潤(rùn)滑，并且可以簡(jiǎn)化電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。采用經(jīng)典CFD分析軟件FLUENT，對(duì)軸承腔體建模分析，計(jì)算出采用油氣潤(rùn)滑方式得到的軸承腔體流場(chǎng)分布，壓強(qiáng)分布，速度分布與溫度分布，在計(jì)算過(guò)程中考慮軸承自身發(fā)熱和電機(jī)內(nèi)部發(fā)熱共同作