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DTAS在电机径向尺寸链计算中的应用

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引入形位公差及配合间隙的电机径向尺寸链计算    
   

   
问题描述    
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问题:计算电机气隙、检验当前零件尺寸公差设计是否合理?

     
     

报告说明

1、定子与机壳接触面范围确定的目的:该接触面用来确定尺寸链起始点与终止点

2、机壳内径与定子外径过盈量分析计算

机壳内径与定子外径是过盈配合,在此过程中,机壳内径与定子外径均发生变形,因此该接触面落在二者的最小过盈量与最大过盈量之间。

机壳内径的尺寸公差为

定子外径的尺寸公差为

机壳内径与定子外径的最大过盈量=85.02-84.87=0.15

机壳内径与定子外径的最小过盈量=85-84.96=0.04

因此,机壳内径与定子外径的接触面到中心线的距离=

通过对数据分析发现:

前、后端轴承的游隙及前、后端轴承位置的同轴度、止口配合导致转轴相对于水平方向有一个角度,而转子装配在转轴上,则转子相对于水平方向也会有一个角度,该角度会使电机气隙分布不均匀。

因此,尺寸链计算过程中,需要计算的参数如下:

1、转子与定子前端间隙;

2、转子与定子后端间隙。

建立尺寸链定子与转子前端间隙

   
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建立尺寸链        
       
       

尺寸链计算定子与转子前端间隙

   
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计算结果:

极值法计算得到转子前端与定子间隙为

概率法计算得到转子前端与定子间隙为0.8025±0.0582

仿真计算定子与转子前端间隙

   
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由仿真计算可知,转子前端与定子间隙满足电机气隙技术要求的概率为44.61%。

建立尺寸链定子与转子后端间隙

 
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建立尺寸链        
     
     

尺寸链计算定子与转子后端间隙

   
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计算结果:

极值法计算得到转子后端与定子间隙为

概率法计算得到转子后端与定子间隙为0.8025±0.0774

仿真计算定子与转子后端间隙

   
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由仿真计算可知,转子后端与定子间隙满足电机气隙技术要求的概率为45.49%。

优化分析

 
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分析:

定子与转子前端、转子后端间隙不一致。由计算结果可知,定子与转子前端尺寸变化范围是定子与转子后端尺寸变化范围的一个子集,因此只需要优化定子与转子后端间隙合格率。

优化合格率:

1、从计算结果中找出贡献度较大的环进行公差调整;

2、调整技术要求。

优化分析公差常规优化

 
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公差调整中需要考虑零件加工水平

注:调整后的尺寸公差待确定,需再讨论。

优化分析公差常规优化

 
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电机气隙技术要求:0.7~0.8

公差调整之后,仿真计算结果从45.49%提高到71.3%

优化分析—优化技术要求

 
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当合格率为99.98%时,技术要求需要调整为0.71~0.92

来源:DTAS棣拓科技
电机尺寸链
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首次发布时间:2023-05-23
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