Электрическая машина Советский патент 1982 года по МПК H02K5/16 

(5) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

I

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано во всех типах подшипниковых узлов электрических машин.

Известна электрическая машина, содержащая корпус, ротор, вращающийся в подшипниках, жестко установленных в радиальном направлении в кор пусе, а в осевом направлении упругочерез два невращающихся тарельчатых . упругих элемента, зажатых между двумя пакетами кольцевых элементов, установленных на роторе Ct}.

Heдocтatкaми этой конструкции являются высокая виброактивность машины из-за появления сил сухого трения в местах контакта упругих кольцевых элементов :с невращающимися тарельчатыми упругими элементами, которые приводят к возникновению автоколебаний ротора, а также низкая надежность подшипников из-за ропадзния металлических продуктов истирания тарельчатых и кольцевых элементов в подшипники.

Наиболее близкой к предлагаемой является электрическая машина с вращающимся ротором содержащая корпус со статором и подшипниковыми щитамИ; крышки подшипников, ротор, установленный в подшипниках, которые опираются на щиты посредством радиально упругих опор, состоящих из трех кон10центричных оси ротора втулок, внешняя и внутренняя из которых жесткие и имеют радиальные выступы, обрав1ен ные к средней упругой втулке, на которые она опирается , и упругие в

IS осевом направлении элементы в одном из подшипниковых узлов, обеспечивающие осевой натяг обоих подшипниковCZ.

Недостатками этой электрической машины являются высокая осевая виб30роактивность, возникающая вследствие больших переменных осевых сил, действующих на ротор, вызванных переменными аксиальными составляющими магнитных потоков, а также отклонениями геометрических форм тел и дорожек качения подшипников от идеальных и передающихся, вследствие жесткой фиксации подшипников в осевом направлении относительно корпуса, через подшипники непосредственно на корпус, вызывая вибрации корпуса и повышенные осевые динамические усилия в подшипниках, снижающие надежность машин, Цель изобретения - снижение осевой виброактивности машины. Поставленная цель достигается тем что упругие в осевом направлении эле менты выполнены как единое целое со средней упругой втулкой радиально упругой опоры, причем эта втулка по своей длине больше, чем жесткие наружная и внутренняя втулка, и на ее консольной части выполнено не менее одного ряда пазов, сквозных в радиальном направлении и смещенных « в соседних рядах, причем на внешнем торце консольной части против каждого паза внешнего ряда пазов выполнены осевые выступы,упирающиеся в крышки подшипников. 8 предлагаемой конст рукции электрической машины ротор вывешивается упруго в осевом направлении относительно корпуса. При этом переменные осевые силы, действующие на ротор, вызывает осевые колебательные перемещения ротора, причем переменные осевые усилия в подшипниках, определяемые как произведения осевого перемещения ротора на жесткость упругих в осевом направлении элементов многократно уменьшаются по сравнению с прототипом, В такой же мере снижается осевая виброактивность машины. На фиг, 1 изображена электрическа машина с вращающимся ротором; на фиг. 2 - упругий в осевом направлении элемент, выполненный как единое целое со средней упругой втулкой радиально упругой опоры. Электрическая машина содержит ротор 1, корпус 2, статор 3, подшип никовые щиты 4, подшипники 5, крышки 6 подшипников, радиально упругие опоры, состоящие из внешней жесткой втулки 7, средней упругой втулки 8, жесткой внутренней втулки 9, упрушие в осевом направлении элементы 10 с консольными частями 11, содерх(ащими сквозные в радиальном направ 9 4 лении пазы 12., разделенные между собой перемычками 13 и выполненные на внешнем торце консольной части 11 осевые выступы 1+. Электрическая машина работает следующим образом. При вращении ротора 1, кроме основного радиального магнитного потока, в воздушном зазоре появляются переменные аксиальные составляющие его, вызывающие пульсирующие силы, действующие на ротор 1, Кроме того, дополнительные переменные силы, действующие на ротор 1, появляются из-за отклонения геометрических форм тел и дорожек качения от идеальных. Эти силы, действующие на ротор 1, вызывают осевые перемещения ротора 1, подшипников 5, внутренних втулок 9, средних упругих втулок 8, проскальзывающих по неподвижным внешним жестким втулкам 7, зажаты в подшипниковых щитах крышками 6, Части упругих в осевом направлении элементов 10, ограниченные сквозными в радиальном направлении пазами 12, деформируются на величину осевых перемещений ротора, при этом возникают переменные осевые силы давления, с которыми упругие в осев.ом направленик элементы 10 через осевые выступы Н действуют на крышки 6 подшипников и далее на корпус 2, Значение этих осевых сил давления равно произведению осевого перемещения ротора на жесткость упругих в осевом направлении элементов 10, и вследствие снижения жесткости конструкции машины в осевом направлении эти силы многократно уменьшаются, в такой же мере уменьшается осевая виброактивность машины, Необходимое значение осевого натяга подшипников достигается установкой прокладок в местах контакта осевых выступов 14 с крышками 6 или уменьшение высоты выступов Tt, В предлагаемой электрической машине виброактивность снижается в 15 раз. Формула изобретения Электрическая машина, содержащая корпус, в котором установлены статор, ротор, установленные на валу ротора подшипники, крышку под