某电机定子硅钢片叠压工装设计与制作开题报告
2020-04-05 10:57:41
1. 研究目的与意义(文献综述)
一般说来,电机定子铁芯主要由硅钢片叠压而成。之所以选择硅钢作为铁芯,是因为硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质。在通电线圈中,它可以产生较大的磁感应强度,从而可以使变压器的体积缩小。
在交流状态下,整个电机会产生功率损耗。功率损耗不仅在线圈的电阻上,也产生在交变电流磁化下的铁芯中,即“铁损”。“铁损”由两个原因造成。一个是“磁滞损耗”,一个是“涡流损耗”。
之所以不用整块的硅钢做电机定子铁芯,而选择片状,是因为片状铁芯可以减少“涡流损耗”。电机工作时,线圈中有交变电流,磁通也是交变的。这个变化的磁通在铁芯中产生感应电流。铁芯中产生的感应电流,在垂直于磁通方向的平面内环流着,所以叫涡流。涡流损耗同样使铁芯发热。为了减小涡流损耗,铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠成,使涡流在狭长型的回路中,通过较小的截面,以增大涡流通路上的电阻;同时,硅钢中的硅使材料的电阻率增大,也起到减少涡流的作用。
2. 研究的基本内容与方案
该项毕业设计的主要内容为:针对某电机定子硅钢片叠压生产,设计专用叠压工装,并试验、加工,完成该项工装的设计图纸、装配过程仿真、工装零件加工程序编写、部分零件的实际加工制造与装配。目标就是在规定的时间之前,能够设计并能制造出合格可用的叠压工装,并完成毕业设计的各项任务。
由于已经基本清楚地认识了我所要做的课题,并且知道了具体的硅钢片,结合老师与同事提供的相关资料与知识,可以制定出如下方案:
硅钢片的叠压是两个部分,一个是叠,一个是压。我是这样想的。叠需要考虑到定位与夹紧,这个部分是主体;压是压紧力,这个只需要设计一个工具,在液压机的作用下即可办到。关于“叠”,需要一套流程。先设计出一个与硅钢片外形相仿的绝缘垫压板(八边形),由于硅钢片的边上有扣片槽,在垫压板相应的边开槽,用来辅助加强定位及后面的防止硅钢片回弹。硅钢片中部是个圆形空洞且有许多的长条状的槽,我们可以利用这个槽来实现定位,即设计一个圆筒状的夹具,在这个圆筒夹具的外缘有一块突出的片状结构,用以卡在硅钢片的长条状槽中,可以约束水平方向、绕水平方向旋转及竖直方向上的自由度,从而实现定位。(这里的夹具采用间隙配合,方便硅钢片的“叠”)将该筒状夹具放置于垫压板中心位置,叠放第一片硅钢片,让长槽穿过夹具的片状结构平放于垫压板之上。然后继续叠放,待叠放结束后,因为仅仅依靠筒状夹具是不够的,需要辅助。将扣片紧固与扣片槽内,(扣片的长度比硅钢片高度高点)实现加强定位。然后在硅钢片上面放一块压板。压板上面放置压具。这个压具很简单,是空心柱状结构。然后使用液压机压紧硅钢片。取下压具和压板,在最上面放置一块垫圈,用以将扣片固定其上,防止硅钢片回弹。最后倒置整个硅钢片组,将底部也进行同样操作。硅钢片整个叠压工序就完成了。
3. 研究计划与安排
1-3周 完成开题报告和外文翻译。
4-7 周 完成某电机定子硅钢片叠压生产工装的结构设计、仿真、程序编写。
8-14周 对相关工装零件进行选型、制作与装配调试。
4. 参考文献(12篇以上)
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电机.中华人民共和国工业信息化部[引用日期2013-12-17]
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成大先,机械设计手册(第五版)(1-5卷套装),化学工业出版社,2014.11.
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高荣慧,机械产品综合设计课程设计指导书:工业机械手设计[m].合肥:合肥工业大学出版社. 2014.12
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