资源描述：
《基于dtas的电机装配尺寸链分析计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、基于DTAS的电机装配尺寸链分析计算贺建炜，张慧博，常安然(棣拓软件技术(上海)有限公司，上海普陀200333)摘要：尺寸链分析计算在整个电机结构设计中占很有重要地位。尺寸链一方面可以校验当前零件尺寸公差设计的合理性；另一方面也可以借助尺寸链分析计算软件对不合理的零部件尺寸公差设计进行优化改进。本文引入尺寸链计算软件DTAS对电机径向与轴向尺寸链进行分析计算、仿真计算；判断仿真计算结果是否满足用户要求；若不满足,根据彳既率法计算结果中各组成环贡献度大小找岀需要的优化的环,对其进行合理优化。DTAS软件的使用可以给用户提供一套完整的、高效
2、的、合理的解决公差问题的方法，对提高电机的电气性能和机械性能有重要意义。以电机实例对DTAS尺寸链计算、优化过程进行说明。关键词：电机；尺寸链；DTAS1尺寸链公差分析软件DTAS介绍DTAS公差分析软件是由棣拓软件技术(上海)有限公司自主研发的一款针对机械制造行业产品设计、工艺设计过程中尺寸链的计算及公差分析软件。DTAS作为产品设计中的重要工具，可以帮助产品工程师实现以下目的：1.产品设计阶段公差分析(1)从根本上预测并解决开发设计过程中的尺寸问题,协调各相关部门和供应商对产品质量进行系统科学的优化和改进,减少后期设计的被动变更,加
3、快产品投向市场的速度；(2)合理设计零件的公差,而不单单是基于经验；(3)预测现有公差下产品的关键尺寸是否满足外观、质量以及功能等要求；(4)优化产品设计,降低成本。通过仿真计算发现产品设计不满足要求时,通常是提高零件公差水平来达到要求，但会增加零件的制造成本，往往不可取。通过公差分析可以在不增加制造成本的前提下优化产品设计，从而达到功能要求。2.量产阶段公差分析(1)寻找问题的根本原因，加快尺寸问题的解决速度，识别各尺寸环对最后结果的影响权重，为尺寸调整优化提供理论依据；(2)为新产品的开发提供宝贵的Knowhow,提升公司的开发能力
4、。DTAS公差分析软件操作方便友好，大大提高效率和计算精度,它可以快速的校验产品、零部件公差设计的合理性。校验结果以概率的形式显示在软件界面上,然后将显示的概率结果与6g水平(99.73%)进行对比来判断公差设计是否满足要求，如果不满足用户要求，用户可以以DTAS计算得到贡献度作为指标来优化调整零部件公差，以达到性能成本最优。2问题提岀电机定、转子铁心之间的气隙尺寸与定、转子铁心中心轴向距离偏差是电磁设计和电机工作中两个重要技术参数，其二者数值大小直接影响电机的工作性能。电机气隙值过小可造成电机装配困难或扫膛；气隙值过大会影响电机性能变
5、坏；气隙不均匀可导致电机磁路不对称、产生振动和噪声,严重时造成电机损坏,电机装配后气隙值不易测量⑴。为使电机气隙值和气隙均匀度控制在允许的范围内，结构设计时需对气隙和气隙均匀度尺寸链进行正确计算，以保证当前各组成环的设计公差满足电磁设计要求。电机运行时定、转子温升不同,一般定子散热条件较好,定子部分机座、端盖温州氐于转子的温升,转轴热膨胀要大于定子部件轴向尺寸的热膨胀变形，导致定、转子铁心中心轴向发生偏移⑵。定、转子铁心中心轴向距离偏差对电机性能也会造成影响,其相当于缩短铁心有效长度。气隙有效截面积减小，相当于激磁电流增大,功率因数降低
6、；同时定子电流大,定子铜耗大,则效率低，温升高；另外转子受到一个轴向力，加快了轴承磨损。为改善电机性能,必须缩小定、转子铁心中心的轴向距离偏差⑶。在电机的装配关系中，由相关零部件的轴向尺寸组成的尺寸链与径向尺寸组成的尺寸链统称为电机装配尺寸链。电机装配尺寸链的分析与计算，对保证电机各零部件的装配精度，消除各零部件累积误差对电机性能与质量造成的影响，有着重要作用。笔者借助尺寸链计算软件DTAS对装配尺寸链进行计算；通过蒙特卡罗法仿真计算结果判断当前零件尺寸公差设计是否合理；若当前设计不合理,根据概率法计算结果中各组成环的贡献度大小选取需要
7、优化的组成环,对其进行优化。优化之后定子铁心与转子铁心中心的轴向距离偏差和径向间隙都将满足各自的技术要求。3电机轴向装配尺寸链分析图1为电机诽$由伸端装配图。设计意图是在装配时，要求非轴伸端的轴承盖把深沟球轴承的外圈固定，使得定子铁心与转子铁心轴向对齐（即中心重合）。图1电机^轴伸端装配图1•机壳；2•定子铁心；3•转子铁心；4•转轴；5•端盖；6•轴承盖；7•深沟球轴承3.1电机轴向装配尺寸链计算参数电机轴向尺寸链计算参数（仅供参考）如表1所示:表1电机4由向尺寸链计算参数（仅供参考）环说明环代号名义尺寸上偏差下偏差轴承盖止口高度C5
8、0-0.075端盖轴承室左端面至止口端面距离B160」10机座端面至定子铁芯端面距离A12301.5-1.5定子铁心越L12902•1主轴轴承挡轴肩至转子铁芯端面距离A22511•2转子铁心长度L22902
