核反应堆冷却介质驱动电机转子冲片强度分析打开文本图片集摘要：核反应堆冷却介质驱动电机在运行时，转子冲片由于高速旋转受到强大的应力作用。为了讨论转子冲片的强度和其应力的影响因素，以驱动电机的转子为讨论对象，应用有限元法建立其三维模型，设定其参数值和约束条件，得出转子冲片 Mie 等效应力云图并对其强度进行校核，再针对不同的转子转速、不同的转子冲片与轴的平均温度和两者不同的配合面间静态过盈量，讨论这些因素对转子冲片与轴配合面间接触压力和转子冲片 Mie 等效应力的影响。结果表明，转子冲片 Mie 等效应力的最大值出现在轴向通风孔处，其应力值超出了材料的抗拉极限。静态过盈量越大、转子冲片与轴的温差越小，导致转子冲片与轴接触面压应力越大，转子冲片的 Mie 等效应力最大值越大；转子转速越高，导致转子冲片与轴接触面压应力越小，转子冲片的 Mie 等效应力最大值越大。关键词：驱动电机；转子冲片；强度0 引言核反应堆冷却介质驱动电机是高温气冷堆核电站一回路重要的驱动设备，推动冷却剂（氦气）在一回路中循环，完成堆芯热量与蒸汽发生器问的热量交换。大型核反应堆冷却介质驱动电机立式、变频率、高转速、高压力、功率大，要求它应具有较高可靠性和较长使用寿命，其质量能够得到保障，对核电站安全运行的意义非常重大。驱动电机转子冲片内径与轴外径采纳过盈配合，在高速运行时，转子冲片和轴受到较大离心力作用，转子冲片内径的形变量大于轴外径形变量，使得两者配合面间产生形变差而导致过盈量减小；同时电机运行时转子冲片与轴产生温差，导致形变差增大，过盈量进一步减小。当转子冲片与轴配合面间形变差等于静态配合过盈量时，两者配合面就会分离造成故障，所以静态过盈量应略大于配合面间最大形变差，但静态过盈量的值不宜过大，增大接触面静态过盈量会使转子冲片所受应力增大，当其应力超出抗拉极限时会对电机造成损坏，因此转子冲片与轴配合面静态过盈量大小的选取和转子冲片强度的校核至关重要。文针对主氦风机叶轮与主轴之间过盈量、摩擦系数以及叶轮转速的变化对接触压力的影响进行了讨论；文应用解析法和有限元法得到高速永磁电机转子的应力大小并对结果进行对比；文通过数值计算和解析计算得出主氦风机转子冲片应力大小，但两种方法计算结果相差较大；文采纳解析法得出碳纤维护套和转轴中的径向应力、切向应力和等效应力，并将解析法的计算结果与有限元法的计算结果进行分析对比；文以一台1...
