（一）风扇

电机的风扇有离心式、轴流式两大类。离心式风扇，不论铸的还是焊的，只要是形状不特殊，尺寸上可参照同类产品，在强度上一般不会出现问题。轴流式风扇，因各叶片单独与轮毂连在一起，在设计者认为必要时应对强度进行核算。轴流风扇的薄弱部位在叶片的根部。

叶片要承受离心及弯曲两种力的作用（见图3-41）。

图3-41 轴流示风扇示意图

1.离心力F_L

式中G——每个叶片的质量（kg）；

R——叶片的重心半径（m）；

n_max——超速试验时最大转速（r/min）。

2.作用在叶片上的气流压力p

p=HScos α（N）（3-29）

式中H——由风扇吹出的气流的风压（Pa），H可由测量同类产品得到其近似值，或查阅内外径相近、转速相同的同类风扇所消耗的功率（近似为电机的风磨耗），用通风计算或估算的风量求得（气流效率η≈0.6）；

S——每个叶片的面积（m²）。

由压力p作用于风叶的弯矩（N ⋅m）为M=p h

式中h——叶片重心半径R处截面距轮毂外缘的距离（m）。

3.由离心力F_L及气流压力p在叶片根部分别产生的拉应力σ_L及弯曲应力σ_W分别为

σ_L=F_LS_b （Pa）（3-30）

σ_W=M/W（Pa） （3-31）

式中S_b——叶片根部的断面面积（m²）；

W——叶片根部的断面系数（m²），对于常用的机翼形叶片（即图3-41）。

W=a²b_b³/11 （m³） （3-32）

式中a=a_b/b_b，a_b、b_b分别为叶片根部的宽度及厚度（m）。

4.叶片根部所承受的总应力

σ=σ_L +σ_W （Pa） （3-33）

它应小于风扇材质的许用应力[σ]。

图3-42 铸铝转子的平衡柱

（二）平衡柱（见图3-42）(www.daowen.com)

当铸铝转子采用在端环上铸出的平衡柱上加平衡块的方式校动平衡时，往往由于铸铝转子产生“菱形”现象，而在平衡柱上加

过多的平衡块，此时应对平衡柱根部产生的应力进行核算：

σ=M/W（Pa）（3-34）

式中M——由平衡柱本身及所加平衡块共同产生的离心力的弯矩（N ⋅m）。

式中l——加平衡块后的平衡柱重心距根部距离（m）；

m——加平衡块后的平衡柱总质量（kg）；

R——加平衡块后的平衡柱的重心半径（m）；

W——平衡柱根部断面系数（m³）。

算得的σ应小于铸铝的许用应力[σ]，若端环处温度较高，[σ]应取热态下的值。

（三）转子槽楔

如图3-43所示，采用半闭口或半开口槽时，因线圈产生的离心力全部或大部分被转子铁心所承受，仅需要考虑槽口部分能牢牢地固定住槽楔，在运行时不产生松动即可。采用开口槽时，若无参照产品借鉴应对槽楔进行核算（以下计算摘自本章参考文献[4]）。

1）过速：n_p（r/min）。

2）槽内导体数：N_n。

3）槽内铜线面积：A_n=ab N_n（cm²）。

4）每1cm周向长度铜线质量：m₁=8.9×10^-3 A_n（kg/cm）

5）每1cm周向长度绝缘质量：m₂=2.5×10^-3（b_nh_n−A_n）（kg/cm）

图3-43 转子槽断面尺寸

6）每1cm线圈长的离心力：C=5.6（m₁+m₂）（D₂−h_n）（n_p/1000）2×10³（N/m）（3_-36）

7）槽楔的弯曲应力：σ=1.5Cbmed/h₁²（Pa） （3-37）

式中b_med、h1——槽楔宽、厚（m），见图3-43。

8）槽楔的剪应力：τ=0.5C/h₂（h₂见图3-43）（Pa） （3-38）

9）槽楔高度的选择：h≥1.22[Cb_med/（σ）]¹/2（m） （3-39）

10）许用应力：见表3-8。

表3-8 弯曲应力和剪应力对应表

注：h₁/bn的比值不应小于0.25。