,
Гн (24)Вычислим магнитную проводимость воздушного зазора
,
Гн , (25)откуда найдем магнитное сопротивление воздушного зазора
,
1/Гн (26)Магнитное сопротивление ротора определим по формуле
,
1/Гн (27)где
- расстояние между противоположными торцами зубцов ротора,
м 
- магнитная проницаемость ротора,
Гн/м.Полное магнитное сопротивление магнитопровода будет определяться формулой
,
1/Гн (28)Подставим выражения (28) и (16) в выражение (10), затем выражения (10) и (9) в выражение (8), получим
,
В (29)Упростив это выражение, получим
,
В (30)Учитывая, что
,
где
- число оборотов ротора за одну минуту, об/мин,
получим
,
В (31)Подберем диаметр проволоки катушки подмагничивания, исходя из условия, что на каждый квадратный сантиметр наружной поверхности катушки должно приходиться мощность не более 0,02Вт.
Вычислим площадь наружной поверхности катушки по формуле
, (32)где
- длина катушки,
м.Получим
Тогда максимальная мощность, идущая на нагрев катушки, будет равна
Мощность, идущая на нагрев катушки, определяется из выражения
, Вт
(33)где
- напряжение питания катушки подмагничивания,
ВПримем диаметр провода катушки подмагничивания без изоляции равным 0,15мм, тогда диаметр провода с изоляцией будет равен 0,17мм. Рассчитаем количество витков катушки по формуле
, (34)где
- диаметр провода катушки с изоляцией, мм.
Получим
Рассчитаем сопротивление катушки подмагничивания по формуле (15), получим
Учитывая, что напряжение питания катушки 1В, вычислим мощность, идущую на нагрев катушки, по формуле (33)
Так как мощность, идущая на нагрев катушки не превышает макси-мальной, то оставляем выбранный диаметр провода, т.е. 0,15мм.
Построим график функции преобразования в диапазоне от 0 до 1000об/мин.
Рисунок 9 – Функция преобразования
Коэффициент объемного теплового расширения можно найти по формуле (35)
, (35)
где
- коэффициент объемного теплового расширения,T – установившаяся температура,
Т0 – первоначальная температура,
Vt – объем тела при установившейся температуре Т,
V0 – первоначальный объем тела.
Из этой формулы выразим объем тела после изменения температуры
(36)Так как данный преобразователь работает при температурах от минус 20°С до плюс 40°С, то
Т0=-20°С
Т=40°С
Переводим температуру в кельвины и получаем
Т0=253 К
Т=313 К
Рассчитаем тепловое расширение сердечника.
Коэффициент объемного теплового расширения стали
V0=2·(50·10-3·10·10-3·2·10-3)=1·10-6 м3
Рассчитаем тепловое расширение шестерни.
Коэффициент объемного теплового расширения стали
V0=р·(6·10-3)2·5·10-3 -р·(2·10-3)2·5·10-3+8·2·10-3·3,5·10-3·5·10-3)=0,783·10-6 м3
Рассчитаем тепловое расширение вала.
Коэффициент объемного теплового расширения стали
V0=р·(2·10-3)2·5·10-3+р·(8·10-3)2·8·10-3 + р·(3·10-3)2·35·10-3 –
– 2·10-3·1,2·10-3·6·10-3=2,6465·10-6 м3
Рассчитаем тепловое расширение распорной втулки.
Коэффициент объемного теплового расширения стали
V0=р·(4·10-3)2·10·10-3-р·(3·10-3)2·10·10-3=0,2199·10-
6м3
Вал необходимо запрессовать шестерню. Соответственно и зубчатая шестерня (рисунок 10) и вал (рисунок 11) будут изготовлены из стали.
Для изготовления шестерни используется Сталь 10895 ГОСТ 3836 – 83. Для изготовления вала используется Сталь 30 ГОСТ 10.50-88.
Рисунок 10 – Шестерня зубчатая
Рисунок 11 – Вал
Отверстие в шестерне под вал должно составлять: Ш4P7
мм.Часть вала, которая будет запрессована в шестерню должна быть выполнена с допуском Ш4k7
мм.Таким образом, мы имеем посадку с натягом Ш
.
3.5 Расчет погрешностей
Определим погрешность индукционного тахометра. Основные погрешности будут возникать из-за величин, входящих в функцию преобразования, рассчитываемую по формуле (31)
,Определим коэффициенты влияния величин, входящих в функцию преобразования по формуле (38)
, (38)где Х – величина, для которой находится коэффициент влияния.
Зададимся частными погрешностями
, 
, 
, 
, 
, 
, 
Рассчитаем погрешность преобразователя г по формуле (30)
(39)Подставив в формулу (39) значения, полученные по формуле (38), получаем погрешность преобразователя
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Цель курсового проекта была достигнута. Разработан индукционный тахометр, расчетные характеристики которого удовлетворяют заданным. В работе были рассчитаны основные элементы конструкции индукционного тахометра, построена функция преобразования, создана структурная схема преобразователя. Также в работе был произведен обзор преобразователей частоты вращения, выявлены их достоинства и недостатки. Сделана деталировка основных элементов индукционного тахометра.