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防爆电机的底座是电机中十分重要的部件,它在各种工况下承受着较大的载荷,若局部的应力过高会导致结构破坏,甚至会引起主轴非正常摆动和机组强振,缩短电机使用寿命,同时带来重大损失。传统的设计方法是采用材料力学的简化计算与经验设计相结合的方法来决定其强度,虽然这种设计方法经过实践证明具有一定的可靠性,但存在设计周期长、结构欠合理、设计过于保守、余量偏大等弊端,这样常造成底座过于笨重,且由于钢材的大量使用,使得其成本偏高,导致产品缺乏竞争力,所以有必要在保证其使用性能的前提下,对其结构进行轻量化设计。有限元法与优化设计是现代设计方法的主要内容,对电机底座进行有限元分析,得出其在各种工况下的受力和变形情况,继而对其进行优化设计,可以使底座的结构和性能更加趋于完善。本文采用Ansys软件对底座进行结构优化,选择设计变量、约束条件和目标函数,建立起结构优化的数学模型,对底座结构进行了尺寸优化迭代计算,优化结果使底座重量从原始的3814kg降低到3125kg,降低了约18%,虽然底座所受应力和变形有所增大,但都在允许范围内,取得了良好的优化结果。对同步电动机轴系建立了扭振模型,针对南阳防爆集团股份有限公司TAW2800同步电动机,采用有限元及传递矩阵法计算了其固有特性,建立了扭振响应计算模型,并计算与压缩机相连接的转轴上节点的响应。结果表明与压缩机连接的转轴处受到的扭应力最大,是影响轴系寿命的关键部位。