有刀槽时的三维有限元计算（转速为3600rpm）有刀槽时的三维几何模型有刀槽时的有限元网格模型计算中利用对称关系仅计算齿和槽楔的一半，齿和槽楔均采用Solid45单元，利用SWEEP功能生成单元。利用接触向导自动生成接触单元（TARGET170和CONTACT173），齿和槽楔间考虑摩擦系数0.3.转子的屈服强度为660760MPa，抗拉强度760MPa.

　　边界条件为：（1）槽楔和齿中心线为对称边界；（2）槽楔靠近本体一端轴向约束；（3）为减少三维问题的计算量，齿底部加一由二维模型计算得来的径向位移来等效，3000RPM和3600RPM时所加的径向位移值分别为0.107mm和0.152mm.

　　所加载荷为：（1）角速度：314rad/s（3000rpm）和377rad/s（3600rpm超速）。

　　（2）槽内楔下垫条、导线和绝缘得离心力（均布作用于槽楔上）：38.5MPa（3000rpm）和55.43MPa（3600rpm超速）。以下计算结果均是转速为3600rpm情况下计算得到的结果。

　　超速时（3600rpm）时的第一主应力（拉应力）、轴向、径向和周向应力分布分别如。从周向应力分布图（）来看，由于应力集中，槽楔传递过来的力在误刀槽处重新分布，使得刀槽底部圆角处受压。

　　刀槽处的第一主应力（拉应力）分布（MPa）刀槽处的轴向应力分布（MPa）刀槽处的径向应力分布（MPa）刀槽处的周向应力分布（MPa）无刀槽时的三维有限元计算（同样网格和边界，转速为3600rpm）为了比较误刀槽对强度的影响，需要对无刀槽时的情况进行计算，计算时采用相同截面网格密度。

　　整个本体圆周的二维有限元计算（考虑大齿，转速为3600rpm）0对称本体圆周的第一主应力（拉应力）分布（MPa）3有限元计算结果比较分析是转速为3600rpm时未考虑大齿效应时齿顶圆角处的最大应力比较。

　　位置2D模型3D模型（无刀槽）3D模型（有刀槽）误刀槽对拉应力的增加百分比齿顶圆角处637MPa631MPa670MPa6.2%从0可以看出，转子本体上的最大拉应力出现在大齿上（磁极处）的圆角处，考虑大齿效应时的二维模型计算结果为704MPa（3600rpm），再由可以得出由于误刀槽效应，大齿处在3600rpm时的实际最大应力为7041.062=748MPa.换算成工作转速（3000rpm）时由于误刀槽效应大齿处的最大应力为7481.44=519MPa，接下来我们从静止到工作转速（应力幅值为0519MPa）的进行低周疲劳计算。

　　低周疲劳计算（静止到工作状态）对静止到工作转速（应力幅值为0519MPa）进行低周疲劳计算。从所编MATHCAD（数学软件）程序计算得到的疲劳寿命为4.595106次循环，大大满足实际运行要求。

　　高周疲劳计算计算中的材料和集中系数查阅了引进西屋计算文献，使用了西门子西屋引进的横振程序和扭振计算程序来计算弯矩和扭矩。再计算过程编辑成MATHCAD程序，计算得到的最大等效交变应力。计算工况最大等效交变应力（MPa）安全系数只考虑重力引起的弯曲33.34.554（>3）考虑重力和不对中引起的弯曲36.54.154（>2）注：西门子西屋设计中考虑的安全系数为：3（只考虑重力引起的弯曲）；2（考虑重力和不对中引起的弯曲）。高周疲劳计算得到的交变应力安全系数足够。

　　结论对于转子槽数比较多，有限元三维计算工作量巨大的情况，先对结构部分进行三维比较，再从整体二维问题结果推倒出整体三维问题结果的计算方法是有借鉴意义的，对于求解其它复杂、计算量大且有规律的三维模型也可作计算思想方面的参考。

　　从对有、无误刀槽存在时的有限元计算分析来看，误刀槽的存在对拉应力的影响比较小，误刀槽处的低周疲劳和高周疲劳计算也验证转子的强度是足够的。另外，误刀槽对整个发电机的电磁场也无影响。从以上各方面来看，能够保证发电机长期正常运行。