当碳纤维护套厚度较大时会影响转子的散热性能，而较小时又无法保证高速旋转的安全；当护套与永磁体过盈量较大时会增加过盈装配的难度，过盈量较小时又无法提供足够的预紧力，因此十分有必要分析护套厚度及过盈量对转子应力的影响。

　　针对一个体积较大的高速永磁电机转子进行研究，其基本参数为：刚性芯轴半径138mm,弹性模量210GPa,泊松比0.3，密度7.85g/cm3，永磁体内半径为138mm,外半径为168mm,弹性模量160GPa,泊松比0.27，密度8.4g/cm3,极限拉伸强度35MPa,抗压强度700MPa,安全系数取1.5。

　　碳纤维复合材料的基本性能参数选用常规张力20N缠绕时的测试数据，密度1.78g/cm3,电机转子额定转速为10000rpm。 高速旋转时永磁体径向最大应力和切向最大应力与护套厚度和过盈量的关系径向最大应力为压应力，护套厚度和过盈量的增加会使最大压应力增大；切向最大应力开始为拉应力，随着厚度和过盈量的增大而减小，当变为压应力后厚度和过盈量的影响趋势就刚好相反。

　　为使永磁体的拉应力满足强度要求，10mm护套需要过盈量在1mm以上，12mm护套需 要过盈量在0.7mm~0.8mm区间范围内，14mm护套需要过盈量在0.5mm~0.6mm区间范围内。当护套厚度为12mm时，过盈量为0.8mm永磁体切向最大应力为18.991MPa,增加过盈量至1mm时变为10.474MPa,减小了44.85%，考虑到过盈量越大装配越困难，选择0.8mm的过盈量比较合理。

　　高速旋转时碳纤维护套径向最大应力和环向应力与护套厚度和过盈量的关系可以看出，碳纤维护套的径向最大应力为压应力，随着护套厚度和过盈量的增加而增大；环向最大应力为拉应力，随着护套厚度的减 小和过盈量的增加而增大。当护套厚度为12mm时，过盈量为0.8mm护套环向 最大应力为607.12MPa,增加过盈量至1mm时变为750.86MPa,增加了23.67%；而当过盈量为0.8mm时，护套厚度10mm环向最大应力为621.12MPa,增加厚度至14mm时变为600.38MPa,仅减小了3.34%，护套厚度对护套的环向应力影响很小。

　　阅读延伸：《碳纤维应用于高速电机转子护套的综合分析》