渦旋壓縮機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、節(jié)能高效等優(yōu)點(diǎn),目前在制冷與空調(diào)、各種氣體壓縮、燃料電池等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。渦旋壓縮機(jī)主要由動(dòng)靜渦旋盤(pán)、曲軸、機(jī)架、主副軸承、平衡鐵和防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等零件構(gòu)成,各零部件之間相互配合,核心構(gòu)件出現(xiàn)故障或存在設(shè)計(jì)缺陷都會(huì)直接或間接影響到整機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性與可靠性,導(dǎo)致渦旋壓縮機(jī)性能的下降。因此,在工作過(guò)程中核心零部件的可靠性是保障整機(jī)工作效率的重點(diǎn),對(duì)構(gòu)件進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化是確保渦旋壓縮機(jī)性能和安全性的前提。本文結(jié)合渦旋壓縮機(jī)實(shí)際工作狀況,總結(jié)常見(jiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)故障因素,建立了渦旋壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)故障樹(shù),并進(jìn)行定性分析,識(shí)別系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。在此基礎(chǔ)上確立了曲軸強(qiáng)度問(wèn)題與臨界轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)問(wèn)題是保證傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的重點(diǎn)。以某高校某型號(hào)渦旋壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,首先針對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)曲軸強(qiáng)度問(wèn)題,結(jié)合傳動(dòng)系統(tǒng)的基本理論,利用有限元軟件對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)曲軸進(jìn)行靜力學(xué)分析,校核其強(qiáng)度,同時(shí)進(jìn)行多次有限元仿真討論了結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料、載荷對(duì)曲軸強(qiáng)度的影響,為曲軸疲勞分析提供有限元結(jié)果數(shù)據(jù)。在長(zhǎng)期工作過(guò)程曲軸強(qiáng)度問(wèn)題容易引發(fā)高周疲勞破壞,會(huì)對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重影響,所以在曲軸強(qiáng)度滿足設(shè)...

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 渦旋壓縮機(jī)的發(fā)展歷程
    1.2 渦旋壓縮機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 渦旋壓縮機(jī)的研究熱點(diǎn)
        1.3.1 渦旋型線研究
        1.3.2 動(dòng)力學(xué)特性研究
        1.3.3 摩擦磨損與潤(rùn)滑研究
        1.3.4 工作過(guò)程特性研究
        1.3.5 機(jī)構(gòu)模型的研究
        1.3.6 故障研究
    1.4 課題研究的來(lái)源及意義
        1.4.1 課題的來(lái)源
        1.4.2 課題的背景及意義
    1.5 課題的研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.1 課題的內(nèi)容
        1.5.2 課題的創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 渦旋壓縮機(jī)幾何理論及受力分析
    2.1 渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理
    2.2 渦旋壓縮機(jī)的幾何理論
        2.2.1 圓的漸開(kāi)線方程
        2.2.2 工作腔行程容積與容積比
    2.3 渦旋壓縮機(jī)的受力分析
        2.3.1 動(dòng)渦盤(pán)的氣體力分析
        2.3.2 動(dòng)渦盤(pán)慣性載荷
        2.3.3 動(dòng)渦盤(pán)傾覆力矩分析
        2.3.4 動(dòng)渦盤(pán)受力分析
        2.3.5 偏心主軸受力分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 渦旋壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)故障分析
    3.1 故障樹(shù)的基本理論
        3.1.1 故障樹(shù)的數(shù)學(xué)描述
        3.1.2 故障樹(shù)的構(gòu)建步驟
    3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)主要的故障形式
        3.2.1 曲軸故障
        3.2.2 軸承故障
        3.2.3 電機(jī)故障
        3.2.4 動(dòng)渦盤(pán)故障
    3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)故障樹(shù)分析
        3.3.1 構(gòu)建故障樹(shù)
        3.3.2 求最小割集
        3.3.3 故障樹(shù)結(jié)構(gòu)重要度
    3.4 本章小結(jié)
第4章 曲軸有限元靜力學(xué)分析
    4.1 有限元方法概述
    4.2 氣體力的計(jì)算
    4.3 建立曲軸有限元模型
        4.3.1 幾何模型與材料定義
        4.3.2 簡(jiǎn)化主副軸承
        4.3.4 網(wǎng)格劃分
        4.3.5 施加載荷和約束
        4.3.6 有限元結(jié)果分析
    4.4 曲軸強(qiáng)度影響因素分析
        4.4.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)
        4.4.2 材料參數(shù)
        4.4.3 轉(zhuǎn)速
    4.5 本章小結(jié)
第5章 渦旋壓縮機(jī)曲軸疲勞分析
    5.1 疲勞分析理論
    5.2 疲勞壽命預(yù)測(cè)方法
    5.3 疲勞分析軟件NCODE
    5.4 曲軸疲勞分析
        5.4.1 材料屬性
        5.4.2 載荷譜的添加
        5.4.3 疲勞結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 傳動(dòng)系統(tǒng)模態(tài)分析及優(yōu)化
    6.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)概述
        6.1.1 Ansys Workbench參數(shù)優(yōu)化模塊
        6.1.2 響應(yīng)面法概述
        6.1.3 優(yōu)化分析步驟
    6.2 傳動(dòng)系統(tǒng)模態(tài)分析
        6.2.1 模型的導(dǎo)入
        6.2.2 材料屬性的定義及網(wǎng)格的劃分
        6.2.3 約束和載荷
        6.2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力下模態(tài)分析
    6.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)
        6.3.1 確定設(shè)計(jì)變量
        6.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
        6.3.3 靈敏度分析
        6.3.4 響應(yīng)面分析
    6.4 渦旋壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化
        6.4.1 多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
        6.4.2 優(yōu)化結(jié)果討論
    6.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號(hào)：3778432