【摘要】：離心壓縮機(jī)是一種在諸多工業(yè)領(lǐng)域廣泛使用的大型機(jī)械設(shè)備,是國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)的關(guān)鍵裝備,其轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和裝配水平對(duì)整個(gè)壓縮機(jī)的性能具有十分重要的影響。由于需要傳遞足夠大的扭矩,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的主軸與葉輪往往采用溫差法進(jìn)行過(guò)盈裝配,但遺憾的是過(guò)盈裝配后的主軸可能產(chǎn)生不同程度的彎曲變形,特別是近年來(lái)隨著壓縮機(jī)朝著大型化趨勢(shì)的不斷發(fā)展,裝配后主軸的彎曲變形問(wèn)題變得日益嚴(yán)重。一旦主軸彎曲變形超標(biāo),將會(huì)導(dǎo)致主軸在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)超標(biāo)、噪聲過(guò)大、碰磨等一系列不良后果,因此研究主軸的彎曲變形機(jī)理并尋求減小主軸彎曲變形的措施是企業(yè)目前極為關(guān)心的問(wèn)題。主軸實(shí)際裝配過(guò)程是在大型廠房?jī)?nèi)進(jìn)行的,周圍并無(wú)環(huán)境隔離裝置,而且為了加快降溫速度,往往會(huì)利用風(fēng)扇加快空氣對(duì)流,所以主軸和葉輪沿圓周方向存在不均勻降溫。通過(guò)計(jì)算單葉輪裝配發(fā)現(xiàn)不均勻降溫是導(dǎo)致主軸發(fā)生彎曲變形的一個(gè)重要原因,降溫越不均勻,主軸彎曲變形越大。另外通過(guò)力學(xué)分析發(fā)現(xiàn),過(guò)盈面間的接觸壓力可以促進(jìn)彎曲變形的恢復(fù),但摩擦力的存在卻阻礙了彎曲變形的完全恢復(fù)。由于摩擦力、接觸壓力都與過(guò)盈量有關(guān),所以過(guò)盈量和摩擦系數(shù)對(duì)主軸的彎曲變形具有耦合影響。計(jì)算表明,當(dāng)摩擦系數(shù)為0時(shí),主軸的彎曲變形很小,但會(huì)表現(xiàn)出隨過(guò)盈量增加而單調(diào)減小趨勢(shì),當(dāng)摩擦系數(shù)不為0時(shí),主軸彎曲變形隨著過(guò)盈量的增加先增加后減小。通過(guò)計(jì)算雙葉輪裝配發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩葉輪降溫方式相同時(shí)兩葉輪產(chǎn)生的彎曲變形會(huì)發(fā)生疊加,裝配時(shí)間間隔對(duì)主軸彎曲變形無(wú)明顯影響,而兩葉輪的不同降溫方式對(duì)主軸彎曲變形影響較大。通過(guò)建立具有典型形狀誤差的主軸與葉輪裝配模型,并與無(wú)誤差的裝配模型進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)形狀誤差不僅會(huì)對(duì)過(guò)盈面間的應(yīng)力分布和摩擦扭矩有較大的影響,而且還會(huì)導(dǎo)致裝配后的主軸發(fā)生不同程度的彎曲變形,同時(shí)形狀誤差和降溫不均對(duì)主軸彎曲變形具有耦合影響。最后,為了減小由降溫不均和形狀誤差導(dǎo)致的主軸彎曲變形,本文提出了縮短葉輪盤底與主軸接觸長(zhǎng)度和在葉輪盤底增加溝槽設(shè)計(jì)兩種優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)兩種優(yōu)化方案對(duì)降溫不均導(dǎo)致的主軸彎曲變形均有很好的效果,但對(duì)形狀誤差導(dǎo)致的彎曲變形改善作用不大。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH452

【參考文獻(xiàn)】

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2 楊樹(shù)華;侯秀麗;王宇;孟繼綱;王開(kāi)宇;肖忠會(huì);;離心壓縮機(jī)葉輪過(guò)盈接觸及傳遞扭矩研究[J];風(fēng)機(jī)技術(shù);2014年03期

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5 張玉美;王智明;劉建嶺;;轎車輪轂過(guò)盈裝配的有限元分析[J];機(jī)械研究與應(yīng)用;2010年05期

6 尤小梅;孟磊;聞邦椿;;葉輪部裝結(jié)構(gòu)的裝配性能分析[J];內(nèi)燃機(jī)工程;2010年02期

7 尤小梅;孟磊;聞邦椿;;基于接觸理論的葉輪部裝結(jié)構(gòu)分析[J];中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào);2008年04期

8 孔祥言,李道倫,徐獻(xiàn)芝,盧德唐;熱-流-固耦合滲流的數(shù)學(xué)模型研究[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯);2005年02期

9 劉天豐,童水光,孫富一;采用過(guò)盈裝配雙筒離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的強(qiáng)度計(jì)算[J];化工機(jī)械;2004年04期

10 黃志剛,柯映林,王立濤;金屬切削加工的熱力耦合模型及有限元模擬研究[J];航空學(xué)報(bào);2004年03期

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3 王佳瑩;考慮溫度影響下結(jié)構(gòu)振動(dòng)疲勞壽命估算[D];南昌航空大學(xué);2012年

4 辜志勇;花鍵軸冷擠壓彎曲變形研究[D];重慶理工大學(xué);2012年

5 馮垣潔;發(fā)動(dòng)機(jī)連桿襯套過(guò)盈裝配仿真及分析[D];中北大學(xué);2011年

6 符杰;過(guò)盈配合的摩擦系數(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2007年

7 楊新平;表面形狀誤差對(duì)過(guò)盈配合性能的影響及其計(jì)算研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2003年

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本文編號(hào)：2669112