【摘要】：隨著國內(nèi)制造業(yè)技術(shù)突飛猛進(jìn)的高速發(fā)展,作為提高氣體壓力或輸送氣體的機(jī)械設(shè)備,壓縮機(jī)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,人們對往復(fù)壓縮機(jī)的性能要求也日益提高。在研發(fā)階段控制整機(jī)的振動量級和噪聲水平,已成為往復(fù)壓縮機(jī)行業(yè)追求的重要目標(biāo)。曲軸高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動是引發(fā)壓縮機(jī)機(jī)組共振的重要因素,軸系動力學(xué)特性不僅影響著曲軸的使用壽命,而且直接關(guān)系到機(jī)組的安全性、穩(wěn)定性。本文以30A-2型星型往復(fù)壓縮機(jī)為研究對象,在理論分析的基礎(chǔ)上,采用多體系統(tǒng)動力學(xué)和有限元分析法,對星型壓縮機(jī)曲軸軸系進(jìn)行振動特性分析研究。主要內(nèi)容包括:1、對曲柄連桿機(jī)構(gòu)中各運(yùn)動構(gòu)件的運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行理論分析,推導(dǎo)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)模型,確定主副連桿式曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)與曲柄轉(zhuǎn)角α的函數(shù)關(guān)系。2、基于動力學(xué)理論,利用多體動力學(xué)分析軟件ADAMS對30A-2星型壓縮機(jī)主副連桿式曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行動力學(xué)分析,得到曲軸、連桿和活塞之間力學(xué)關(guān)系和機(jī)構(gòu)有關(guān)的其它動力學(xué)參量,并生成軸系受力的動態(tài)載荷文件,為下一步有限元分析提供載荷邊界條件。3、應(yīng)用PRO/E軟件建立星型壓縮機(jī)曲軸軸系的實(shí)體仿真模型,以有限元理論為指導(dǎo),應(yīng)用ANSYS Workbench軟件對曲軸軸系進(jìn)行模態(tài)分析,計(jì)算曲軸軸系前10階的模態(tài)振型和頻率,根據(jù)軸系振動情況確定軸系的主要失效形式。此外對曲軸軸系進(jìn)行瞬態(tài)動力學(xué)響應(yīng)分析。通過動態(tài)響應(yīng)結(jié)果驗(yàn)證該類型壓縮機(jī)曲軸軸系有足夠的抵抗疲勞破壞強(qiáng)度,從而證明該方法在解決星型往復(fù)式壓縮機(jī)組軸系振動計(jì)算方面的有效性。4、基于30A-2型星型往復(fù)壓縮機(jī)整個(gè)主副式曲軸連桿系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)和動力特性,提出6種普通的四星型壓縮機(jī)不同的曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,對各方案機(jī)構(gòu)進(jìn)行曲軸連桿的動力學(xué)分析和軸系振動特性分析,得到最優(yōu)設(shè)計(jì)方案,目的是研究主副連桿式曲柄連桿機(jī)構(gòu)布置方式對星型壓縮機(jī)軸系的影響,這對于減小星型壓縮機(jī)運(yùn)動件的受力和保證曲軸軸系抗疲勞強(qiáng)度具有重要的意義。本文研究成果可以為星型往復(fù)壓縮機(jī)組振動分析提供理論依據(jù),以期為新型壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)和研發(fā)工作提供一些借鑒和參考。
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH45;TH133.2
【圖文】：

已將更先進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論納入壓設(shè)計(jì)，和噪聲污染方面取得了很大成績。逡逑用空氣壓縮機(jī)領(lǐng)域，往復(fù)活塞式空氣壓縮機(jī)仍為艦船重要的動力設(shè)備之一，其特點(diǎn)是級數(shù)多、船用壓縮機(jī)在達(dá)到技術(shù)性能指標(biāo)的同時(shí)，還應(yīng)更高的噪聲和振動標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)對高壓往復(fù)式壓擇、加工精度、工藝保證、檢測手段、裝配要提高和完善，尤其在設(shè)計(jì)理念、計(jì)算軟件上與借發(fā)達(dá)的科學(xué)技術(shù)和手段，在新型艦船用空氣壓處于領(lǐng)先地位。尤其是在軍事艦船壓縮機(jī)的控及腐蝕等方面上，國內(nèi)壓縮機(jī)生產(chǎn)廠商的技術(shù)水著艦船裝備技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)老舊的設(shè)計(jì)理求，壓縮機(jī)的研究手段也必須進(jìn)行徹底創(chuàng)新性的

計(jì)算多體系統(tǒng)動力學(xué)。其中多剛體系統(tǒng)動力學(xué)是研究統(tǒng)，在理論上的研[偡椒ㄓ校號６僖慌防�、变分灾u疃嗟畝嗵宥ρ砑諧２捎美窶嗜粘俗傭遠(yuǎn)ρа繡車納釗耄約岸圓返母呔紉�，系统中弹袉T湫尾撓跋歟傭⒍噯崽逑低沉ρХ治霰厝磺魘疲攵喔仗宥ρР煌氖牽喑探惺登蠼�，紦溷结果对金q魷低沉ρ侍飧丶際跎細(xì)惺導(dǎo)室庖搴圖壑怠１疚睦茫粒模粒停擁那嶂嵯導(dǎo)傲嘶菇卸嗵宥ρХ治觶ü謖Ｔ俗逼淥碩瘟亢頹嶙塹囊灰桓訟檔畝ρХ治齪罌賞鄙汕岫睪晌募�，分析提供眹铱V跫ｅ義希恚恚恚恚隋義

本文編號：2737453