【摘要】：在船舶、熱力發(fā)電等領(lǐng)域,很多管路的運(yùn)載介質(zhì)都是高溫液體或者是高壓蒸汽。由于材料具有熱脹冷縮的物理特性,這些高溫管路在工作期間會(huì)產(chǎn)生較大的熱位移變形,并可能伴隨出現(xiàn)危險(xiǎn)的彎曲應(yīng)力及應(yīng)力轉(zhuǎn)移。為了避免此類情況的發(fā)生,這些管路的安裝需要使用能夠提供恒定支撐力的柔性支吊架。本文基于主輔彈簧相互組合的設(shè)計(jì)原理,設(shè)計(jì)研究了兩種可以輸出可調(diào)恒力的彈簧支吊架,并驗(yàn)證了其力學(xué)性能和減振效果,最后提供了優(yōu)化改進(jìn)的思路。首先根據(jù)力學(xué)關(guān)系和疊加原理,介紹了主輔彈簧在與合適的刀型凸輪進(jìn)行力學(xué)耦后,可以得到恒力輸出的觀點(diǎn)。本文依據(jù)此觀點(diǎn)進(jìn)行恒力支吊架設(shè)計(jì)時(shí),先選擇合適的主輔彈簧剛度系數(shù),通過MATLAB編程,推導(dǎo)求解出刀型凸輪的外輪廓設(shè)計(jì)曲線,完成凸輪的設(shè)計(jì);再根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí),借助SolidWorks軟件完成恒力吊架所有零件的三維設(shè)計(jì),并將所有零件進(jìn)行裝配,在檢查校對(duì)無(wú)誤后,對(duì)每個(gè)零件進(jìn)行出圖加工,完成兩種三維設(shè)計(jì)方案的實(shí)物生產(chǎn)組裝。然后設(shè)計(jì)搭建恒力支吊架的試驗(yàn)臺(tái),并對(duì)設(shè)計(jì)的兩種恒力吊架在不同輸出載荷的情況下進(jìn)行恒力拉升試驗(yàn),試驗(yàn)表明支吊架在靜態(tài)工作情況下,輸出恒力的恒定度滿足設(shè)計(jì)初始要求;再對(duì)恒力支吊架進(jìn)行動(dòng)態(tài)振動(dòng)試驗(yàn),用力傳遞率來評(píng)價(jià)其在動(dòng)態(tài)干擾下的減振效果。最后提出一種優(yōu)化支吊架的方案,設(shè)計(jì)出一種小型的液壓阻尼器,將其安裝在恒力吊架中,再對(duì)支吊架進(jìn)行動(dòng)態(tài)振動(dòng)試驗(yàn),驗(yàn)證其對(duì)支吊架減振效果的影響,檢驗(yàn)優(yōu)化效果。本文設(shè)計(jì)研究的主輔彈簧式恒力支吊架的恒力輸出穩(wěn)定,對(duì)恒力吊架的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有一定的參考意義。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U664.84
【圖文】：

主輔式彈簧恒力支吊架內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

主輔式彈簧恒力支吊架輸出恒力原理示意圖

本文編號(hào)：2803695