葉輪機械偏心裝配的動力學性能研究
發(fā)布時間:2021-01-07 05:49
葉輪機械在國民經濟中占據著重要的地位。國產600MW,1000MW汽輪機,以及各種型號的壓縮機、燃氣輪機在我國的工業(yè)生產中發(fā)揮著不可替代的作用。葉輪機械的核心部件是轉子,包括轉軸與葉輪。轉軸與葉輪之間的聯接關系到能量與轉矩的傳遞。一般使用的熱過盈裝配,原理簡單但在某些場合拆卸不便。本文主要研究一種新的裝配傳動方式—偏心裝配,該裝配方式不需要加熱或冷卻,而且拆卸方便。本文以偏心裝配為研究對象,以一實際運行中的機組為例分析了傳動的機理,并在線接觸假設的前提下,計算了系統(tǒng)的偏心量。采用接觸力學理論,建立了基于彈性接觸理論的偏心量計算方法:基于Hertz模型的計算方法和基于Persson模型的計算方法。通過計算發(fā)現彈性形變對系統(tǒng)偏心量的影響不可忽略。計算得到的結果,還可為動平衡實驗提供參考。本文通過選擇合適的網格和算法分別計算了不同偏心距時系統(tǒng)的動力學性能。通過分析各偏心距臨界轉速與振型的計算結果,發(fā)現偏心距對臨界轉速以及相應振型的影響不大;通過分析各偏心距時系統(tǒng)對于同一激振力的響應,發(fā)現隨著偏心距的加大,系統(tǒng)徑向位移響應隨之加劇。
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 過盈裝配技術
1.1.2 偏心裝配的介紹
1.2 彈性力學的理論與應用
1.2.1 彈性力學的基本理論
1.2.2 接觸力學的發(fā)展
1.3 轉子動力學的發(fā)展
1.3.1 轉子系統(tǒng)的分析與計算方法
1.3.2 轉子系統(tǒng)的不平衡響應與平衡技術
1.4 本文的研究內容
第二章 偏心裝配傳動機理與偏心量初算
2.1 傳動機理
2.1.1 傳動部件
2.1.1.1 主軸
2.1.1.2 葉輪
2.1.1.3 密封1
2.1.1.4 密封2
2.1.2 傳動機理
2.2 同心裝配偏心量計算
2.2.1 偏心軸與密封1
2.2.2 密封1 與葉輪
2.2.3 密封2 偏心質心分析
2.2.4 同心裝配轉子系統(tǒng)質心計算結果
2.3 相切裝配偏心量計算
2.3.1 偏心軸與密封1
2.3.2 密封1 與葉輪
2.3.3 密封2 的分析
2.3.4 相切裝配轉子系統(tǒng)質心計算結果
2.4 本章小結
第三章 基于彈性接觸理論的偏心量計算
3.1 Hertz 模型
3.1.1 彈性力學基本方程
3.1.2 Hertz 模型的推導
3.1.3 Hertz 模型的計算
3.2 Persson 模型
3.2.1 Persson 模型的推導
3.2.2 Persson 模型的應用
3.3 面接觸偏心量的計算方法
3.4 計算結果與分析
3.5 小結
第四章 偏心傳動的動力學性能
4.1 模態(tài)分析理論與方法
4.1.1 結構系統(tǒng)的動力方程
4.1.2 結構系統(tǒng)的固有振動
4.1.3 結構系統(tǒng)的動力響應
4.2 計算結果與分析
4.2.1 物理模型圖與網格
4.2.2 模態(tài)分析求解
4.2.3 系統(tǒng)動力響應的求解
4.3 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 研究工作的總結
5.2 研究展望
參考文獻
附錄 Ansys計算模態(tài)結果
致謝
攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文
本文編號:2962031
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:78 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 過盈裝配技術
1.1.2 偏心裝配的介紹
1.2 彈性力學的理論與應用
1.2.1 彈性力學的基本理論
1.2.2 接觸力學的發(fā)展
1.3 轉子動力學的發(fā)展
1.3.1 轉子系統(tǒng)的分析與計算方法
1.3.2 轉子系統(tǒng)的不平衡響應與平衡技術
1.4 本文的研究內容
第二章 偏心裝配傳動機理與偏心量初算
2.1 傳動機理
2.1.1 傳動部件
2.1.1.1 主軸
2.1.1.2 葉輪
2.1.1.3 密封1
2.1.1.4 密封2
2.1.2 傳動機理
2.2 同心裝配偏心量計算
2.2.1 偏心軸與密封1
2.2.2 密封1 與葉輪
2.2.3 密封2 偏心質心分析
2.2.4 同心裝配轉子系統(tǒng)質心計算結果
2.3 相切裝配偏心量計算
2.3.1 偏心軸與密封1
2.3.2 密封1 與葉輪
2.3.3 密封2 的分析
2.3.4 相切裝配轉子系統(tǒng)質心計算結果
2.4 本章小結
第三章 基于彈性接觸理論的偏心量計算
3.1 Hertz 模型
3.1.1 彈性力學基本方程
3.1.2 Hertz 模型的推導
3.1.3 Hertz 模型的計算
3.2 Persson 模型
3.2.1 Persson 模型的推導
3.2.2 Persson 模型的應用
3.3 面接觸偏心量的計算方法
3.4 計算結果與分析
3.5 小結
第四章 偏心傳動的動力學性能
4.1 模態(tài)分析理論與方法
4.1.1 結構系統(tǒng)的動力方程
4.1.2 結構系統(tǒng)的固有振動
4.1.3 結構系統(tǒng)的動力響應
4.2 計算結果與分析
4.2.1 物理模型圖與網格
4.2.2 模態(tài)分析求解
4.2.3 系統(tǒng)動力響應的求解
4.3 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 研究工作的總結
5.2 研究展望
參考文獻
附錄 Ansys計算模態(tài)結果
致謝
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本文編號:2962031
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