迷宮式往復(fù)壓縮機(jī)活塞桿導(dǎo)向支承系的穩(wěn)定性分析
本文關(guān)鍵詞:迷宮式往復(fù)壓縮機(jī)活塞桿導(dǎo)向支承系的穩(wěn)定性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:活塞桿是迷宮式往復(fù)壓縮機(jī)中十分重要的零件之一,在運(yùn)動過程中除了受到周期作用的軸向活塞力,還受到由于活塞偏心引起的周期性橫向力,在壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)可能產(chǎn)生強(qiáng)烈共振。若振動過大極易造成活塞偏心加劇、泄漏增大,也可能導(dǎo)致活塞桿失穩(wěn)或者螺紋連接處松動,活塞桿發(fā)生振動疲勞失效。因此,合理設(shè)計導(dǎo)向軸承,對減少活塞桿振動和提高活塞桿穩(wěn)定性十分重要。 本文對迷宮式往復(fù)壓縮機(jī)活塞桿導(dǎo)向支承系的穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)分析。首先利用ANSYS有限元分析方法對活塞桿進(jìn)行靜力分析,求得活塞桿的位移和應(yīng)力分布圖。在此基礎(chǔ)上,對活塞桿進(jìn)行模態(tài)分析,計算其固有頻率特性和模態(tài)振型。通過對活塞桿導(dǎo)向軸承不同支承位置和支承寬度的比較分析,發(fā)現(xiàn)支承位置和支承寬度對活塞桿固有頻率有很大影響。為了確定導(dǎo)向支承對活塞桿振動的影響,對活塞桿進(jìn)行諧響應(yīng)分析,確定活塞桿工作時的橫縱向振幅。接下來通過屈曲分析計算導(dǎo)向支承作用下活塞桿的安全系數(shù)。最后進(jìn)行Workbench響應(yīng)曲面模塊下的參數(shù)分析,定義導(dǎo)向軸承的支承位置和支承寬度為輸入?yún)?shù),定義活塞桿最大位移、最大應(yīng)力、1~10階固有頻率、橫縱向振動最大振幅及其對應(yīng)頻率和穩(wěn)定性安全系數(shù)為輸出對象。選取100份分析樣本,經(jīng)過計算,得到導(dǎo)向支承對各個目標(biāo)參數(shù)的影響,,并利用目標(biāo)驅(qū)動優(yōu)化模塊,通過對目標(biāo)參數(shù)的定義,找到導(dǎo)向支承的支承位置和寬度的最佳設(shè)計方案。 通過以上分析,可以得出結(jié)論:導(dǎo)向軸承的支承位置和寬度對活塞桿的振動和穩(wěn)定性有很大影響,利用參數(shù)分析,可以找到各個目標(biāo)參數(shù)隨其變化的規(guī)律,并最終確定導(dǎo)向支承的最佳設(shè)計方案,在降低振動的同時提高活塞桿的穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】:往復(fù)壓縮機(jī) 迷宮 活塞桿 導(dǎo)向支承 穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】:沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TH457
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-14
- 1.1 課題的目的和意義10
- 1.2 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究發(fā)展概況10-12
- 1.2.1 壓縮機(jī)的研究發(fā)展概況10-11
- 1.2.2 活塞桿的研究發(fā)展概況11-12
- 1.3 本文的主要研究內(nèi)容12-14
- 第二章 迷宮式往復(fù)壓縮機(jī)構(gòu)成與工作原理14-24
- 2.1 迷宮式往復(fù)壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理14-16
- 2.1.1 迷宮式往復(fù)壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)14-16
- 2.1.2 迷宮式往復(fù)壓縮機(jī)的工作原理16
- 2.2 迷宮式往復(fù)壓縮機(jī)過程參量的變化規(guī)律16-19
- 2.3 往復(fù)壓縮機(jī)活塞桿的運(yùn)動分析19-22
- 2.4 活塞桿導(dǎo)向軸承設(shè)置22-23
- 2.5 本章小結(jié)23-24
- 第三章 活塞桿導(dǎo)向支承系的穩(wěn)定性分析24-44
- 3.1 機(jī)械固有特性分析方法及 ANSYS 分析工具24-26
- 3.2 ANSYS Workbench 仿真環(huán)境26-28
- 3.3 網(wǎng)格生成技術(shù)28-30
- 3.4 活塞桿靜力分析30-34
- 3.4.1 壓縮機(jī)活塞桿三維模型的構(gòu)建30-31
- 3.4.2 網(wǎng)格的劃分31-32
- 3.4.3 載荷的施加與約束條件的確定32-33
- 3.4.4 靜力結(jié)構(gòu)計算結(jié)果分析33-34
- 3.5 活塞桿模態(tài)分析34-38
- 3.5.1 模態(tài)分析方法34-35
- 3.5.2 模態(tài)計算結(jié)果分析35-38
- 3.6 活塞桿諧響應(yīng)分析38-40
- 3.7 活塞桿穩(wěn)定性分析40-42
- 3.7.1 活塞桿的經(jīng)典穩(wěn)定性校核方法40-41
- 3.7.2 活塞桿屈曲分析41-42
- 3.8 本章小結(jié)42-44
- 第四章 活塞桿導(dǎo)向支承的優(yōu)化44-51
- 4.1 活塞桿導(dǎo)向支承的參數(shù)分析44-50
- 4.2 活塞桿導(dǎo)向支承的優(yōu)化50
- 4.3 本章小結(jié)50-51
- 第五章 結(jié)論51-53
- 5.1 結(jié)論51-52
- 5.2 展望52-53
- 參考文獻(xiàn)53-55
- 附錄 A 樣本分析結(jié)果55-58
- 在學(xué)研究成果58-59
- 致謝59
【參考文獻(xiàn)】
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