本文關(guān)鍵詞：雙螺桿泵轉(zhuǎn)子的靜力學(xué)與動力學(xué)研究

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【摘要】：B型齒雙螺桿泵被認(rèn)為是密封型螺桿泵,適合于高壓小流量的工況。目前對單根螺桿的振動研究比較多，而很少研究齒輪耦合對雙螺桿的振動特性影響。含有齒輪傳動的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)獲得了廣泛的應(yīng)用，并已成為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中重要的一個研究領(lǐng)域。由于齒輪的嚙合作用，使得系統(tǒng)各轉(zhuǎn)子之間的彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動相互耦合，因而轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特性不能僅從單轉(zhuǎn)子來考察。為此需要建立系統(tǒng)的彎扭耦合頻率方程，對其動力學(xué)特性進行分析。本文針對HZW170B型齒雙螺桿泵進行研究，主要研究螺桿的型線設(shè)計，靜力學(xué)分析和動力學(xué)分析。 螺桿的螺旋面是由螺桿端截面型線繞其軸線做螺旋運動形成的，對螺桿型線的研究是保證和提高螺桿泵工作性能的關(guān)鍵。本文采用矢量代數(shù)的方法，推導(dǎo)了B型齒雙螺桿螺桿曲面的矢量方程。根據(jù)螺桿截面型線的形成原理，推導(dǎo)了螺桿端面型線的方程，結(jié)合三維制圖軟件SolidWorks繪制螺桿的實體圖，，并且對其進行裝配。 螺桿的彎曲變形會引起螺套的磨損，因此對螺桿靜剛度的研究非常重要。本文用Ansys軟件，用三維的梁單元模擬螺桿，計算了螺桿的撓度曲線，得出螺桿最大變形量，為螺桿和螺套之間的間隙設(shè)置提供理論依據(jù)。 然后在闡述了齒輪軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)理論知識的基礎(chǔ)上，根據(jù)B型齒雙螺桿的計算參數(shù)，建立了平行軸齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的有限元計算模型，并應(yīng)用有限元軟件ANSYS對其進行了動力學(xué)分析；然后對比分析研究了平行軸齒輪軸承螺桿轉(zhuǎn)子系統(tǒng)各轉(zhuǎn)動軸在非耦合及耦合狀態(tài)下的動力特性。分析結(jié)果表明，由于齒輪的嚙合作用，齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的彎振和扭振是耦合在一起的，各轉(zhuǎn)子之間的振動也產(chǎn)生了耦合。如果不考慮齒輪的嚙合作用，計算將丟失由于轉(zhuǎn)子之間的耦合而產(chǎn)生的固有頻率。 最后對B型齒雙螺桿的固有頻率進行了測試，得出齒輪耦合作用下的雙螺桿轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了一些新的固有頻率。將測試結(jié)果和計算結(jié)果進行比較，其理論值與實際測算也比較接近。
【關(guān)鍵詞】：雙螺桿泵 耦合 齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng) 固有頻率 靜剛度 Ansys
【學(xué)位授予單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH327
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 螺桿的分類和工作原理10-12
• 1.1.1 螺桿泵的發(fā)展史10
• 1.1.2 螺桿泵的分類10-12
• 1.2 雙螺桿的概述12-14
• 1.2.1 雙螺桿泵的其結(jié)構(gòu)及工作原理12-13
• 1.2.2 雙螺桿泵的特性簡述13-14
• 1.3 雙螺桿的螺桿研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 雙螺桿系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀概述14
• 1.3.2 齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 課題來源及研究內(nèi)容16-17
• 1.5 本章小結(jié)17-18
• 第二章 B 型齒螺桿型線分析18-30
• 2.1 坐標(biāo)變換18-21
• 2.1.1 平面坐標(biāo)系的平移變換18
• 2.1.2 平面坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)變換18-20
• 2.1.3 主從桿的坐標(biāo)變換20-21
• 2.2 平面嚙合原理21-24
• 2.2.1 嚙合基本理論21-22
• 2.2.2 共軛曲線22-24
• 2.3 B 型齒雙螺桿泵螺桿型線的形成原理24-27
• 2.4 基于 solidworks 的雙螺桿建模27-28
• 2.4.1 建模工具的選擇27
• 2.4.2 螺桿建模27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第三章 齒輪轉(zhuǎn)子有限元分析基礎(chǔ)30-43
• 3.1 齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)基礎(chǔ)30-33
• 3.1.1 概述30-31
• 3.1.2 齒輪耦合31-33
• 3.2 單元分析33-40
• 3.2.1 集中質(zhì)量單元34-35
• 3.2.2 矩陣單元35-36
• 3.2.3 梁單元36-40
• 3.2.4 軸承單元40
• 3.3 模態(tài)求解方法40-42
• 3.4 小結(jié)42-43
• 第四章 螺桿靜力學(xué)分析43-51
• 4.1 算例分析43-45
• 4.2 雙螺桿泵軸的剛度計算45-49
• 4.3 本章小結(jié)49-51
• 第五章 齒輪螺桿轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的耦合振動分析與計算51-65
• 5.1 算例分析51-53
• 5.2 雙螺桿齒輪轉(zhuǎn)子分析53-60
• 5.3 實驗60-63
• 5.3.1 概述60-61
• 5.3.2 實驗內(nèi)容61-63
• 5.4 本章小結(jié)63-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 本文總結(jié)65
• 6.2 工作展望65-67
• 參考文獻67-68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱勤;齒輪連接多平行輪系的扭轉(zhuǎn)耦合振動分析[J];動力工程;1996年01期

2 楊凱,林富來,丁峰,王增昌;螺桿泵的應(yīng)用及雙螺桿泵的發(fā)展[J];機床與液壓;1999年04期

3 聶書彬;李福天;呂偉領(lǐng);馮彥華;郭大泉;;B型雙螺桿泵型線的改進與密封性分析[J];機電設(shè)備;2009年05期

4 阮小麗;;基于傳遞矩陣法和有限元法的轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析[J];機電工程技術(shù);2011年03期

5 黃茲思,蔣偉康,周易;雙轉(zhuǎn)子壓縮機振動的有限元數(shù)值分析與實驗研究[J];機械強度;2004年06期

6 于亞婷,杜平安,王振偉;有限元法的應(yīng)用現(xiàn)狀研究[J];機械設(shè)計;2005年03期

7 陳金海;王麗霞;陳德偉;;雙螺桿泵型線的修正[J];流體機械;2006年06期

8 鄭梅生;王兆伍;王芳;程飛;;用矢量代數(shù)研究三螺桿泵轉(zhuǎn)子齒形[J];南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年04期

9 毛華永,李娜,楊濱,張濟勇;擺線轉(zhuǎn)子泵轉(zhuǎn)子齒廓的形成[J];山東科學(xué);2003年01期

10 徐建寧;林多果;孫永會;屈文濤;;同步式雙螺桿泵螺桿的動力學(xué)分析[J];石油礦場機械;2006年05期

本文編號：537641