冷却塔风机弧齿锥齿轮损伤分析及改进
本文选题:冷却塔风机 + 弧齿锥齿轮 ; 参考:《天津科技大学》2017年硕士论文
【摘要】:冷却塔风机是石油化工、电力、冶金、纺织等行业循环水处理系统至关重要的核心机械设备,它的作用是将热的工业用水强迫冷却,达到水循环使用的温度[1]。冷却塔风机齿轮运行的好坏,直接影响着整个冷却塔循环系统的安全平稳的工作。弧齿锥齿轮位于冷却塔风机减速器的高速端,转速快,啮合次数多、承受的载荷较大,常常出现轮齿折断、齿面点蚀等损伤。减速箱中齿轮损坏占所有失效的比例为60%,齿轮的失效对系统影响最大。因此,及时地进行弧齿锥齿轮的损伤分析和改进研究,是保证高效生产所必需的。本文主要分析研究工程实际中大型冷却塔风机弧齿锥齿轮失效情况,根据某石化公司拆卸下来的失效齿轮,统计归纳其主要损伤形式及损伤部位;分析从加工到使用过程可能造成齿轮损伤的因素,并对其进行进一步研究。首先,研究分析冷却塔风机弧齿锥齿轮运行状态中遇到的实际问题以及损伤情况,分析锥齿轮出现的主要损伤形式以及损伤位置,研究弧齿锥齿轮损伤的本质原因。并结合齿轮的加工工艺,提出相应的改进方案。其次,建立冷却塔风机的三维模型,并对弧齿锥齿轮对进行受力分析,根据非线性动力学建立传动系统的动力学模型以及损伤动力学模型,对各种不同的损伤形式,进行参数化表述。并将建立的三维模型导入ADAMS,利用接触有限元方法,进行动力学分析,研究了弧齿锥齿轮传动系统中各参数对系统动态特性的影响。最后,分析了弧齿锥齿轮传动系统的不同支撑方式的利弊,并提出了更合适的支撑方式;研究了齿轮箱温度对齿轮材料性能的影响,从而揭示齿轮损伤的本质原因。结合现有项目对冷却塔风机进行的节能改造,分析变频改造对齿轮运行的影响。
[Abstract]:Cooling tower fan is the core mechanical equipment of circulating water treatment system in petrochemical, electric power, metallurgy, textile and other industries. Its function is to force the hot industrial water to cool and reach the temperature of water recycling. The operation of cooling tower fan gear directly affects the safety and stability of the cooling tower circulation system. The spiral bevel gear is located at the high speed end of the cooling tower fan reducer. It has the advantages of fast rotating speed, many meshing times, large load, and often the damage such as tooth fracture, tooth surface pitting and so on. Gear damage accounts for 60% of all failures in the reducer, and gear failure has the greatest impact on the system. Therefore, timely damage analysis and improvement of spiral bevel gears are necessary to ensure efficient production. This paper mainly analyzes and studies the failure of blower spiral bevel gear of large cooling tower in engineering practice. According to the failure gear disassembled by a petrochemical company, the main damage forms and damage positions are summarized statistically. The factors that may cause gear damage from machining to use are analyzed, and further research is carried out. Firstly, the paper analyzes the actual problems and damage situation of the blower spiral bevel gear in the cooling tower, analyzes the main damage form and damage position of the bevel gear, and studies the essential cause of the damage of the arc tooth bevel gear. Combined with the gear processing technology, the corresponding improvement scheme is put forward. Secondly, the three-dimensional model of the cooling tower fan is established, and the force on the spiral bevel gear pair is analyzed. According to the nonlinear dynamics, the dynamic model and the damage dynamic model of the transmission system are established. Parameterized expression. The 3D model was introduced into Adams, and the dynamic analysis was carried out by using contact finite element method. The influence of parameters on the dynamic characteristics of spiral bevel gear transmission system was studied. Finally, the advantages and disadvantages of different supporting modes of spiral bevel gear transmission system are analyzed, and a more suitable supporting mode is put forward, and the influence of gear box temperature on gear material performance is studied to reveal the essential cause of gear damage. Combined with the energy saving transformation of cooling tower fan, the influence of frequency conversion on gear operation is analyzed.
【学位授予单位】:天津科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH132.41
【参考文献】
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,本文编号:1997309
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