考虑转子故障的五轴齿式离心压缩机齿轮啮合特性分析
本文选题:离心压缩机 + ADAMS ; 参考:《大连理工大学》2016年硕士论文
【摘要】:离心式压缩机作为高速旋转机械的典型代表之一,在石化、冶金、航空航天等领域十分普及,体现了国家装备制造业的发展水平。中国离心式压缩机经过几十年的不断进步虽然摆脱了依赖进口,仍存在很大不足,随着高转速、变工况、长期连续运转的工业需求,其动力学特性亟待提高。近些年来,多轴齿轮组装式离心式压缩机依靠其效率高、结构紧凑、占地面积小等优点越来越受到重视,多轴齿轮系统是压缩机系统的核心部件,是压缩机转子动力学的研究重点。由于多个齿轮间的耦合与非线性啮合力作用,整个压缩机系统的动力学特性更加复杂化,振动具有耦合性更强。因此,开展对多轴齿式离心式压缩机齿轮系统的动力学特性研究对提高压缩机工作性能与故障监测效率具有十分重要的意义。本文针对某齿式离心压缩机齿轮系统,采用集中质量法和ADAMS建立了齿轮系统的动力学模型,研究了在不平衡与齿轮轴线偏差下的动力学特性,本文的主要工作包括:(1)分别利用集中质量法与ADAMS,针对某多轴齿轮组装式离心压缩机实验台建立其齿轮系统动力学模型与多体动力学模型,并从转速、啮合力以及固有特性三个方面进行对比,验证了多体动力学模型的有效性。(2)针对建立的多体动力学模型,考虑齿轮耦合作用,对不同工况系统的不平衡响应进行了动力学仿真,得到齿轮啮合力与支承处的振动响应。(3)根据齿轮轴线偏差定义,基于多体动力学模型建立了齿轮轴线偏差故障模型,在考虑载荷与偏差量下对其进行动力学仿真,分析了齿轮轴线偏差故障对齿轮啮合力与支承力影响。本文针对多轴齿式离心压缩机的研究为齿式离心压缩机的优化设计和故障检测与诊断提供了理论依据。
[Abstract]:As one of the typical representative of high speed rotating machinery, centrifugal compressor is very popular in petrochemical, metallurgy, aerospace and other fields. It embodies the development level of national equipment manufacturing industry. After decades of continuous progress, centrifugal compressor still has great shortcomings, with high speed, variable working condition and long term. In recent years, the dynamic characteristics of the continuous operation need to be improved. In recent years, multi axis gear assembled centrifugal compressor has been paid more and more attention to its advantages of high efficiency, compact structure and small area. The multi axis gear system is the core component of the compressor system, and is the focus of the compressor rotor dynamics. The dynamic characteristics of the whole compressor system are more complex and the vibration is more coupled. Therefore, it is of great significance to study the dynamic characteristics of the gear system of the multiaxial centrifugal compressor for improving the working performance of the compressor and the efficiency of the fault monitoring. The dynamic model of gear system is established by centralized mass method and ADAMS in a gear system of a tooth type centrifugal compressor. The dynamic characteristics of the gear system are studied under the deviation of the imbalance and the axis of the gear. The main work of this paper is as follows: (1) using the centralized mass method and the ADAMS and the needle to establish the experimental platform of a multi axis gear assembly centrifugal compressor respectively. The dynamics model of the gear system and the multi body dynamic model are compared, and the validity of the multi body dynamic model is verified from three aspects of the rotational speed, the meshing force and the inherent characteristics. (2) the dynamic simulation of the unbalanced response of the different working condition system is obtained by considering the coupling action of the gear and the multi body dynamic model. The vibration response of gear meshing and supporting. (3) based on the definition of the deviation of the gear axis, based on the multi body dynamic model, the fault model of the gear axis deviation is established. The dynamic simulation of the gear axis deviation is carried out under the load and the deviation. The effect of the gear axis deviation fault on the gear meshing force and the supporting force is analyzed. The research of the heart compressor provides a theoretical basis for the optimal design and fault detection and diagnosis of the gear type centrifugal compressor.
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TH452
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,本文编号:2057611
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