叶轮和轴过盈配合温差拆解热变形问题研究

发布时间：2017-06-09 18:16

  本文关键词：叶轮和轴过盈配合温差拆解热变形问题研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：再制造拆解是机械装备再制造的前提,实现机械装备的高效率、高经济性的无损拆解是再制造研究的关键问题之一。本文以大型压缩机核心部件叶轮和主轴为主要研究载体,运用理论推导、仿真计算、拆解模拟试验等方法对压缩机叶轮和轴的温差拆解热变形问题进行了探索性研究。 本文针对过盈配合的温差拆解问题,研究了过盈配合状态下的叶轮和轴的传热机理,分析其在多场耦合作用下的复合约束特性和应力分布情况。通过理论推导和仿真计算,得出温差拆解过程中叶轮和轴配合面松动量模型,并研究了加热温度、加热时间、加热位置等对配合面松动量和叶轮薄弱环节变形的影响,从而找出合理的加热温度、加热时间和加热位置。探索了换热系数、加热温度、导热系数、界面接触热阻等因素对松动量及最优加热时间的影响,找出影响最优加热时间的主要因素。分析了叶轮和轴在温差拆解过程中配合面松动量及应力沿轴向的分布特性和变化规律,研究多场耦合作用下的约束解除机理及损伤产生机理,通过拆解模拟试验验证不同压力及不同配合面接触状态对工作面损伤的影响,根据模拟分析结果确立温差拆解的最优方案,从而降低或消除拆解损伤以满足再制造的要求。
【关键词】：温差拆解 过盈配合松动量 叶轮和轴 传热
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH45
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-12
• 插图清单12-14
• 表格清单14-15
• 第一章 绪论15-23
• 1.1 再制造的研究背景15-18
• 1.1.1 国内外再制造业的发展现状15-17
• 1.1.2 再制造拆解的研究意义17-18
• 1.2 再制造拆解的研究现状18-21
• 1.2.1 液压拆解研究现状18-19
• 1.2.2 温差拆解研究现状19-21
• 1.3 课题来源及研究内容21-23
• 第二章 压缩机叶轮和轴传热问题研究23-37
• 2.1 引言23-24
• 2.2 传热学理论及叶轮和轴传热分析24-28
• 2.2.1 稳态导热和非稳态导热24-26
• 2.2.2 对流换热26-27
• 2.2.3 叶轮和轴传热分析27-28
• 2.3 氧—乙炔焰中性焰的温度特性和速度特性28-30
• 2.4 加热边界条件设定30-35
• 2.4.1 换热系数的求解30-33
• 2.4.2 加载温度的等效33-35
• 2.5 本章小结35-37
• 第三章 温差拆解热变形问题研究37-63
• 3.1 引言37-39
• 3.1.1 温差拆解的研究思路37
• 3.1.2 厚壁圆筒温差应力的产生机理及分布规律分析37-38
• 3.1.3 应力对厚壁圆筒径向膨胀量的影响分析38-39
• 3.2 配合面松动量模型研究39-46
• 3.2.1 轴不均匀受热径向膨胀量公式推导39-42
• 3.2.2 叶轮不均匀受热孔径向膨胀量公式推导42-44
• 3.2.3 松动量模型的建立与验证44-46
• 3.3 叶轮加热位置的研究46-53
• 3.3.1 叶轮流道加热及轴盘加热结果分析46-50
• 3.3.2 叶轮轮毂加热结果分析50-53
• 3.4 热膨胀系数、加热温度、加热时间和换热系数对配合面松动量的影响53-55
• 3.4.1 各因素条件下配合面松动量的计算分析53-54
• 3.4.2 各因素对配合面松动量的影响程度54-55
• 3.5 叶轮加热时间的研究55-62
• 3.5.1 叶轮最优加热时间的确定55-57
• 3.5.2 各因素对最优加热时间的影响57-59
• 3.5.3 接触热阻的研究59-62
• 3.6 本章小结62-63
• 第四章 配合面松动量计算和拆解模拟试验63-77
• 4.1 配合面松动量计算63-65
• 4.1.1 预热对松动量大小和分布的影响63-64
• 4.1.3 轴冷却对松动量大小和分布的影响64-65
• 4.2 试验装置设计65-67
• 4.2.1 试验原理和目的65-66
• 4.2.2 试验装置搭建66-67
• 4.3 接触面微观接触状态67
• 4.4 拆解模拟试验67-76
• 4.4.1 不同压力下的拆解试验67-74
• 4.4.2 非均匀接触的拆解试验74-76
• 4.4.3 试验结果分析76
• 4.5 本章小结76-77
• 第五章 总结与展望77-79
• 5.1 全文工作总结77-78
• 5.2 后续工作展望78-79
• 参考文献79-82
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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本文编号：436301