增压器叶轮轴—毂复合微动特性研究

发布时间：2017-08-02 22:09

  本文关键词：增压器叶轮轴—毂复合微动特性研究

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【摘要】：压气机叶轮是增压器中最重要的零件之一，由于其工作转速很高，，因此其可靠性、长寿命和轻重量要求相对较高。压气机叶轮一般有两种装配方式，一种是压气机叶轮轴－毂过盈联接的方式，另一种是压气机叶轮－轴肩轴向螺母预紧联接的方式。这两种装配方式下都存在微动磨损，属于典型的微动磨损。目前对于压气机叶轮微动的研究很少，而且微动的研究主要集中在单一的切向微动和径向微动。因此，对增压器叶轮轴-毂复合微动特性的研究，具有重要的理论意义和使用价值。 本文通过建立压气机叶轮轴－毂的两种装配方式下的有限元模型，对增压器叶轮轴-毂进行接触仿真分析，进一步分析工作参数对其微动特性参数的影响规律。探讨了不同过盈量、摩擦系数、转速对叶轮轴－毂接触面间径向微动特性的影响规律，预紧力对轮背－轴肩接触面以及叶轮小端－螺母的接触面之间切向微动特性的影响规律。 在压气机叶轮轴-毂单向微动特性的基础上，通过正交试验对两个接触面之间的复合微动特性进行分析。通过极差分析得出过盈量、摩擦系数、转速、预紧力对叶轮轮背与轴肩接触面沿径向线段CD的最大单位摩擦功的平均值W1以及压气机轴－毂接触面沿轴向线段EF的最大单位摩擦功的平均值W2的影响显著性次序以及影响规律，得到一组最优组合。根据有限元仿真的结果，在保证压气机正常工作的基础上，考虑压气机叶轮微动，提出合理过盈量的选取方法。本方法可对压气机叶轮轴－毂装配设计提供参考，用于指导实际生产，提高压气机叶轮工作寿命，也可以借鉴到类似的设计与研究中，具有一定的工程应用价值。
【关键词】：压气机叶轮 复合微动 过盈配合 正交试验 有限元法
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH45
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.1.1 微动的基本概念及分类9-10
• 1.1.2 增压器叶轮轴－毂复合微动概述10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 国外研究现状10-12
• 1.2.2 国内研究现状12-14
• 1.3 本文主要研究内容与思路14-16
• 1.3.1 本论文的主要研究内容14
• 1.3.2 本论文的主要研究思路14-16
• 2 弹性接触理论基础及有限元非线性分析16-24
• 2.1 接触问题及经典接触理论16-20
• 2.1.1 接触问题简介及分类16-17
• 2.1.2 赫兹弹性接触理论17-20
• 2.2 完全滑移状态20-21
• 2.3 部分滑移状态21-23
• 2.4 本章小结23-24
• 3 压气机叶轮轴-毂有限元接触分析24-34
• 3.1 接触问题的两种解法24-31
• 3.1.1 接触问题的有限元法24-25
• 3.1.2 压气机叶轮接触分析的求解流程25-31
• 3.2 微动关键参数的选取31-32
• 3.3 本章小结32-34
• 4 压气机叶轮轴-毂单向微动特性分析34-61
• 4.1 叶轮轮背－轴肩以及叶轮小端－螺母接触面间切向微动特性分析34-42
• 4.1.1 预紧力对压气机叶轮轮背－轴肩间切向微动特性的影响35-41
• 4.1.2 预紧力对压气机叶轮小端－螺母间切向微动特性的影响41-42
• 4.2 叶轮轴－毂接触面间径向微动特性分析42-58
• 4.2.1 过盈量对叶轮轴－毂间径向微动特性的影响42-49
• 4.2.2 摩擦系数对叶轮轴－毂间径向微动特性的影响49-53
• 4.2.3 转速对叶轮轴－毂间径向微动特性的影响53-58
• 4.3 本章小结58-61
• 5 压气机叶轮轴-毂复合微动特性分析61-71
• 5.1 基于正交试验的增压器叶轮轴-毂复合微动特性研究61-68
• 5.1.1 正交试验的介绍61-62
• 5.1.2 正交试验的过程62-63
• 5.1.3 正交试验结果分析63-68
• 5.2 考虑微动时叶轮轴－毂装配合理过盈量范围的确定68-70
• 5.3 本章小结70-71
• 6 总结与展望71-74
• 6.1 全文总结71-72
• 6.2 工作展望72-74
• 参考文献74-78
• 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果78-79
• 致谢79-80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：611424