SVTL调速型液力偶合器的设计及有限元分析

发布时间：2017-10-05 14:06

  本文关键词：SVTL调速型液力偶合器的设计及有限元分析

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【摘要】：调速型液力偶合器是一种液力传动无级调速机械,具有无级调节工艺运行状态、使电机空载启动、节约电能损耗等优点。调速型液力偶合器主要应用在功率大、能耗高、转动惯量大、不间断的运转和调速的设备上,如风机、泵类、输送机、搅拌机等设备。目前市场上调速型液力偶合器的结构是由英国FLUIDDRIVE公司的出口调节伸缩导管GST调速型液力偶合器改进而来,这种结构几乎成为国内偶合器的最主要结构。而新型偶合器则克服了GST偶合器结构复杂、重量大、支撑不稳定、润滑不良等缺点。本文具体完成的工作如下:1)偶合器工厂调研,在导师的带领下到大连营城液力偶合器厂进行参观调研,观察了偶合器各个零部件的加工过程,并且重点观察和了解偶合器叶轮的铸造及工艺技术。接着在返厂偶合器大修的过程中观察了偶合器内部结构包括输出、输入轴、叶轮、齿轮等零件的装配情况。2)完成了新型偶合器的设计和计算,包括整体结构的设计、油路系统、泵轮的设计等。3)将叶轮的三维模型导入有限元分析软件ANSYS对其进行有限元分析,得到叶轮在自身离心力及液体对叶轮的作用下的应力应变情况,并且显示出最大应力所在位置,同时验证叶轮强度的可靠性,指出其危险部位。对偶合器的旋转外壳也进行了有限元分析,得到了旋转外壳在自身离心力等三个力的作用下的应力应变情况,因其最大应力远小于泵轮材料的屈服极限,所以可以安全工作。4)本文也对偶合器的中心埋入轴承进行了设计计算,首先计算了偶合器中心埋入轴承所受到的径向力和轴向力,然后将两种可担任中心埋入轴承的轴承进行有限元分析,得出他们的应力云图和位移云图,将他们的数据进行对比,选择出合适的埋入轴承。
【关键词】：调速型液力偶合器 三维建模 有限元分析 ANSYS 中心埋入轴承
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.331
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题研究的背景和意义10-12
• 1.2 偶合器的基本原理12-13
• 1.2.1 偶合器的传动原理12
• 1.2.2 偶合器的调速原理12-13
• 1.3 国内外偶合器发展现状13-14
• 1.3.1 国外偶合器的发展现状13-14
• 1.3.2 国内偶合器的发展现状14
• 1.4 液力偶合器的优缺点14-16
• 1.4.1 液力偶合器的优点14-15
• 1.4.2 液力偶合器的缺点15-16
• 1.5 调速型液力偶合器的应用领域16
• 1.6 本文主要研究内容16-17
• 本章小结17-18
• 第二章 新型液力偶合器的设计18-41
• 2.1 液力偶合器设计应遵循的原则18
• 2.2 设计参数18-20
• 2.3 新型偶合器的设计20-36
• 2.3.1 整体结构的创新设计20-21
• 2.3.2 油路系统21-24
• 2.3.3 泵轮的设计24-32
• 2.3.4 中心埋入轴承32-33
• 2.3.5 箱体结构的选择33
• 2.3.6 偶合器容积调节方式的选择33-34
• 2.3.7 偶合器导管的计算34-36
• 2.4 力的计算36-38
• 2.4.1 轴向推力TF的估算36
• 2.4.2 旋转外壳外缘轴向力计算36-37
• 2.4.3 因油压力而引起的泵轮侧向推力的计算37-38
• 2.5 泵轮外轮缘螺栓个数38
• 2.6 液力偶合器三维模型的建立38-40
• 本章小结40-41
• 第三章 液力偶合器叶轮和旋转外壳的有限元分析41-53
• 3.1 有限元软件介绍41-42
• 3.1.1 有限元法的分析步骤41
• 3.1.2 常用有限元分析软件41-42
• 3.2 叶轮有限元分析42-49
• 3.2.1 网格划分42-43
• 3.2.2 载荷的计算43-44
• 3.2.3 边界条件处理44-45
• 3.2.4 载荷的施加45
• 3.2.5 计算结果与分析45-49
• 3.3 旋转外壳的有限元分析49-52
• 3.3.1 旋转外壳网格的划分49-50
• 3.3.2 边界条件的设置和载荷的添加50-51
• 3.3.3 计算结果与分析51-52
• 本章小结52-53
• 第四章 埋入轴承的有限元分析53-64
• 4.1 常用的埋入轴承53
• 4.2 四点接触球轴承的计算53-57
• 4.2.1 轴承径向力计算54-56
• 4.2.2 轴承轴向力的计算56
• 4.2.3 轴承的验证56-57
• 4.3 埋入轴承的有限元分析57-63
• 4.3.1 赫兹理论计算57-59
• 4.3.2 网格划分59-60
• 4.3.3 接触的设置60
• 4.3.4 边界条件与载荷的施加60-61
• 4.3.5 有限元分析结果61-63
• 本章小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-67
• 攻读硕士期间发表的学术论文67-68
• 致谢68-69

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本文编号：977197