一种恒力减振支架的设计研究

发布时间：2020-08-25 12:29

【摘要】：在船舶、热力发电等领域,很多管路的运载介质都是高温液体或者是高压蒸汽。由于材料具有热胀冷缩的物理特性,这些高温管路在工作期间会产生较大的热位移变形,并可能伴随出现危险的弯曲应力及应力转移。为了避免此类情况的发生,这些管路的安装需要使用能够提供恒定支撑力的柔性支吊架。本文基于主辅弹簧相互组合的设计原理,设计研究了两种可以输出可调恒力的弹簧支吊架,并验证了其力学性能和减振效果,最后提供了优化改进的思路。首先根据力学关系和叠加原理,介绍了主辅弹簧在与合适的刀型凸轮进行力学耦后,可以得到恒力输出的观点。本文依据此观点进行恒力支吊架设计时,先选择合适的主辅弹簧刚度系数,通过MATLAB编程,推导求解出刀型凸轮的外轮廓设计曲线,完成凸轮的设计;再根据机械设计的知识,借助SolidWorks软件完成恒力吊架所有零件的三维设计,并将所有零件进行装配,在检查校对无误后,对每个零件进行出图加工,完成两种三维设计方案的实物生产组装。然后设计搭建恒力支吊架的试验台,并对设计的两种恒力吊架在不同输出载荷的情况下进行恒力拉升试验,试验表明支吊架在静态工作情况下,输出恒力的恒定度满足设计初始要求;再对恒力支吊架进行动态振动试验,用力传递率来评价其在动态干扰下的减振效果。最后提出一种优化支吊架的方案,设计出一种小型的液压阻尼器,将其安装在恒力吊架中,再对支吊架进行动态振动试验,验证其对支吊架减振效果的影响,检验优化效果。本文设计研究的主辅弹簧式恒力支吊架的恒力输出稳定,对恒力吊架的优化设计具有一定的参考意义。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U664.84
【图文】：

主辅式弹簧恒力支吊架内部结构图

主辅式弹簧恒力支吊架输出恒力原理示意图

本文编号：2803695