叶轮机械偏心装配的动力学性能研究

发布时间：2021-01-07 05:49

　　叶轮机械在国民经济中占据着重要的地位。国产600MW,1000MW汽轮机,以及各种型号的压缩机、燃气轮机在我国的工业生产中发挥着不可替代的作用。叶轮机械的核心部件是转子,包括转轴与叶轮。转轴与叶轮之间的联接关系到能量与转矩的传递。一般使用的热过盈装配,原理简单但在某些场合拆卸不便。本文主要研究一种新的装配传动方式—偏心装配,该装配方式不需要加热或冷却,而且拆卸方便。本文以偏心装配为研究对象,以一实际运行中的机组为例分析了传动的机理,并在线接触假设的前提下,计算了系统的偏心量。采用接触力学理论,建立了基于弹性接触理论的偏心量计算方法:基于Hertz模型的计算方法和基于Persson模型的计算方法。通过计算发现弹性形变对系统偏心量的影响不可忽略。计算得到的结果,还可为动平衡实验提供参考。本文通过选择合适的网格和算法分别计算了不同偏心距时系统的动力学性能。通过分析各偏心距临界转速与振型的计算结果,发现偏心距对临界转速以及相应振型的影响不大;通过分析各偏心距时系统对于同一激振力的响应,发现随着偏心距的加大,系统径向位移响应随之加剧。 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 过盈装配技术
        1.1.2 偏心装配的介绍
    1.2 弹性力学的理论与应用
        1.2.1 弹性力学的基本理论
        1.2.2 接触力学的发展
    1.3 转子动力学的发展
        1.3.1 转子系统的分析与计算方法
        1.3.2 转子系统的不平衡响应与平衡技术
    1.4 本文的研究内容
第二章 偏心装配传动机理与偏心量初算
    2.1 传动机理
        2.1.1 传动部件
            2.1.1.1 主轴
            2.1.1.2 叶轮
            2.1.1.3 密封1
            2.1.1.4 密封2
        2.1.2 传动机理
    2.2 同心装配偏心量计算
        2.2.1 偏心轴与密封1
        2.2.2 密封1 与叶轮
        2.2.3 密封2 偏心质心分析
        2.2.4 同心装配转子系统质心计算结果
    2.3 相切装配偏心量计算
        2.3.1 偏心轴与密封1
        2.3.2 密封1 与叶轮
        2.3.3 密封2 的分析
        2.3.4 相切装配转子系统质心计算结果
    2.4 本章小结
第三章 基于弹性接触理论的偏心量计算
    3.1 Hertz 模型
        3.1.1 弹性力学基本方程
        3.1.2 Hertz 模型的推导
        3.1.3 Hertz 模型的计算
    3.2 Persson 模型
        3.2.1 Persson 模型的推导
        3.2.2 Persson 模型的应用
    3.3 面接触偏心量的计算方法
    3.4 计算结果与分析
    3.5 小结
第四章 偏心传动的动力学性能
    4.1 模态分析理论与方法
        4.1.1 结构系统的动力方程
        4.1.2 结构系统的固有振动
        4.1.3 结构系统的动力响应
    4.2 计算结果与分析
        4.2.1 物理模型图与网格
        4.2.2 模态分析求解
        4.2.3 系统动力响应的求解
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 研究工作的总结
    5.2 研究展望
参考文献
附录 Ansys计算模态结果
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文



本文编号：2962031