迷宫式往复压缩机活塞杆导向支承系的稳定性分析

发布时间：2017-05-10 04:14

  本文关键词：迷宫式往复压缩机活塞杆导向支承系的稳定性分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：活塞杆是迷宫式往复压缩机中十分重要的零件之一，在运动过程中除了受到周期作用的轴向活塞力，还受到由于活塞偏心引起的周期性横向力，在压缩机的转速范围内可能产生强烈共振。若振动过大极易造成活塞偏心加剧、泄漏增大，也可能导致活塞杆失稳或者螺纹连接处松动，活塞杆发生振动疲劳失效。因此，合理设计导向轴承，对减少活塞杆振动和提高活塞杆稳定性十分重要。 本文对迷宫式往复压缩机活塞杆导向支承系的稳定性进行了系统分析。首先利用ANSYS有限元分析方法对活塞杆进行静力分析，求得活塞杆的位移和应力分布图。在此基础上，对活塞杆进行模态分析，计算其固有频率特性和模态振型。通过对活塞杆导向轴承不同支承位置和支承宽度的比较分析，发现支承位置和支承宽度对活塞杆固有频率有很大影响。为了确定导向支承对活塞杆振动的影响，对活塞杆进行谐响应分析，确定活塞杆工作时的横纵向振幅。接下来通过屈曲分析计算导向支承作用下活塞杆的安全系数。最后进行Workbench响应曲面模块下的参数分析，定义导向轴承的支承位置和支承宽度为输入参数，定义活塞杆最大位移、最大应力、1～10阶固有频率、横纵向振动最大振幅及其对应频率和稳定性安全系数为输出对象。选取100份分析样本，经过计算，得到导向支承对各个目标参数的影响，，并利用目标驱动优化模块，通过对目标参数的定义，找到导向支承的支承位置和宽度的最佳设计方案。 通过以上分析，可以得出结论：导向轴承的支承位置和宽度对活塞杆的振动和稳定性有很大影响，利用参数分析，可以找到各个目标参数随其变化的规律，并最终确定导向支承的最佳设计方案，在降低振动的同时提高活塞杆的稳定性。
【关键词】：往复压缩机 迷宫 活塞杆 导向支承 稳定性
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH457
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 课题的目的和意义10
• 1.2 国内外相关技术研究发展概况10-12
• 1.2.1 压缩机的研究发展概况10-11
• 1.2.2 活塞杆的研究发展概况11-12
• 1.3 本文的主要研究内容12-14
• 第二章 迷宫式往复压缩机构成与工作原理14-24
• 2.1 迷宫式往复压缩机的基本结构与工作原理14-16
• 2.1.1 迷宫式往复压缩机的基本结构14-16
• 2.1.2 迷宫式往复压缩机的工作原理16
• 2.2 迷宫式往复压缩机过程参量的变化规律16-19
• 2.3 往复压缩机活塞杆的运动分析19-22
• 2.4 活塞杆导向轴承设置22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 活塞杆导向支承系的稳定性分析24-44
• 3.1 机械固有特性分析方法及 ANSYS 分析工具24-26
• 3.2 ANSYS Workbench 仿真环境26-28
• 3.3 网格生成技术28-30
• 3.4 活塞杆静力分析30-34
• 3.4.1 压缩机活塞杆三维模型的构建30-31
• 3.4.2 网格的划分31-32
• 3.4.3 载荷的施加与约束条件的确定32-33
• 3.4.4 静力结构计算结果分析33-34
• 3.5 活塞杆模态分析34-38
• 3.5.1 模态分析方法34-35
• 3.5.2 模态计算结果分析35-38
• 3.6 活塞杆谐响应分析38-40
• 3.7 活塞杆稳定性分析40-42
• 3.7.1 活塞杆的经典稳定性校核方法40-41
• 3.7.2 活塞杆屈曲分析41-42
• 3.8 本章小结42-44
• 第四章 活塞杆导向支承的优化44-51
• 4.1 活塞杆导向支承的参数分析44-50
• 4.2 活塞杆导向支承的优化50
• 4.3 本章小结50-51
• 第五章 结论51-53
• 5.1 结论51-52
• 5.2 展望52-53
• 参考文献53-55
• 附录 A 样本分析结果55-58
• 在学研究成果58-59
• 致谢59

【参考文献】

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本文编号：353999