带波形弹簧压缩机气阀工作特性研究

发布时间：2017-05-21 09:17

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【摘要】：为满足气阀具备高可靠性和良好运动规律的要求,气阀弹簧逐步向变刚性、高疲劳极限等方向发展,而波形弹簧的特性就非常适合压缩机气阀的运转工况。研究带波形弹簧压缩机气阀的工作特性主要包括气阀结构、波形弹簧结构和特性以及气阀运动规律分析等方面。 本文介绍了环状和网状两种波形弹簧,以及带波形弹簧环状阀和网状阀的结构及其优缺点。针对环状波形弹簧易被压平而发生永久变形,使气阀可靠性降低的问题,对现有带波形弹簧环状阀的升程限制器结构提出了改进意见。 建立环状波形弹簧的物理模型,利用卡氏定理和能量法,考虑环状波形弹簧簧板与支承面接触状态的变化以及径向位移的影响,推导出环状波形弹簧的刚度表达式,得到其刚度是非线性的,并运用瑞利法和第三强度理论分别分析了线性和非线性载荷下环状波形弹簧的等效运动质量及应力。运用VB编程软件计算环状波形弹簧的刚度、等效运动质量及最大应力等,得出环状波形弹簧最大应力位于波谷处,与相关文献的计算值相比,本文的刚度计算值更接近实测值。由于网状波形弹簧结构较复杂,本文运用有限元软件ANSYS的接触非线性分析方法对开切口和不开切口两种网状波形弹簧的变形和应力进行分析,变形计算值与实测值较接近,比较了同等载荷作用下两种网状波形弹簧的变形与应力。最后,建立新结构带波形弹簧环状阀的运动规律数学模型,采用四阶龙格-库塔法求解吸、排气阀运动微分方程与流动微分方程,求解过程借助VB编程软件完成,吸、排气阀运动规律曲线表明该气阀阀片与升程限制器、阀座的撞击速度小,气阀可靠性高。
【关键词】：气阀 波形弹簧 刚度 等效运动质量 应力 运动规律
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH45;TH134
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 符号说明10-14
• 第一章 绪论14-23
• 1.1 课题研究背景及意义14-16
• 1.2 国内外研究现状及趋势16-21
• 1.2.1 气阀研究现状16-17
• 1.2.2 波形弹簧研究现状17-20
• 1.2.3 带波形弹簧压缩机气阀研究现状20-21
• 1.3 本文所做工作21-23
• 第二章 带波形弹簧压缩机气阀结构23-31
• 2.1 带波形弹簧环状阀23-26
• 2.1.1 环状波形弹簧结构23-24
• 2.1.2 带波形弹簧环状阀结构24-25
• 2.1.3 带波形弹簧环状阀优缺点25-26
• 2.2 新结构带波形弹簧环状阀26-28
• 2.3 带波形弹簧网状阀28-30
• 2.3.1 网状波形弹簧结构28
• 2.3.2 带波形弹簧网状阀结构28-29
• 2.3.3 带波形弹簧网状阀优缺点29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 气阀波形弹簧计算31-57
• 3.1 环状波形弹簧计算31-42
• 3.1.1 环状波形弹簧物理模型的建立31-32
• 3.1.2 环状波形弹簧载荷-变形关系分析32-36
• 3.1.3 环状波形弹簧等效运动质量求取36-38
• 3.1.4 环状波形弹簧应力分析38-39
• 3.1.5 环状波形弹簧计算举例39-42
• 3.2 网状波形弹簧计算42-55
• 3.2.1 接触问题介绍42-43
• 3.2.2 网状波形弹簧接触非线性分析过程43-48
• 3.2.3 网状波形弹簧计算结果分析48-55
• 3.3 本章小结55-57
• 第四章 带波形弹簧气阀运动规律研究57-64
• 4.1 带波形弹簧气阀工作过程数学模型57-63
• 4.1.1 数学模型假定条件57-58
• 4.1.2 吸气阀运动规律分析58-61
• 4.1.3 排气阀运动规律分析61-63
• 4.2 本章小结63-64
• 第五章 结论64-65
• 参考文献65-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士期间发表学术论文71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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9 潘树林,林i

本文编号：383248