涡旋式压缩机止推轴承优化设计

发布时间：2017-05-21 16:08

  本文关键词：涡旋式压缩机止推轴承优化设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：涡旋压缩机在向着更大容量、更高转速、更广运行范围的发展过程中,向涡旋压缩机轴承可靠性提出了更高的要求。本文针对工程实践中遇到的涡旋压缩机动涡旋止推轴承磨损问题进行了研究,应用已有的理论结果结合工程实际分析了存在的问题,并提出了优化改进方案。 本文首先对涡旋压缩机止推轴承研究现状进行了介绍,从止推轴承流体动力学润滑油膜形成机理出发,讨论了利于工程实践采用的以动涡旋运行稳定性状态为依据的分析优化动涡旋止推轴承的方法。为得到动涡旋运动稳定性状态,首先分析了涡旋几何模型,为之后的分析提供了基础。随后基于热力学第一定律建立了涡旋压缩过程热力学模型,考虑了泄漏和传热的影响并从工程分析角度进行了适当的假设和简化,计算出涡旋腔压力。最后对动涡旋进行受力分析,计算了动涡旋受力,并最终得到止推轴承支撑反力轨迹。将止推轴承支撑反力轨迹转化到机架止推轴承表面,从支撑反力在机架上的位置判断动涡旋的运动状态,进而判断是否满足了止推轴承流体动力润滑油膜的形成条件。 在以上理论研究基础上,基于计算结果对涡旋参数进行优化,得到了优化后的动涡旋运动状态。通过FEA模拟分析和压缩机实验验证相结合的方法对优化方案进行了验证。结果显示：优化后的涡旋压缩机设计方案通过了压缩机寿命测试,没有出现严重的止推轴承磨损,解决了工程实践中遇到的问题。 本文的结果还表明,以动涡旋稳定性来判断止推轴承流体动力学润滑油膜形成条件,从工程实践看是可行的。此方法简化了求解油膜动力方程过程,通过理论分析和FEA模拟计算指导设计过程,从工程应用角度具有实际意义。
【关键词】：涡旋式压缩机 优化设计 止推轴承
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH45
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 涡旋压缩机发展概述9
• 1.2 涡旋压缩机技术趋势9-11
• 1.3 研究课题的背景11-12
• 1.4 涡旋压缩机止推轴承润滑理论12-14
• 1.5 本文的研究思路和主要工作14-15
• 2 涡旋压缩机工作过程分析15-26
• 2.1 涡旋压缩机几何工作原理15-17
• 2.2 涡旋压缩机压缩腔几何模型17-22
• 2.2.1 涡旋基本参数17-20
• 2.2.2 压缩腔容积20-22
• 2.3 压缩过程热力学分析22-25
• 2.3.1 基本假设22
• 2.3.2 压缩过程控制方程22-23
• 2.3.3 泄漏模型23-24
• 2.3.4 传热模型24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 3 涡旋压缩机动涡旋运动模型及受力分析26-40
• 3.1 动涡旋受力分析26-35
• 3.1.1 切向气体力27-29
• 3.1.2 径向气体力29-31
• 3.1.3 轴向气体力31-35
• 3.2 任意曲轴旋转角度下动涡旋气体力计算35-38
• 3.3 动涡旋止推轴承支撑反力位置计算38-39
• 3.4 本章小结39-40
• 4 大马力涡旋压缩机止推轴承优化设计40-48
• 4.1 动涡旋运动状态理论计算40-43
• 4.2 动涡旋运动状态优化43-44
• 4.3 止推轴承接触状态模拟计算44-46
• 4.4 压缩机实验验证46-48
• 结论48-49
• 参考文献49-51
• 致谢51-52

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本文编号：384137