6HS-E對(duì)稱全平衡高轉(zhuǎn)速曲軸扭振分析研究.pdf_第1頁
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1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的進(jìn)程,壓縮機(jī)向著大型多列的方向發(fā)展,在對(duì)壓縮機(jī)的性能要求越來越高的同時(shí),必須保證它的可靠性和經(jīng)濟(jì)性滿足更高的要求。曲軸作為壓縮機(jī)核心部件,它不僅運(yùn)行速度快,所受隨周期變化的載荷也是相對(duì)來說最復(fù)雜的,因此最容易出現(xiàn)燒瓦或松動(dòng)錯(cuò)位等現(xiàn)象,嚴(yán)重的甚至發(fā)生斷軸引起生產(chǎn)事故,因此曲軸的工作狀態(tài)和使用壽命直接影響整機(jī)性能,同時(shí)決定整機(jī)的可靠性。
  本文以某6列對(duì)稱全平衡高轉(zhuǎn)速曲軸為研究對(duì)象,對(duì)該曲軸軸系進(jìn)行扭振分析研究。首先,

2、借助PRO/E參數(shù)化三維建模軟件,按實(shí)際圖紙尺寸建立6HS-E壓縮機(jī)軸系全部部件的有限元分析三維模型,并通過建立的與ANSYS Workbench之間的接口導(dǎo)入到不同仿真的仿真模塊中,建立后續(xù)分析的有限元模型。其次利用熱-動(dòng)力計(jì)算平臺(tái),獲取施加在曲軸曲柄銷上的綜合活塞力、諧波載荷及電機(jī)轉(zhuǎn)子承受的扭轉(zhuǎn)力矩等外部激勵(lì)載荷,并將所受載荷的相對(duì)坐標(biāo)按照角度關(guān)系利用MATLAB解析軟件轉(zhuǎn)換成分析部件受力的絕對(duì)坐標(biāo),施加在壓縮機(jī)曲軸曲柄銷的圓周上并

3、設(shè)置其他邊界條件。然后采用有限單元法對(duì)曲軸進(jìn)行了靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度分析,其中為還原真實(shí)工況,將綜合活塞力以載荷步方式添加到曲軸響應(yīng)的曲柄銷上,獲得位移、應(yīng)力、應(yīng)變等響應(yīng)。并通過比較得出這種方法較傳統(tǒng)分析方法的優(yōu)化之處。接著對(duì)軸系進(jìn)行模態(tài)分析即求解模型系統(tǒng)的自振特性,求出系統(tǒng)的固有頻率及相應(yīng)頻率下的振型和相對(duì)振幅。最后對(duì)軸系進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析即諧響應(yīng)分析。分別在工作轉(zhuǎn)速(定轉(zhuǎn)速)和變轉(zhuǎn)速條件下,研究不同諧次的簡(jiǎn)諧載荷對(duì)軸系節(jié)點(diǎn)應(yīng)力、振幅等參數(shù)的影

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