雙螺桿泵的振動(dòng)與聲輻射特性分析.pdf

1、t11111II／11111／1111／／1／IUY3274769分類號(hào)UDC碩士學(xué)位論文(專業(yè)型)學(xué)號(hào)密級(jí)雙螺桿泵的振動(dòng)與聲輻射特性分析謝蕾指導(dǎo)教師姓名：萱塑塾撞：塹劌盤堂：姿菱塑劌：225QQ窆亟金耋壺王：塹劌苤垡墊拯型造查!墾金里：姿菱揚(yáng)型：22QQ窆申請學(xué)位級(jí)別：題學(xué)科專業(yè)名稱：墊拯三堡論文提交日期：2Q!Z生壘旦論文答辯日期：2Q!Z生魚旦學(xué)位授予單位：揚(yáng)劌態(tài)堂學(xué)位授予日期：2Q!Z生魚旦答辯委員會(huì)主席：張瑞宏教授2017年6

2、月季；|大懈UJn，叭州咖泫埸一摘要振動(dòng)和噪聲是同種物理現(xiàn)象的不同表現(xiàn)形式，現(xiàn)代工業(yè)中，振動(dòng)和噪聲通常作為衡量機(jī)械設(shè)備質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)。雙螺桿泵的振動(dòng)聲輻射，很大程度上來源于機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動(dòng)以及泵內(nèi)液體介質(zhì)的壓力波動(dòng)。作為高速運(yùn)轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)式機(jī)械設(shè)備，雙螺桿泵內(nèi)液體介質(zhì)在嚙合空間中沿著螺桿轉(zhuǎn)子軸向流動(dòng)。過程中被不斷加壓直至出口處，壓力增大至額定預(yù)設(shè)值。由于壓力不斷變化，雙螺桿泵內(nèi)機(jī)械元件受到?jīng)_擊，從而引起振動(dòng)。泵內(nèi)流量的周期性改變，還會(huì)導(dǎo)致氣穴

3、、回流等現(xiàn)象的發(fā)生，致使振動(dòng)加劇繼而引發(fā)噪聲。由于雙螺桿泵內(nèi)工況異常復(fù)雜，零部件間相互作用，難以建立行之有效的數(shù)學(xué)模型來計(jì)算雙螺桿泵的振動(dòng)聲輻射情況。在現(xiàn)實(shí)工作環(huán)境中，振動(dòng)噪聲監(jiān)測還會(huì)受到多種內(nèi)外環(huán)境因素的干擾，難以精確測量，且測試所花費(fèi)的成本高昂。綜上考慮，在前期設(shè)計(jì)分析階段可考慮數(shù)值分析方法進(jìn)行測算，輔以試驗(yàn)加以驗(yàn)證。本文從理論、參數(shù)計(jì)算、建模、流體分析、聲固耦合研究、振動(dòng)試驗(yàn)幾方面，全方位分析所設(shè)計(jì)的雙螺桿泵的振動(dòng)和聲輻射特性：1

4、螺桿轉(zhuǎn)子作為雙螺桿泵內(nèi)核心元件，其型線類型直接決定泵的性能參數(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)。本文提出一種由擺線、長幅外擺線及圓弧所構(gòu)成的螺桿型線。擺線具有重迭系數(shù)大、密封性佳、傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，更有利于小振動(dòng)、低噪聲雙螺桿泵的設(shè)計(jì)要求；2結(jié)合項(xiàng)目書設(shè)計(jì)參數(shù)，對雙螺桿泵內(nèi)關(guān)鍵零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)過程闡述，聯(lián)立三維設(shè)計(jì)軟件UG和SolidWorks建立雙螺桿泵虛擬樣機(jī)，整機(jī)裝配后無干涉，表明初步設(shè)計(jì)合理；3基于計(jì)算流體力學(xué)理論，運(yùn)用前處理軟件GAMBIT及流體分析軟

5、件FLUENT對雙螺桿泵內(nèi)流場進(jìn)行CFD分析計(jì)算，通過所得的速度、壓力云圖來分析流場速度及壓力變化情況，準(zhǔn)確把握泵內(nèi)流場的流體振動(dòng)特性。4本文率先提出雙螺桿泵內(nèi)傳動(dòng)裝置的聲振耦合分析方法，通過ANSYSWorkbench軟件對雙螺桿泵內(nèi)機(jī)械傳動(dòng)裝置進(jìn)行振動(dòng)聲輻射分析，獲悉其機(jī)械振動(dòng)及聲輻射特性，為雙螺桿泵后續(xù)振動(dòng)噪聲等級(jí)評(píng)定和結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)提供參考。5對雙螺桿泵樣機(jī)進(jìn)行振動(dòng)測試。通過對測試所得的加速度數(shù)據(jù)，借助信號(hào)采集儀器及分析軟件整理得