活塞式压缩机曲轴特性研究及计算机仿真
压缩机是一种将低压气体压缩成高压气体并输送出去的机械,在工业生产中具有重要的地位.曲轴作为活塞式压缩机最关键的部件之一,因曲轴的疲劳破环而导致压缩机损坏的情况时有发生.因此,对曲轴特性研究及计算机仿真具有重要的意义,本文以ZW-0.8/10-16型压缩机为研究对象,主要的研究工作如下:(1)曲轴的运动学和动力学建模:根据活塞式压缩机的工作原理和曲柄连杆机构的运动学关系,得出曲轴位移、速度、加速度与曲柄转角之间的关系,然后对曲柄连杆机构进行受力分析,得出曲轴、连杆和活塞之间的动力学关系.(2)曲轴动态仿真与耐久性分析:将曲柄连杆机构模型导入ADAMS中建立动力学模型,通过动力学和运动学仿真分析,得到曲轴的动态特性,并对曲柄连杆机构进行了耐久性分析,为后续疲劳分析打下了基础.(3)曲轴整体三维建模和有限元分析:首先将Solidworks建立的曲轴模型导入ANSYS中建立曲轴的有限元模型,选择合适的网格对曲轴进行划分,最后对曲轴进行静力学分析,得到了曲轴的疲劳点发生在曲轴销和曲柄的连接处,通过改变过渡圆半径来增加曲轴的强度.(4)曲轴优化方案的提出与验证:根据曲轴的静力学分析结果,找出对曲轴强度影响最大的因素,提出曲轴疲劳破坏优化设计方案,并对优化方案进行了验证.
- 作者：
- 范恒亮
- 学位授予单位：
- 安徽理工大学
- 专业名称：
- 机械工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2015年
- 导师姓名：
- 周毅钧
- 中图分类号：
- TH457
- 关键词：
- 活塞式压缩机；曲轴；ADAMS；有限元分析；优化
- Piston compressor； Crankshaft； ADAMS； Finite elementanalysis； Optimization