本文關(guān)鍵詞：活塞式壓縮機(jī)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)與振動(dòng)仿真研究　出處：《上海交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：壓縮機(jī)作為一種提高氣體壓力的機(jī)械,在各行各業(yè)均有著廣泛的運(yùn)用,而活塞式壓縮機(jī)作為壓縮機(jī)分類(lèi)的重要分支之一,在某些應(yīng)用場(chǎng)合更有著不可替代的作用。然而,作為往復(fù)式機(jī)械,活塞式壓縮機(jī)在振動(dòng)噪聲方面有著較為明顯的缺點(diǎn),通過(guò)設(shè)計(jì)、計(jì)算等來(lái)降低機(jī)器振動(dòng)噪聲,提高其可靠性,是行之有效的重要途徑和手段。最近的幾十年,是計(jì)算機(jī)技術(shù)充分發(fā)展和進(jìn)步階段,三維設(shè)計(jì)和有限元仿真等技術(shù)在工程領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用,使得壓縮機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)有了更加豐富而有效的手段。本文研究的PY40V2型壓縮機(jī)是在企業(yè)前期研究的單缸活塞式壓縮機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)的,主要在降低振動(dòng)響應(yīng)方面做了詳盡的研究,該壓縮機(jī)應(yīng)用工況流量小但變化范圍大,振動(dòng)噪聲指標(biāo)要求高。作者在本文中進(jìn)行了壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的平衡分析、動(dòng)力計(jì)算、機(jī)體模態(tài)仿真分析、模態(tài)測(cè)試、頻率響應(yīng)分析以及振動(dòng)測(cè)試,并提出了降低壓縮機(jī)振動(dòng)響應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。通過(guò)全過(guò)程低振動(dòng)壓縮機(jī)設(shè)計(jì)方案的運(yùn)用,試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明PY40V2型壓縮機(jī)較前階段設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)在同工況下的振動(dòng)水平得到了明顯的提高,10Hz-8KHz范圍內(nèi)1/3倍頻程的機(jī)腳平均振動(dòng)加速度總級(jí)降低超過(guò)3dB,PY40V2型活塞式壓縮機(jī)(10Hz-1kHz)振動(dòng)烈度為2.62mm/s,較前一機(jī)型降低了27.5mm/s,按照GB/T16301-2003標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià),其振動(dòng)烈度值已經(jīng)達(dá)到了A級(jí)即優(yōu)的技術(shù)水平。首先,本文從壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)出發(fā),對(duì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的平衡做了詳盡的分析計(jì)算,提出了平衡重的設(shè)計(jì)重量和尺寸;然后,對(duì)壓縮機(jī)氣缸內(nèi)的氣體做了簡(jiǎn)要的熱力分析,并以此為輸入進(jìn)行壓縮機(jī)整機(jī)的動(dòng)力分析計(jì)算,為壓縮機(jī)飛輪設(shè)計(jì)提供了依據(jù);其次,采用PRO-E軟件建立了壓縮機(jī)頻響分析模型;而后,采用Patran/Nastran對(duì)其主要零部件進(jìn)行了模態(tài)仿真分析,并通過(guò)與模態(tài)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析,驗(yàn)證了有限元模型仿真的準(zhǔn)確性;最后,利用頻率響應(yīng)分析的方法,仿真分析了整機(jī)的結(jié)構(gòu)響應(yīng),并將仿真結(jié)果與測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析。通過(guò)以上工作,作者提出了降低該型壓縮機(jī)振動(dòng)水平的結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,對(duì)進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)起到了指導(dǎo)性作用,通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真運(yùn)用于工程設(shè)計(jì),大大降低了研發(fā)成本,有效的提高了設(shè)計(jì)水平。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH457

【引證文獻(xiàn)】

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1 洪博;;往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的故障分析與維護(hù)管理[J];科技展望;2017年26期

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本文編號(hào)：1336826