發(fā)布時間：2017-06-19 19:08

  本文關(guān)鍵詞：隔膜壓縮機膜片層間作用機理及耐磨強化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：膜片是隔膜壓縮機穩(wěn)定運行的關(guān)鍵零部件,其工作性能直接影響壓縮機的可靠性,氣腔曲面形狀及膜片層間摩擦磨損是影響膜片可靠性主要因素。鑒于國內(nèi)外專家已對前者進行了廣泛而深入地研究,本文將針對膜片層間摩擦磨損進行研究,理論實驗相結(jié)合,深入探究膜片層間摩擦磨損作用機理,用于指導(dǎo)膜片的設(shè)計與制造,提出合理的耐磨強化措施,進一步提高膜片的可靠性。根據(jù)隔膜壓縮機膜片的受力分析,建立了三層膜片層間接觸力學(xué)模型。通過理論計算得出膜片在不同撓度情況下的撓度曲線、徑向應(yīng)力、周向應(yīng)力及主剪切應(yīng)力值。分析了膜片層間發(fā)生滑移的區(qū)域,獲得了膜片接觸面黏著、滑移區(qū)域分布的影響因素。利用ANSYS有限元軟件計算得出膜片在不同撓度情況下各項應(yīng)力值的分布,分析了膜片最易發(fā)生破損的區(qū)域,并與理論計算值進行對比,二者變化趨勢相同,數(shù)值差異較小,結(jié)果表明有限元計算方法可信度高;同時獲得了膜片層間接觸面上滑移區(qū)的滑移距離,以減小膜片上等效應(yīng)力與滑移距離為目標,通過改變膜片材料、厚度進行有限元分析,實現(xiàn)膜片的優(yōu)化設(shè)計。建立了隔膜壓縮機膜片動態(tài)應(yīng)變測量實驗系統(tǒng),對膜片不同位置的徑向、周向應(yīng)變值進行了測量,結(jié)果表明實驗測量結(jié)果與理論計算結(jié)果相一致。利用工業(yè)檢驗顯微鏡對膜片磨損表面進行了微觀形貌分析,獲得了膜片層間的黏著區(qū)與滑移區(qū)的分布特征,發(fā)現(xiàn)在黏著區(qū)內(nèi)膜片表層不銹鋼組織在較低接觸壓力作用下出現(xiàn)輕微塌陷,而滑移區(qū)的表層不銹鋼組織產(chǎn)生了片狀滑移、剝落,且滑移邊緣出現(xiàn)裂紋。詳細分析了膜片層間的摩擦磨損機制。對不同厚度膜片在同等工況下進行對比實驗研究,表明在同等條件及運行周期下,改進后的膜片上磨痕明顯減小,短時間內(nèi)膜片壽命有所提升。理論實際相結(jié)合,探索了新的耐磨強化方案。研究表明,在膜片接觸表面,中心位置及邊緣位置存在較大的等效應(yīng)力,中心位置在運動過程中處于黏著區(qū)域,而邊緣位置處于滑移區(qū)域。主剪切力是導(dǎo)致膜片層間滑移最重要的因素,而主剪切力過大會導(dǎo)致材料晶體發(fā)生塑性滑移,其首先會存在于接觸面內(nèi)部,然后才延伸至接觸區(qū)域表面,由于膜片邊緣區(qū)域存在最大主剪切應(yīng)力,故此處最有可能為第一裂紋發(fā)生及延伸的位置。而膜片的中心區(qū)域存在接觸壓力,是第二裂紋最有可能發(fā)生及延伸的位置。
【關(guān)鍵詞】：隔膜壓縮機 膜片 應(yīng)力分布 摩擦磨損 耐磨強化
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH45
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 變量注釋表18-19
• 1 緒論19-22
• 1.1 研究背景及意義19-20
• 1.2 課題的來源20
• 1.3 研究的主要內(nèi)容20-22
• 2 文獻綜述22-28
• 2.1 隔膜壓縮機概述22-23
• 2.2 隔膜壓縮機存在的主要問題23-24
• 2.3 隔膜壓縮機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀24-27
• 2.4 關(guān)于隔膜壓縮機的其他相關(guān)研究27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 隔膜壓縮機膜片受力變形理論分析28-47
• 3.1 氣腔與油腔的壓力分析28-29
• 3.2 膜片受力變形分析29-38
• 3.3 G-5/0.5-10型隔膜壓縮機的三層薄膜力學(xué)分析并求解38-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 4 基于ANSYS的隔膜壓縮機三層膜片有限元分析47-66
• 4.1 ANSYS Workbench中的接觸非線性分析模型47-48
• 4.2 建立隔膜壓縮機三層膜片有限元分析模型48-50
• 4.3 模型計算結(jié)果分析50-64
• 4.4 本章小結(jié)64-66
• 5 實驗研究66-80
• 5.1 實驗?zāi)康?/span>66
• 5.2 實驗設(shè)計66-67
• 5.3 實驗條件67-68
• 5.4 實驗系統(tǒng)搭建及測量方法68-70
• 5.5 實驗結(jié)果分析70-79
• 5.6 本章小結(jié)79-80
• 6 膜片耐磨強化方案80-83
• 6.1 改進膜片厚度以減輕膜片層間磨損程度80-81
• 6.2 提出改進中層膜片材料的設(shè)計方案81
• 6.3 提出耐磨涂層設(shè)計方案81
• 6.4 提出對三層膜片導(dǎo)電以減小接觸面積的設(shè)計方案81-82
• 6.5 本章小結(jié)82-83
• 7 結(jié)論與展望83-86
• 7.1 研究結(jié)論83-84
• 7.2 創(chuàng)新點84
• 7.3 展望84-86
• 參考文獻86-90
• 作者簡介90-92
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集92

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號：463469