往復(fù)泵曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與動(dòng)力特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-24 05:04
往復(fù)泵在多種工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,是一種非常重要的泵形式;曲柄連桿機(jī)構(gòu)在往復(fù)泵工作過(guò)程中把傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng),是往復(fù)泵結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部件。現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展對(duì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的性能提出了更高的要求,以手工計(jì)算為主的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法也已經(jīng)不能滿足企業(yè)對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。本文課題來(lái)源于機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與企業(yè)合作項(xiàng)目。通過(guò)課題的開(kāi)展,為企業(yè)開(kāi)發(fā)出兩支點(diǎn)三拐曲軸設(shè)計(jì)計(jì)算與校核程序,使此類機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員從繁重的手工勞動(dòng)中擺脫出來(lái),極大提高了工作效率和節(jié)省設(shè)計(jì)費(fèi)用,提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,具有較高的實(shí)用價(jià)值;課題通過(guò)采用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)、功率鍵合圖方法、CAD和多體動(dòng)力學(xué)仿真對(duì)曲軸連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性作了深入的研究和分析,具有較高的學(xué)術(shù)價(jià)值。本文所做主要工作如下:本文根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理,建立往復(fù)泵曲柄連桿機(jī)構(gòu)力學(xué)模型,推導(dǎo)出該機(jī)構(gòu)在工作過(guò)程中所受內(nèi)、外力的計(jì)算公式和強(qiáng)度、剛度校核的一般方法;在此基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì),采用Visual Basic6.0語(yǔ)言開(kāi)發(fā)出兩支點(diǎn)三拐曲軸設(shè)計(jì)計(jì)算與校核通用程序。本文基于功率鍵合圖和Matlab軟件的理論和方法,建立了臥式單聯(lián)往復(fù)泵和臥式三聯(lián)...
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律
為了簡(jiǎn)化計(jì)算,把包括連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分質(zhì)量在內(nèi)的全部往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量集十字頭銷中心,將不平衡的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量全部轉(zhuǎn)化到曲柄銷中心。每聯(lián)往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分質(zhì)量按下式計(jì)算:sgm mκmω= +(2中ωm ——每聯(lián)往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量 , kgsm ——活塞與十字頭質(zhì)量 , kggm ——連桿質(zhì)量 , kgk ——轉(zhuǎn)化成往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的系數(shù)。一般取 k =0 .3~0.4。對(duì)高速泵取值,低速火中速泵取大值。連桿不平衡的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量可按下式計(jì)算:mmm(1 k)hbg= + (2中bm ——轉(zhuǎn)化到曲柄銷中心的曲拐不平衡質(zhì)量, kg
作用在曲柄銷中心有兩個(gè)力:連桿力cP 和旋轉(zhuǎn)慣性力hI ,這兩個(gè)力在曲柄方向的分量稱為徑向力R ,在垂直于曲柄半徑方向的分量稱為切向力T ,chR = Pcos( +β)+I, N (2chT = Psin( +β)+I, N (2徑向力 R 沿曲柄半徑作用于主軸頸O點(diǎn),切向力T 也可移到主軸頸O點(diǎn)成力矩M :sin(φ β)cosβ'M = Tr=Pr+, N m(2.3.2 兩支點(diǎn)三拐曲軸動(dòng)力計(jì)算往復(fù)泵工作時(shí),曲軸承受周期性的交變載荷,產(chǎn)生交變的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和彎曲,是曲柄連桿機(jī)構(gòu)中最重要的受力部件。因此,曲柄連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué),最重要的就是對(duì)曲軸進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。
本文編號(hào):3097111
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律
為了簡(jiǎn)化計(jì)算,把包括連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分質(zhì)量在內(nèi)的全部往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量集十字頭銷中心,將不平衡的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量全部轉(zhuǎn)化到曲柄銷中心。每聯(lián)往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分質(zhì)量按下式計(jì)算:sgm mκmω= +(2中ωm ——每聯(lián)往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量 , kgsm ——活塞與十字頭質(zhì)量 , kggm ——連桿質(zhì)量 , kgk ——轉(zhuǎn)化成往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的系數(shù)。一般取 k =0 .3~0.4。對(duì)高速泵取值,低速火中速泵取大值。連桿不平衡的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量可按下式計(jì)算:mmm(1 k)hbg= + (2中bm ——轉(zhuǎn)化到曲柄銷中心的曲拐不平衡質(zhì)量, kg
作用在曲柄銷中心有兩個(gè)力:連桿力cP 和旋轉(zhuǎn)慣性力hI ,這兩個(gè)力在曲柄方向的分量稱為徑向力R ,在垂直于曲柄半徑方向的分量稱為切向力T ,chR = Pcos( +β)+I, N (2chT = Psin( +β)+I, N (2徑向力 R 沿曲柄半徑作用于主軸頸O點(diǎn),切向力T 也可移到主軸頸O點(diǎn)成力矩M :sin(φ β)cosβ'M = Tr=Pr+, N m(2.3.2 兩支點(diǎn)三拐曲軸動(dòng)力計(jì)算往復(fù)泵工作時(shí),曲軸承受周期性的交變載荷,產(chǎn)生交變的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和彎曲,是曲柄連桿機(jī)構(gòu)中最重要的受力部件。因此,曲柄連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué),最重要的就是對(duì)曲軸進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。
本文編號(hào):3097111
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