【摘要】：通風隔離閥主要應用于核電站空調通風系統(tǒng),開啟時正常通風調節(jié)室內(nèi)溫度,關閉時閥板壓緊密封圈保證放射性氣體泄漏量要求,并具有一定的自鎖功能,在發(fā)生事故時能起到對系統(tǒng)的自動隔離作用。其傳動系統(tǒng)傳遞的運動是否精確決定了閥板關閉密封性能和自鎖性能的好壞。為評估和提高通風隔離閥傳動系統(tǒng)的運動可靠性,確定科學合理的設計加工和維護方案,本文主要考慮到傳動系統(tǒng)的原始加工誤差和運動副的使用磨損誤差對運動可靠性的影響,提出了一種較為全面的可靠性分析評估方法,對其運動可靠性及其可靠度的靈敏性進行分析計算。首先考慮加工尺寸原始誤差的變化,在分析傳動系統(tǒng)的結構功能特點以及受載情況的基礎上,基于應力-強度干涉模型建立傳動系統(tǒng)閥板關閉可靠度和自鎖可靠度的計算模型。根據(jù)密封要求,利用ADAMS動態(tài)仿真模擬實驗的方法,確定在傳動系統(tǒng)所傳遞的轉角下閥板關閉密封功能和自鎖功能可靠的判據(jù)即兩者允許輸出誤差極限的分布情況;基于蒙特卡羅原理,利用ADAMS編程自動仿真的方法,模擬機構真實尺寸誤差和鉸鏈副配合間隙的隨機變化,統(tǒng)計得出其輸出誤差的分布情況,計算可靠度。其次考慮傳動機構運動副磨損使運動副間隙變化產(chǎn)生的誤差,基于應力-強度干涉模型建立鉸鏈副磨損可靠度計算模型,并分別確定許用極限磨損量的分布情況和實際磨損量的分布情況,計算鉸鏈副磨損可靠度。確定實際磨損量的分布情況時,基于Archard磨損計算模型,推導建立了適合本研究的磨損量計算模型,通過ADAMS動態(tài)仿真較為精確地分段擬合獲得運動副受力和角速度變化規(guī)律,同時假設鉸鏈副間隙誤差為一隨機變量,最后基于蒙特卡羅原理較為精確地模擬獲得其分布情況。進一步地,論文綜合考慮了原始誤差和磨損誤差,將磨損量與原始輸入誤差疊加,再次進行多次仿真實驗,對傳動系統(tǒng)的運動輸出進行可靠性分析計算,求解閥板關閉可靠度和自鎖可靠度。最后,基于響應面法對通風隔離閥傳動系統(tǒng)重要參數(shù)進行可靠性靈敏度分析計算。選取實驗方法獲取實驗樣本點,通過Design-Expert軟件擬合得到極限狀態(tài)函數(shù),進一步獲得可靠度功能函數(shù),對各隨機變量求解導數(shù)信息,可計算得到可靠性靈敏度。結果表明,各參數(shù)對閥板關閉可靠性的靈敏度高于對自鎖可靠性的靈敏度,設計加工方案時,在公差等級內(nèi),應適當降低各參數(shù)的方差,并根據(jù)靈敏度變化趨勢控制參數(shù)加工誤差均值的高低,后期檢測維護中,應特別重視可靠性靈敏度較大的參數(shù)的變化。依據(jù)分析計算結果,提出了科學合理的設計加工和維護建議。本文為研究通風隔離閥傳動系統(tǒng)的運動可靠性問題提供了一種較為全面的分析評估方法,為企業(yè)提供技術支持。
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM623;TB657.2
【圖文】：

［１４】，當環(huán)境應力大于承受能力時，產(chǎn)品失效。若應力和強度均為正態(tài)分布，其干涉模型逡逑如圖２．７。逡逑牛逡逑應力邐強度逡逑／邋⑶邐ｓ＝ｆ［ｓｊ，ｓ２．．．ｓｎ）邐Ｓ＝ＡＳ，．Ｓ，．．．Ｓｎ）逡逑ＩｖＭｖ逡逑０邐ｓ，Ｓ逡逑圖２．７應力－強度干涉模型逡逑Ｆｉｇ．２．７邋Ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒｅｎｇｔｈ邋ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ邋ｍｏｄｅｌ逡逑根據(jù)模型可以發(fā)現(xiàn)，在發(fā)生干涉的區(qū)域，強度小于應力的部分，有發(fā)生失效的可能。逡逑根據(jù)機構運動可靠性的定義，對通風隔離閥傳動機構考慮尺寸誤差和鉸鏈副配合間隙變逡逑化的可靠度、鉸鏈副磨損可靠度、綜合考慮磨損和原始誤差的系統(tǒng)可靠度分析計算的求逡逑解，同樣可以利用與應力－強度干涉模型類似的方法，設功能函數(shù)為：逡逑－１９－逡逑

自鎖的可靠性，其中傳動機構能否及時準確的傳遞運動到達閥板起到?jīng)Q定性作用。逡逑３．１．１啟閉機構功能原理及運動受力分析逡逑傳統(tǒng)的通風閥啟閉機構是將傳動軸安裝在蝶板的一端或中間，如圖３．１所示，很難逡逑實現(xiàn)完整密封，因為在端部總是不能實現(xiàn)完整平面密封，本文所研究的通風隔離閥的啟逡逑圖３．１兩種普通通風閥逡逑Ｆｉｇ．邋３．１邋Ｔｗｏ邋ｇｅｎｅｒａｌ邋ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ邋ｖａｌｖｅｓ逡逑閉機構很好地解決了這一問題，其結構示意圖如圖３．２所示。在Ｐｒｏ／Ｅ軟件中初步建立逡逑三維模型，后期將轉入ＡＤＡＭＳ中進行動態(tài)仿真，如圖３．３所示，通風隔離閥閥板可以逡逑實現(xiàn)一完整的密封面，閥板３為一復合運動，開始轉動主軸４，在閥板和懸臂之間彈簧逡逑－３１－逡逑

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本文編號：2728258