ZW型液化石油气压缩机曲轴仿真分析与设计

曲轴是活塞式压缩机的关键零部件之一,对压缩机曲轴的疲劳强度进行准确的分析可以极大地提高压缩机的运行可靠性。以ZW-0.8/10-16风冷立式双缸单作用液化石油气压缩机为例,首先利用Solidworks软件建立了曲轴的三维模型,接着通过对压缩机曲轴的有限元分析,得到了曲轴疲劳破坏的危险点。最后利用ANSYS软件建立优化模型并对优化后的曲轴强度进行了验证。结果表明,有限元法可以较准确地对曲轴进行疲劳分析,进而对曲轴的设计和改进提供理论依据。     

采用多体动力学的压缩机曲轴结构优化

以小型活塞式压缩机为研究对象,提出了降低曲轴系统扭振幅值、提高曲轴强度、轻量化曲轴的优化设计方法。在考虑电机转动惯量影响的同时建立了曲轴系统多体动力学模型,利用正交试验方法从多个设计参数中筛选出影响曲轴系统扭振和强度性能的显著因子,并在显著因子和曲轴系统一个周期内的最大扭转角、峰值应力及质量下拟合了二阶响应面模型,采用非劣排序遗传算法(NSGA-II)对二阶响应面拟合模型进行了优化。通过对某W型活塞式压缩机平衡重过渡圆角半径、曲轴偏心距和曲柄厚度进行优化显示,压缩机曲轴质量、自由端扭转角、峰值应力与初始值相比分别下降了11.31%、22.9%、25.10%,表明优化后曲轴系统的扭振幅值下降,质量减轻,强度提升。研究结果可为优化压缩机设计、提高曲轴的性能提供参考。     

基于ADAMS的压缩机主传动系统动力学优化问题研究

以某w型活塞式压缩机主传动系统为研究对象,利用多柔体动力学软件ADAMS,对额定工况下计入摩擦的压缩机主传动系统动力学优化设计问题进行研究．得到了额定工况下主轴承曲轴轴颈中心径向振动响应．在此基础上,建立压缩机主传动系统动力学优化设计数学模型,以压缩机气缸中心线夹角和压缩机曲轴转速为设计变量,以两主轴承曲轴轴颈中心径向振动响应的加权平均值为优化目标．采用参数化建模技术在ADAMS中建立优化模型进行优化分析,探讨了目标函数与设计变量之间的关系并得到最优解．得到的结论为活塞式压缩机动态设计打下基础．     

变容量涡旋压缩机曲轴系统动力特性分析

针对变容量涡旋压缩机传动系统的动力特性问题,基于变容量涡旋压缩机的总体结构和工作原理,建立变容量涡旋压缩机曲轴系统的动力学模型,利用多体动力学理论和有限元方法,对曲轴系统进行多体动力学分析,得到不同转速下曲轴曲柄销受力载荷和主副轴承受力载荷等.分析曲轴系统在变载荷情况下的变形和应力状态,结果表明:在不同转速下,曲轴系统最大变形发生在动涡盘连接的部分和与电机连接的部分,最大应力集中出现在曲轴和动涡盘相连接的曲拐部位.     

往复式冰箱压缩机曲轴动态特性与轴承润滑计算分析

提出一种往复式冰箱压缩机受动态载荷作用的悬臂曲轴动态特性及其主副滑动轴承油膜厚度的计算分析方法。采用压缩机汽缸内压力变化实测数据,考虑活塞、连杆与曲轴所受气体力和惯性力,建立了曲轴与电机转子横向位移与倾斜动力学方程;采用滑动轴承有限长油膜模型,并用有限元离散化方法数值逼近;观测了过负荷工况寿命试验后曲轴磨损情况,测量了曲轴圆度。对样机的计算分析结果表明:压缩机工作时,曲轴除转动与平移外,倾斜方位也在不断变化,但上部中心基本上在第一象限内,而下部在第三象限,转角为0°时曲轴倾斜最大;额定与过负荷工况下,曲轴与轴承孔上部会发生偏磨,而轴承与轴承孔下端过负荷工况会发生偏磨;增加曲轴直径,主副轴承最大偏心率都会减少,最小油膜厚度明显增加;转速增大会使主轴承油膜厚度减小,而副轴承油膜厚度增加。该结果可为节能环保冰箱压缩机的研发提供参考。     

基于ANSYS的微型往复空压机曲轴的静力分析

在建立往复压缩机曲轴连杆机构力学模型的基础上,利用传统动力学分析方法,研究了曲轴的受力情况。并用MATLAB计算得到曲轴工作循环过程中所受动载荷的变化规律。确定了其工作循环中的危险点。然后利用有限元法模拟危险工况处曲轴载荷的加载,得到曲轴的静强度和静刚度特性。并确定了其应力和变形状态。研究结果确保了零件的安全性和可靠性,并对曲轴的优化设计有较高的参考价值。     

磷酸锰薄膜技术对旋转式空调压缩机曲轴影响研究

空调已经成为人们生活中不可缺少的电器,空调除了需要具备节能、低噪,使用舒适等特点外,作为一种耐用消费品,其在寿命周期内的高可靠性备受关注。这很大程度上依赖于空调器的心脏——压缩机来实现,空调的性能、可靠性以及长达10年以上的运行寿命,必须由压缩机来保证。因此,如何提高作为主机——压缩机的高效率、低噪音、高可靠性的压缩机是所有压缩机生产不懈努力的方向。本文采用磷酸锰薄膜技术对旋转式空调压缩机曲轴进行处理,研究该处理技术对曲轴耐磨性的影响。     

组合型线涡旋压缩机的动力学模型

对组合型线的涡旋压缩机进行力学分析,并利用MATLAB给出这些力学参数随曲轴旋转的动态变化规律,在此基础上建立起主要部件的动力学模型,为组合型线涡旋压缩机的设计奠定了基础。     

活塞式压缩机弹性曲轴——滚动轴承系统动力学分析

以某W型活塞式压缩机的曲轴-滚动轴承系统为研究对象,利用动力学仿真软件ADAMS,研究了额定工况作用下弹性曲轴一滚动轴承系统的动力学行为。首先,在有限元软件ANSYS中建立弹性曲轴的有限元模型。其次,利用Hertz公式和超静定问题的解法（力法）推导出滚动轴承受力与变形关系的计算公式并得到数值解。最后,在ADAMS软件中建立弹性曲轴-滚动轴承系统动力学仿真模型,仿真求解并得到相应的动力学响应。所得到的计算结果对进一步了解压缩机动力学性能和主轴承设计有指导作用。     

冰箱压缩机曲柄连杆机构振动分析

压缩机曲柄连杆机构产生的不平衡惯性力是产生振动和噪声的根源。减小不平衡惯性力,是降低压缩机振动噪声的重要途径。建立了偏心式曲柄连杆结构的物理模型和数学模型,理论分析得出,平衡块质径积和曲轴偏置是影响惯性力的主要参数。建立了制冷压缩机多体动力学模型,得到了加速度频响曲线,分析了平衡块质径积和曲轴偏置对振动的影响,给出了最佳取值范围,通过实验验证了仿真结果的正确性。采用多体动力学仿真与振动实验相结合的方法,为压缩机曲柄连杆机构的参数设计,降低压缩机振动噪声,提供了新的途径。     

基于柔性曲轴多体动力学模型的曲轴优化设计

本文提出了曲轴系统轻量化设计的优化设计方法,考虑曲轴平衡重减重孔的影响,建立某半封闭往复式压缩机曲轴系统刚柔耦合多体系统模型,对其动态特性进行求解,分析不同形式减重孔的曲轴系统扭振性能,结果表明配备流线型减重孔的曲轴系统具有最优的扭振性能。为获取最优的流线型减重孔的形状参数,利用BP神经网络建立曲轴扭振性能与流线型减重孔形状参数之间的数学模型,采用非劣排序遗传算法对建立的曲轴系统优化模型进行求解,结果表明:与初始值相比,曲轴质量降低了10. 33%,扭转角位移下降了5. 86%。     

CTP/W5160大型温度试验库房压缩机屡损的电气回路解决方法

针对制冷压缩机长期存在缺油损坏问题,发现了压缩机因缺油运行而发生活塞卡缸或曲轴、连杆断裂等损坏的主要原因是因设备电气接线不合理控制系统未检测出压缩机缺油状态,没有及时保护性停机。完成了线路改进和模拟故障试机。设备长期可靠运行表明了改进方法的合理性和正确性。     

往复压缩机轴系扭振的数值分析

某6列往复压缩机出现非预期断轴现象,曲轴主轴直径加粗后,机组却出现强烈振动及第1、2列连杆瓦连续烧瓦问题.利用ANSYS软件对曲轴加粗前后的轴系进行了模态和动态响应数值分析,确定了断裂和烧瓦主要是由于扭转共振及其成倍加剧的疲劳破坏所致.为了避开共振区,轴系第2、3列之间由一体结构改为热装2个连接盘进行对接,提高了轴系的转动惯量,调整了压缩机主轴转速与固有频率的比值,使共振消失,彻底解决了故障问题.     

三星型活塞式压缩机主传动系统动力学分析

三星型压缩机是一种动力学性能良好的新型活塞式压缩机,其主传动系统实质上是1个主连杆和2个副连杆并联构成的主副连杆机构;为了便于比较,将W型压缩机的主传动系统、三星型压缩机的主传动系统分别作为研究对象,利用ADAMS软件建立了在相同工况下各自的动力学仿真模型并进行了求解,得到了两者在额定工况下的轴心径向位移响应、主轴承反力和轴心轨迹;计算结果表明:与W型压缩机相比,三星型压缩机主传动系统的曲轴轴颈中心响应振幅降低了12.36%,主轴承反力减小了44.62%,三星型压缩机具有良好的动力学性能。     

基于Simulink天然气涡旋压缩机增压装置供油系统的优化控制

以涡旋式天然气压缩机供油系统为研究对象,将供油系统分为2个子系统,根据流体力学理论,建立供油系统油量分配模型,推导出两供油子系统油量数学表达式,分析系统的供油量对涡旋式天然气压缩机性能的影响.基于Simulink和油量数学模型,对供油系统进行仿真模拟实验.结果表明,供油量随着转速的增大而增大;从壳体进入曲轴的润滑油需考虑离心力对供油的影响.研究结果为涡旋压缩机供油量的控制提供了一定的理论依据.     

涡旋压缩机的振动时域和频域分析

基于动力学理论重点讨论了动涡旋盘和曲轴的振动特点 ,建立了振动分析数学模型 .在频域内 ,根据实验获得了涡旋压缩机运转时的振动信号频域功率谱 .为设计、制造、装配和故障诊断提供一定的理论依据     

涡旋压缩机双圆弧修正的几何理论和压缩比研究

推导出了涡旋压缩机渐开线型线的双圆弧修正齿的面积和质心的计算公式,并得到了由该齿构成的动静涡旋在不同曲轴转角下所组成的中心腔和各压缩腔轴向投影面积的计算公式,完善了双圆弧修正的几何学,同时得出了不同修正参数及不同排气角下的压缩比的计算公式,对涡旋压缩机的研究和设计有一定的指导作用.     

曲轴往复活塞压缩机动力学计算机算法

曲轴往复活塞压缩机动力学计算,长期以来沿用着图解法或手算法,其工作量大、精确度低。为了应用计算机辅助设计,推导了适用于计算机运算的解析式,提供了求盈功和亏功的计算流程图,从而为绘制盈亏功矢量图提供了数据。     

驱动轴承内嵌式涡旋压缩机动力特性分析

对动涡旋驱动轴承内嵌于涡旋齿中的大气量、低压比涡旋压缩机的动力特性进行研究,使用涡旋型线始端展角和终端展角几何参数,建立施加于动涡旋上的气体力、惯性力、摩擦力等计算公式,给出相应的力学分析模型,同时根据曲轴受力条件建立曲轴力学模型。通过算例分析表明,动涡旋驱动轴承内嵌式结构可有效地减小气体力和旋转惯性力对驱动轴承产生的倾覆力矩,提高机器运转的稳定性.     

变截面型线涡旋压缩机的CFD流场分析

建立了变截面三段基圆渐开线和变截面高次曲线涡旋压缩机压缩腔二维物理模型,借助计算流体动力学(CFD)方法对压缩机工作过程进行瞬态数值模拟,得到压缩腔在曲轴转角为30°~150°时的速度场、压力场分布图.研究了两种变截面型线压缩腔流场分布特点及型线曲率对流场的影响,并与传统等截面型线进行了对比分析.结果表明:涡旋压缩腔流场分布受型线曲率的影响比较大,在同一主轴转角变化范围内变截面压缩腔速度变化趋于平缓,这也为涡旋压缩机的动平衡研究提供了依据.