亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        h100kW壓氣機(jī)離心葉輪優(yōu)化設(shè)計(jì)

        2014-04-16 17:31:39脫燁中航工業(yè)哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限公司
        關(guān)鍵詞:銷子輪盤軸套

        脫燁/中航工業(yè)哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限公司

        h100kW壓氣機(jī)離心葉輪優(yōu)化設(shè)計(jì)

        脫燁/中航工業(yè)哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限公司

        通過對設(shè)計(jì)的100kW壓氣機(jī)離心葉輪進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí),發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度都存在一定的問題。我們采用在輪盤背部挖導(dǎo)力錐和調(diào)整離心葉輪中心與葉輪支撐中心相對位置的方法,來降低葉輪強(qiáng)度。又改變其原有的結(jié)構(gòu)形式和材料。對優(yōu)化后的設(shè)計(jì)分別進(jìn)行靜強(qiáng)度和動(dòng)強(qiáng)度分析。優(yōu)化后的設(shè)計(jì)能夠滿足結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求。

        離心葉輪;導(dǎo)力錐;強(qiáng)度分析;模態(tài)分析

        一、緒論

        100kW壓氣機(jī)是“十一五”國家863計(jì)劃微型燃?xì)廨啓C(jī)重點(diǎn)項(xiàng)目“100kW級微型燃?xì)廨啓C(jī)及其供能系統(tǒng)”的主要研究內(nèi)容之一。其設(shè)計(jì)要求是,離心壓氣機(jī)流量為1.12kg/s,增壓比為3.34,效率不低于77%,并要滿足一定的喘振裕度。在驗(yàn)證100kW壓氣機(jī)離心葉輪能否安全可靠運(yùn)行的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)其在工作轉(zhuǎn)速(45000rpm)和超轉(zhuǎn)速(54000rpm)下,結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度都存在一定的問題。因此我們對離心葉輪進(jìn)行了一系列的優(yōu)化,對每一種優(yōu)化都做了強(qiáng)度與可靠性的分析計(jì)算,得出最終的設(shè)計(jì)方案。

        二、最初設(shè)計(jì)的100kW壓氣機(jī)離心葉輪

        最初設(shè)計(jì)的100kW壓氣機(jī)離心葉輪的結(jié)構(gòu)形式是葉輪的內(nèi)孔裝有軸套,并采用過盈形式裝配。在葉輪的前后端面分別用銷子固定住葉輪與軸套。葉輪材料為2618A,軸套為 40CrNi M oA,銷子為38CrA,通過強(qiáng)度計(jì)算,得到葉輪最大應(yīng)力(745.3M Pa)遠(yuǎn)大于其屈服極限(340M Pa)和斷裂極限(410M Pa)。葉輪軸套孔與軸套脫開,不能滿足工作要求。我們需要對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

        三、分析影響離心葉輪強(qiáng)度的因素

        從計(jì)算結(jié)果看,在葉輪與軸套配合處加銷子的做法意義不大。因?yàn)槿~輪與軸套的材料不同,在受離心載荷作用下,葉輪的變形量遠(yuǎn)大于軸套的變形量,配合的過盈量又不夠,工作時(shí)銷子受較大的剪切力,容易被剪斷。且在銷孔處有很大的應(yīng)力集中,葉輪將被破壞。所以我們要取消銷子的結(jié)構(gòu)。

        離心葉輪采用的材料是鋁合金2618A,在超轉(zhuǎn)速試驗(yàn)時(shí)最大等效應(yīng)力計(jì)算值大于材料許用應(yīng)力值,材料強(qiáng)度不能夠滿足要求。

        葉輪流道是經(jīng)過氣動(dòng)設(shè)計(jì)確定的,葉片形式不能更改,因此結(jié)構(gòu)優(yōu)化的焦點(diǎn)就放在輪盤上。我們從改變?nèi)~輪質(zhì)心著手,通過在輪盤背部挖“導(dǎo)力錐”的方法改進(jìn)葉輪輪盤結(jié)構(gòu)降低葉輪應(yīng)力。

        基于離心葉輪的輪轂形狀和葉片形式(有11個(gè)長葉片和11個(gè)短葉片)使得葉輪的質(zhì)心位置偏向后端。所以我們想到在輪盤背部挖“導(dǎo)力錐”使質(zhì)心位置前移。這樣可以將離心應(yīng)力引導(dǎo)向前,使輪盤前端材料也承擔(dān)拉壓應(yīng)力。我們嘗試了多種挖導(dǎo)力錐的方法,使質(zhì)心在盡量前移的同時(shí),葉輪的整體強(qiáng)度還能滿足要求。我們對多種嘗試的模型進(jìn)行計(jì)算,得到的結(jié)果中,最為滿意的是:葉輪最大應(yīng)力為393.9M Pa,位置在輪盤凸臺倒角處。葉輪軸套孔最大徑向位移為0.081m m,位置在軸套孔內(nèi)表面。葉輪位移最大值為0.772m m,位置在輪盤外緣。此時(shí)葉輪的質(zhì)心為比原來的3m m,即葉輪的質(zhì)心向輪盤支撐部分的中心靠近了。

        由計(jì)算結(jié)果看出,在輪盤背部挖導(dǎo)力錐確實(shí)降低了葉輪應(yīng)力,但葉輪所受的最大應(yīng)力仍然大于材料的屈服極限。且葉輪軸套孔的徑向位移量仍然很大,在超轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí),葉輪與軸套依然存在脫開的可能。

        挖導(dǎo)力錐使葉輪質(zhì)量減小的因素不可忽略,而且僅僅挖導(dǎo)力錐改變?nèi)~輪質(zhì)心的幅度太小,很難清晰看出單純改變?nèi)~輪質(zhì)心與輪盤支撐中心相對位置的效果。所以調(diào)整輪盤支撐部分結(jié)構(gòu)是另一種改進(jìn)輪盤的方法,其思路是改變支撐中心坐標(biāo),達(dá)到支撐中心靠近葉輪質(zhì)心的目的。這種想法頗具逆向思維的風(fēng)格,在不減小質(zhì)量的前提下,極大的縮小質(zhì)心與葉輪支撐中心的距離,并且排除了質(zhì)量變化對葉輪應(yīng)力的影響。將輪盤背部挖掉的部分補(bǔ)到輪盤前端的輪盤型線上。

        四、改進(jìn)優(yōu)化后的離心葉輪

        對原葉輪結(jié)構(gòu)做了一系列的改進(jìn),包括取消銷子結(jié)構(gòu)、在輪盤背部挖導(dǎo)力錐、調(diào)整輪盤支撐部分結(jié)構(gòu)等。這些改進(jìn)都有效的降低了葉輪應(yīng)力,但由于材料不同,離心葉輪的變形量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于軸套的變形量??紤]到裝配時(shí)的可行性,二者之間的過盈量又不能太大。所以在高轉(zhuǎn)速工作條件下,葉輪與軸套有脫開的可能。

        綜上考慮,我們將取消軸套的結(jié)構(gòu),使葉輪與軸套成為一體。原葉輪的材料是鋁合金,軸套的材料是不銹鋼。二者合二為一后,選用了鈦合金作為整個(gè)離心葉輪的材料。

        對整體式的葉輪進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,得到的最大應(yīng)力及變形量均能滿足設(shè)計(jì)要求。

        五、結(jié)論

        通過對原設(shè)計(jì)的100kW壓氣機(jī)離心葉輪的強(qiáng)度進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)存在一定的問題,不能滿足強(qiáng)度可靠性要求所以需要我們對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。由于葉片形式是由氣動(dòng)設(shè)計(jì)給出的,不能改變,那么改進(jìn)的焦點(diǎn)就放在葉輪的輪盤上。

        我們采用調(diào)整葉輪質(zhì)心與輪盤支撐中心的方法,對葉輪進(jìn)行改進(jìn)。在葉輪背部挖導(dǎo)力錐,將去掉的質(zhì)量加到輪盤前端的輪盤型線上,使支撐中心靠近葉輪質(zhì)心。我們嘗試了多種方案,進(jìn)行了計(jì)算。通過計(jì)算的結(jié)果看,我們采取的方法是可行有效的,大大的降低了葉輪的應(yīng)力。但其受到的最大應(yīng)力仍然大于材料的屈服極限,且葉輪與軸套在工作中有脫開的危險(xiǎn)。所以我們?nèi)∠N子和軸套將葉輪設(shè)計(jì)成整體式的。選用的材料通過比較最終確定為鈦合金。對改進(jìn)后的葉輪在工作轉(zhuǎn)速和超轉(zhuǎn)速下分別做了強(qiáng)度計(jì)算,分析其應(yīng)力和變形。又對葉輪和葉片分別做了模態(tài)分析,最后得出結(jié)論,改進(jìn)后的葉輪在靜強(qiáng)度和動(dòng)強(qiáng)度方面都滿足設(shè)計(jì)要求。

        【1】童榴生,離心式壓縮機(jī)葉輪的結(jié)構(gòu)與應(yīng)力,風(fēng)機(jī)技術(shù)1998.

        【2】席光,郭常青,離心葉輪的應(yīng)力數(shù)值分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化,流體機(jī)械2004.

        【3】徐芝綸、彈性力學(xué).北京:人民教育出版社,1979.

        【4】宋永,精通ANSYS7.0有限元分析.清華大學(xué)出版社,2003.

        猜你喜歡
        銷子輪盤軸套
        軸套磨削余量分析計(jì)算
        某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金輪盤模擬疲勞試驗(yàn)件設(shè)計(jì)
        烈日下的爭分奪秒
        淺析臂座部件軸套剪短的優(yōu)缺點(diǎn)
        關(guān)于某電廠主進(jìn)水閥樞軸卡塞問題的分析與處理
        基于ANSYS的輪盤轉(zhuǎn)子模態(tài)影響因素分析
        均整機(jī)主傳動(dòng)裝置支撐軸套加工工藝研究
        曲柄銷子螺母拆裝工具的研制
        化工管理(2015年3期)2015-03-23 09:17:39
        玻璃絕緣子R銷子拔插器的研制與應(yīng)用
        玩玩算算
        讀寫算(上)(2012年7期)2012-02-03 01:22:16
        女性自慰网站免费看ww| 福利视频一二三在线观看| 欧美日韩精品乱国产538| 久久精品国产亚洲av热九九热| 少妇高潮久久蜜柚av| 中文字幕无码av波多野吉衣| 国产成人www免费人成看片| 亚洲国产综合专区在线电影| 亚洲中文字幕一区二区三区多人| 亚洲av无码一区东京热久久| 久热综合在线亚洲精品| 亚洲男人天堂av在线| 亚洲中文字幕视频第一二区| 一本一道vs无码中文字幕| 欧美疯狂性xxxxxbbbbb| 日韩无码尤物视频| 色婷婷精品午夜在线播放| 亚洲欧美色一区二区三区| 又爽又黄无遮挡高潮视频网站| 午夜视频免费观看一区二区| 亚洲国产一区二区三区精品| 免费无码又黄又爽又刺激| 欧美在线成人午夜网站| 国产精品天堂在线观看| 成人片黄网站a毛片免费| 毛片在线播放a| 成年女人片免费视频播放A| 国产精品一区av在线| 亚洲熟女乱综合一区二区| 99热最新在线观看| 国产一区二区三区免费在线播放| 久久久久亚洲精品无码系列| 国产精品高潮呻吟av久久4虎 | 久久精品亚洲成在人线av| 亚洲a无码综合a国产av中文| 亚洲精品无播放器在线播放| 午夜爽毛片| 偷拍综合在线视频二区日韩| 熟妇激情内射com| 国产AV无码专区亚洲AV桃花庵| 97人妻精品一区二区三区免费 |