1037257柴油發(fā)電機(jī)組編碼器的運(yùn)行秉銘

1037257柴油發(fā)電機(jī)組編碼器的運(yùn)行秉銘DFS60B-S1EL04096總結(jié)了典型高速柴油發(fā)電機(jī)組匹配聯(lián)軸器的扭振特性及適用條件。對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子扭振與整機(jī)振動(dòng)合成的理論基礎(chǔ)進(jìn)行推導(dǎo)后,得出了合成公式。然后通過(guò)仿真,將匹配大剛度聯(lián)軸器的電機(jī)轉(zhuǎn)子扭振與整機(jī)振動(dòng)合成。通過(guò)進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)子風(fēng)扇的有限元分析,得出了電機(jī)轉(zhuǎn)子扭振與整機(jī)振動(dòng)合成后對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子風(fēng)扇的應(yīng)力集中影響明顯的結(jié)論。此外提出了通過(guò)合理匹配聯(lián)軸器參數(shù),進(jìn)而控制電機(jī)轉(zhuǎn)子扭振的方法。針對(duì)工程實(shí)踐中高速柴油發(fā)電機(jī)組軸系匹配變剛度聯(lián)軸器時(shí),聯(lián)軸器螺栓及膜片出現(xiàn)破壞的問(wèn)題,通過(guò)建立有限元模型,對(duì)破壞原因進(jìn)行分析。得出了由于聯(lián)軸器不均勻約束及扭振與整機(jī)振動(dòng)合成激勵(lì)共同作用,對(duì)聯(lián)軸器造成了破壞的結(jié)論。本文綜合軸系扭振性能評(píng)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),制定了軸系扭振評(píng)價(jià)指標(biāo)及其參考限值表。運(yùn)用理論計(jì)算與仿真分析及實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)高速柴油發(fā)電機(jī)組軸系聯(lián)軸器參數(shù)匹配進(jìn)行研究。研究結(jié)果完善了軸系扭振參數(shù)的匹配設(shè)計(jì)方法與評(píng)價(jià)流程,對(duì)于指導(dǎo)聯(lián)軸器選型及設(shè)計(jì)有一定指導(dǎo)意義。接軸同時(shí)回轉(zhuǎn)并傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的常用部件。金屬膜片聯(lián)軸器的主要組成部分包括：兩個(gè)連接軸系的半聯(lián)軸器、中間連接裝置以及關(guān)鍵部件金屬膜片組和加緊防松裝置等。金屬膜片組作為聯(lián)軸器的關(guān)鍵部件,也是金屬膜片聯(lián)軸器的彈性元件,能夠很好地起到補(bǔ)償被連接軸不對(duì)中的相對(duì)偏移量。金屬膜片聯(lián)軸器是軸系傳動(dòng)中常用的撓性連接裝置。本文所研究夾板襯套式金屬膜片聯(lián)軸器是為伺服電機(jī)等高速高精度定位、超精密控制而開(kāi)發(fā)的金屬板簧聯(lián)軸器。動(dòng)力傳動(dòng)部分采用高剛性低慣性的金屬板簧方式,對(duì)于在扭轉(zhuǎn)方向很硬,在旋轉(zhuǎn)方向、高低方向、軸向很軟的撓性聯(lián)軸器而言,具備理想的特性。軸的連接采用了夾緊方式。由于動(dòng)力傳遞全部通過(guò)摩擦結(jié)合來(lái)進(jìn)行,因此*無(wú)背隙。也沒(méi)有橡膠和樹(shù)脂聯(lián)軸器之類(lèi)的老化。夾板襯套式金屬膜片聯(lián)軸器不同于傳統(tǒng)聯(lián)軸器,它采用將左半聯(lián)軸器、右半聯(lián)軸器、金屬膜片組及中間體集成的機(jī)構(gòu)模式,大大地節(jié)省了裝配空間,能很好地適用于中小型機(jī)械結(jié)構(gòu)傳動(dòng)連接。國(guó)內(nèi)對(duì)聯(lián)軸器的研究多集中在對(duì)傳統(tǒng)撓性聯(lián)軸器的研究,特別是對(duì)金屬膜片聯(lián)軸器的研究大多是將金屬膜片聯(lián)軸器的關(guān)鍵部件金屬膜片組單獨(dú)分離出來(lái),或者取對(duì)稱(chēng)金屬膜片組的三分之一或取膜片組的六分之一進(jìn)行建模分析,較少采用整體裝配的方法,即創(chuàng)建金屬膜片組和夾板襯套式聯(lián)軸器整個(gè)裝配體模型,然后做仿真分析研究,通過(guò)分析研究整體膜片聯(lián)軸器模型仿真結(jié)果進(jìn)而來(lái)得到夾板襯套式金屬膜片聯(lián)軸器關(guān)鍵部件金屬膜片組裝配條件下的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：根據(jù)夾板襯套式金屬膜片聯(lián)軸器的實(shí)際結(jié)構(gòu),運(yùn)用三維造型軟件Pro/E構(gòu)建金屬膜片聯(lián)軸器的三維實(shí)體；通過(guò)Pro/E和CAD的接口技術(shù),將創(chuàng)建好的膜片聯(lián)軸器模型輸入到有限元分析軟件ANSYS Workbench中并構(gòu)建夾板襯套式金屬膜片聯(lián)軸器的有限元模型。運(yùn)用ANSYS Workbench軟件,對(duì)整體的膜片聯(lián)軸器進(jìn)行靜力學(xué)分析,研究在預(yù)緊力、轉(zhuǎn)矩、離心力、安裝誤差產(chǎn)生的軸向偏移、角向偏移、徑向偏移對(duì)膜片聯(lián)軸器力!學(xué)性能的影響,從而得到金屬膜片組的各項(xiàng)力學(xué)數(shù)據(jù),并對(duì)比了不同材料、內(nèi)圓形狀膜片外形的力學(xué)性能,提出了夾板襯套式金屬膜片聯(lián)軸器膜片外形設(shè)計(jì)的改進(jìn)建議。在ANSYS WORKBENCH建立模態(tài)分析,根據(jù)模態(tài)分析理論對(duì)聯(lián)軸器整體及重要部件進(jìn)行仿真求解,分析其固有振動(dòng)特性。結(jié)合結(jié)構(gòu)共振理論,檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)頻與固有振動(dòng)特性范圍,確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)頻不產(chǎn)生共振,并對(duì)不同頻率下結(jié)構(gòu)的振動(dòng)型式做了預(yù)測(cè)。根據(jù)疲勞累積損傷理論,基于ANSYS Workbenchl5.0疲勞分析模塊對(duì)聯(lián)軸器的進(jìn)行疲勞壽命仿真分析,研究了平均應(yīng)力作用下聯(lián)軸器金屬膜片組的疲勞程度。

 1037257柴油發(fā)電機(jī)組編碼器的運(yùn)行秉銘DFS60B-S1EL04096十字萬(wàn)向聯(lián)軸器的十字軸為研究對(duì)象，利用動(dòng)力學(xué)理論、疲勞強(qiáng)度理論、斷裂力學(xué)理論以及彈塑性理論等，并綜合運(yùn)用CAE技術(shù)和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理對(duì)重載十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器的十字軸進(jìn)行疲勞分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。主要研究?jī)?nèi)容如下：（1）利用有限元軟件MSC.Patran和MSC.Nastran對(duì)聯(lián)軸器的萬(wàn)向節(jié)組件進(jìn)行了非線(xiàn)性靜力分析，獲得萬(wàn)向節(jié)相關(guān)零部件的應(yīng)力分布情況。根據(jù)分析結(jié)果可知，萬(wàn)向節(jié)中應(yīng)力大的部位位于十字軸的圓弧過(guò)渡處，大等效應(yīng)力為693MPa。根據(jù)分析結(jié)果判定十字軸發(fā)生了疲勞破壞，故應(yīng)對(duì)十字軸進(jìn)行疲勞分析。（2）運(yùn)用CAE技術(shù)，對(duì)十字軸進(jìn)行模態(tài)分析，得到十字軸的前20階固有頻率及其固有振型。十字軸的前六階模態(tài)為剛性模態(tài)，其第七階的固有頻率為1326.7Hz，工作過(guò)程中不會(huì)發(fā)生共振。因此，十字軸整體結(jié)構(gòu)比較合理，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。模態(tài)分析獲得的模態(tài)信息是后續(xù)十字軸疲勞分析的基礎(chǔ)。（3）根據(jù)聯(lián)軸器的實(shí)際工作狀況的測(cè)試數(shù)據(jù)，并結(jié)合十字軸模態(tài)分析獲得的模態(tài)中性文件，運(yùn)用MSC.Adams軟件對(duì)重載十字萬(wàn)向聯(lián)軸器進(jìn)行剛?cè)狁詈辖＜胺抡?。?jīng)過(guò)剛?cè)狁詈戏治觯@得了十字軸的模態(tài)載荷譜文件，這些載荷譜文件能夠?yàn)槭州S的疲勞分析提供必要的工況信息。（4）采用失效分析技術(shù)，對(duì)斷裂的十字軸進(jìn)行斷口分析和金相分析，進(jìn)一步研究了十字軸的斷裂與疲勞的關(guān)系。采用名義應(yīng)力法，結(jié)合十字軸的模態(tài)信息和工況信息，利用疲勞分析軟件MSC.Fatigu e對(duì)十字軸進(jìn)行疲勞分析，預(yù)測(cè)十字軸的疲勞壽命。預(yù)測(cè)的壽命與十字軸的設(shè)計(jì)壽命基本一致。根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理，對(duì)十字軸關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行局部范圍的優(yōu)化。優(yōu)化后十字軸的大應(yīng)力降低了8.4%，疲勞壽命提高了9.7%。