D-100-8-C型壓縮機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性研究及其計(jì)算機(jī)仿真.pdf

1、曲柄連桿機(jī)構(gòu)是往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)，壓縮機(jī)的振動(dòng)、噪聲大部分來源于曲柄連桿機(jī)構(gòu)，因此對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是提高壓縮機(jī)性能的有效途徑。長(zhǎng)期以來由于往復(fù)式壓縮機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工況比較特殊，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法只能采用一些近似假設(shè)和簡(jiǎn)化手段進(jìn)行設(shè)計(jì)，因而所得的結(jié)果不夠準(zhǔn)確。隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了一些功能強(qiáng)大的通用有限元分析軟件，利用這些軟件使得精確的分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)的特性、進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計(jì)成為了可能。 本文從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)角度研究了D-

2、100／8-C型壓縮機(jī)和曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作原理，利用三維建模Pro／Engineer軟件，建立壓縮機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的三維實(shí)體模型，利用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件ADAMS，對(duì)壓縮機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真；通過對(duì)該壓縮機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，得出活塞的位移、速度、加速度及各個(gè)運(yùn)動(dòng)副處作用力曲線圖等，從而確定了曲軸的危險(xiǎn)工況；利用ANSYS有限元分析軟件對(duì)曲軸、連桿、活塞進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性分析，得出曲軸、連桿、活塞在兩種不同情況下的

3、模態(tài)振型；通過對(duì)于運(yùn)動(dòng)副處力的分析，為連桿、十字頭、活塞等其他零部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核提供了依據(jù)，并為進(jìn)一步分析和研究該型壓縮機(jī)的特性提供了參考。 對(duì)曲軸在危險(xiǎn)工況下的靜強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、應(yīng)力場(chǎng)分布及變形狀況進(jìn)行了分析，計(jì)算了靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)。計(jì)算結(jié)果表明，曲軸的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)都大于許用值，曲軸的強(qiáng)度雖然能夠完全滿足設(shè)計(jì)和運(yùn)行工況的要求，但是安全系數(shù)偏大，嘗試將曲軸曲柄銷直徑，曲軸主軸徑縮小20mm，進(jìn)行分析，