6HS-E對稱全平衡高轉(zhuǎn)速曲軸扭振分析研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的進程，壓縮機向著大型多列的方向發(fā)展，在對壓縮機的性能要求越來越高的同時，必須保證它的可靠性和經(jīng)濟性滿足更高的要求。曲軸作為壓縮機核心部件，它不僅運行速度快，所受隨周期變化的載荷也是相對來說最復雜的，因此最容易出現(xiàn)燒瓦或松動錯位等現(xiàn)象，嚴重的甚至發(fā)生斷軸引起生產(chǎn)事故，因此曲軸的工作狀態(tài)和使用壽命直接影響整機性能，同時決定整機的可靠性。
　　本文以某6列對稱全平衡高轉(zhuǎn)速曲軸為研究對象，對該曲軸軸系進行扭振分析研究。首先，

2、借助PRO/E參數(shù)化三維建模軟件，按實際圖紙尺寸建立6HS-E壓縮機軸系全部部件的有限元分析三維模型，并通過建立的與ANSYS Workbench之間的接口導入到不同仿真的仿真模塊中，建立后續(xù)分析的有限元模型。其次利用熱-動力計算平臺，獲取施加在曲軸曲柄銷上的綜合活塞力、諧波載荷及電機轉(zhuǎn)子承受的扭轉(zhuǎn)力矩等外部激勵載荷，并將所受載荷的相對坐標按照角度關系利用MATLAB解析軟件轉(zhuǎn)換成分析部件受力的絕對坐標，施加在壓縮機曲軸曲柄銷的圓周上并

3、設置其他邊界條件。然后采用有限單元法對曲軸進行了靜強度和疲勞強度分析，其中為還原真實工況，將綜合活塞力以載荷步方式添加到曲軸響應的曲柄銷上，獲得位移、應力、應變等響應。并通過比較得出這種方法較傳統(tǒng)分析方法的優(yōu)化之處。接著對軸系進行模態(tài)分析即求解模型系統(tǒng)的自振特性，求出系統(tǒng)的固有頻率及相應頻率下的振型和相對振幅。最后對軸系進行動態(tài)分析即諧響應分析。分別在工作轉(zhuǎn)速（定轉(zhuǎn)速）和變轉(zhuǎn)速條件下，研究不同諧次的簡諧載荷對軸系節(jié)點應力、振幅等參數(shù)的影