W型压缩机曲轴-滚动轴承系统动力学分析与优化设计

以某W型压缩机的曲轴-滚动轴承系统为研究对象,利用ADAMS动力学仿真软件,研究了额定工况作用下曲轴-滚动轴承系统动力学行为和动力学优化设计问题。根据滚动轴承受力与变形的非线性关系,以整个曲轴-滚动轴承系统为研究对象,在ADAMS中建立弹性曲轴-滚动轴承动力学仿真模型并求解,得到了额定工况下主轴承反力和曲轴轴颈中心径向振动响应。以此基础上,建立曲轴-滚动轴承系统动力学优化设计数学模型,该模型以2个主轴承曲轴轴颈中心径向振动响应振幅为目标函数,以压缩机气缸中心线夹角为设计变量。最后利用参数化建模技术建立ADAMS优化模型并进行设计研究,得到了设计变量与目标函数之间的关系和最优解。所得到的结论对压缩机动力学设计有指导意义。     

基于机电耦合的曲轴-滚动轴承系统动力学分析

以某W型压缩机的曲轴-滚动轴承系统为研究对象,利用动力学仿真软件ADAMS研究了压缩机从启动直至达到稳定转速这一动态过程的动力学行为。首先根据电动机的机械特性得到曲轴受到的转矩与转速间的关系曲线;再利用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;最后分别在ADAMS中建立电动机-刚性曲轴-滚动轴承耦合系统动力学仿真模型和电动机-柔性曲轴-滚动轴承耦合系统动力学仿真模型,分别仿真求解并得到相应的动力学响应。所得到的结论对提高压缩机的动力学性能具有指导意义。     

V型压缩机曲轴-滚动轴承系统动力学分析与优化设计

以某V型压缩机的曲轴-滚动轴承系统为研究对象,利用ADAMS动力学仿真软件,研究了额定工况作用下曲轴-滚动轴承系统的动力学行为和动力学优化设计问题.首先应用Hertz公式和超静定问题的解法(力法)推导滚动轴承受力与变形关系的计算公式并得到数值解,再以整个曲轴-滚动轴承系统为研究对象,在ADAMS中建立弹性曲轴-滚动轴承系统动力学仿真模型并求解,得到了额定工况下主轴承反力、曲轴轴颈中心径向振动响应.以此为基础,建立曲轴-滚动轴承系统动力学优化设计数学模型,该模型以两个主轴承曲轴轴颈中心径向振动响应振幅的加权平均值为目标函数,以压缩机气缸中心线夹角为设计变量.最后利用参数化建模技术建立ADAMS优化模型并进行设计研究,得到了设计变量与目标函数之间的关系和最优解.所得到的结论对压缩机动态设计有指导意义.     

多因素影响下滚动活塞压缩机滑片——滑槽运动副摩擦特性瞬态分析

为正确认识压缩机滑片-滑槽运动副的摩擦特性以提升压缩机机械效率,在考虑二阶运动的前提下,对滑片-滑槽运动副建立了混合润滑模型和动力学模型,利用Matlab软件进行耦合数值求解。结果分析得到多个因素分别对滑片-滑槽运动副摩擦特性的影响:滑片-滑槽的槽配间隙、排气压力以及活塞转速对其平均摩擦功率影响较大。随着这些因素的增大,摩擦平均功率也呈较大幅度的增长。而滑槽长度、粗糙度和润滑油温度的影响却不那么明显。     

转子式空调压缩机曲轴法兰系统摩擦噪声预测

转子式空调压缩机摩擦噪声主要来源于其内部相互接触的各个运动副.为识别转子式空调压缩机摩擦噪声的来源,通过销盘实验测定曲轴与上下法兰组成的系统中不同摩擦副的摩擦因数,拟合得到摩擦-速度负斜率曲线;建立曲轴法兰系统的有限元模型,以摩擦-速度负斜率曲线加载,提取其复特征值和等效阻尼比,初步分析摩擦噪声可能发生的频率.对实际采...     

六缸压缩机曲轴系动力学仿真和疲劳强度分析

针对压缩机曲轴系统中的连杆、活塞的速度、加速度及受力计算问题,运用Pro/E和ADAMS软件构建压缩机曲轴系统的刚柔耦合动力学模型,利用ANSYS软件对压缩机曲轴系统进行模态计算,利用ADAMS虚拟样机技术对压缩机曲轴系统进行运动学和动力学仿真,并以此对压缩机曲轴进行疲劳强度校核,为曲轴系统优化设计提供新的设计思路.     

滚动活塞压缩机运动副摩擦模型的研究现状

滚动活塞压缩机在现代制冷与空调系统当中得到广泛应用,但由于摩擦磨损等问题突出,相对其他机型,本身在效率方面并无太大优势,而根据滚动活塞压缩机各运动副的摩擦状态,从现有摩擦学研究得出的摩擦模型中选择适合滚动活塞压缩机运动副实际工况的摩擦模型,建立滚动活塞压缩机运动副的摩擦模型,进而探明运动副的摩擦机理和摩擦特性提出有效的减摩方案,对提高滚动活塞压缩机的机械效率有着重要的意义。本文通过对摩擦学自开展理论研究至今的摩擦模型研究情况进行梳理,并对近年来关于滚动活塞压缩机运动副摩擦模型建立和摩擦特性方面的研究进行综述,结合作者的一些研究情况提出滚动活塞压缩机各运动副在摩擦模型建立和摩擦特性研究方面的总结和展望,为滚动活塞压缩机在摩擦特性的研究提供一定的开展思路。     

往复式活塞压缩机曲轴系统运动学和动力学仿真研究

针对某型号四缸往复式活塞压缩机,基于有限元软件Ansys建立了曲轴和活塞销的有限元模型。在模态分析的基础上,结合ADAMS建立了曲轴运动机构的刚柔耦合多体系统动力学模型,得到了关键零部件的运动及载荷变化规律,为进一步深入研究曲轴运动系统动态响应奠定了基础,并为整机的优化设计提供了依据。     

同步回转式压缩机滑板结构形式的改进设计分析

针对一种具有固定滑板结构的新型同步回转式压缩机的动力学特性,进行了详细的理论建模与计算分析。研究包括:压缩机中滑板、转子和转缸部件的运动及受力,各摩擦副的摩擦功耗分布,以及压缩机的机械效率。研究表明:对于具有固定滑板结构的新型同步回转式压缩机,滑板相对运动产生的摩擦功耗集中在滑板侧面与滑板腔约束处,而完全消除了原机型中滑板圆头处的摩擦功耗;同时,新机型在滑板受力、转子扭矩、摩擦磨损和机械效率等各方面,也都具有更加优越的性能及可靠性。     

计入轴瓦变形的曲轴动应力和疲劳强度计算

采用动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS,辅以手工编程相结合的方法,研究计入轴瓦变形时某四缸柴油机曲轴动应力分析和疲劳强度计算问题。解决计入轴瓦变形的曲轴—轴承系统动力学和摩擦学分析问题,得到动态油膜压力;采用ANSYS中的参数化编程语言APDL编写程序实现动态施加力边界条件,计算曲轴动应力;采用损伤积累理论计算曲轴疲劳强度。研究表明：计入轴瓦变形,主轴承最小油膜厚度大幅度下降,最大油膜压力大幅度上升,曲轴动力学响应和危险点的动应力也发生变化,曲轴疲劳寿命下降了15.6%。     

基于间隙运动副的往复压缩机传动机构动力学分析

以往复压缩机传动机构为对象,利用ADAMS软件的碰撞函数,建立带有转动副间隙的往复压缩机传动机构多体动力学模型,研究间隙转动副对机构动力学性能的影响。考虑间隙幅值、气缸载荷、曲轴转速和柔性连杆等影响因素,进行五种工况的动力学分析。仿真的结果表明所述因素对机构的动力学性能影响显著。     

考虑运动副摩擦时平面闭链五杆机构逆动力学分析

提出一种修正的指数摩擦模型,给出了摩擦系数与速度的关系式,避免了速度零点的多值问题,建立了机构运动副摩擦的数学模型。建立了包含运动副摩擦的平面闭链五杆机构的逆动力学模型,并给出了一种迭代求解方法,可得到运动副的约束力、驱动力和运动副摩擦力矩。在相同运动规律下,对计入和不计入运动副摩擦两种情形进行驱动力矩的比较。仿真结果表明:两种情形下的驱动力矩有较明显的差异,在速度反向区,运动副摩擦力矩的变化剧烈,对机构驱动力矩的影响最大,在机构运行速度较低时,这种现象更为明显。     

变频压缩机电机-泵体力矩实测与仿真对比分析

随着制冷行业的发展,人们对变频滚子式压缩机的性能和可靠性提出了更高的要求。由于工况恶劣和技术瓶颈所限,目前压缩机电机-泵体间曲轴的力矩检测非常困难,因此很难获得真实的电机效率、机械效率和摩擦损耗等重要参数。本文提出一种使用应变片测试压缩机曲轴力矩的方法,并对实测力矩的规律进行了分析总结,最后与仿真模拟曲线进行了比较。     

计入曲轴轴向运动的船舶柴油机主轴承混合润滑分析

大型船舶柴油机曲轴在螺旋桨轴向推力激励下,轴向运动较为明显。为探究轴向运动对于支撑曲轴的主轴承润滑的影响,以一船舶柴油机曲轴-轴承为研究对象,同时计入螺旋桨轴向激励和柴油机自身激励共同引起的轴向运动、微峰接触（干摩擦）,建立船舶柴油机主轴承的混合润滑模型。运用有限元法计算曲轴轴向运动,结合动力学方法,通过求解计入轴向运动和表面粗糙的平均Reynolds方程获得油膜压力,基于Greenwood-Tripp接触理论获得表面微峰接触压力。结果表明：计入轴向运动后,轴承的油膜峰值压力和油膜摩擦功耗均降低,微峰接触峰值压力均增加,但8个轴承的微峰接触摩擦功耗则是有的增加、有的减少,且影响显著,原因较为复杂;计入轴向运动后,最小油膜厚度、端泄流量、轴颈中心轨迹等的变化相对较小。因此,为更加全面、更加准确地预测大型船舶柴油机主轴承的混合润滑,必须计入轴向运动的影响。     

含运动副间隙的涡旋压缩机驱动轴承动力学仿真分析

以某卧式涡旋压缩机转子系统为研究对象,针对动涡盘倾覆力矩作用下运动副间隙对驱动轴承动力学特性影响问题,建立含运动副间隙的转子系统动力学模型,根据计算结果在ADAMS软件中添加气体力进行仿真分析。仿真结果表明:运动副间隙对驱动轴承的加速度和碰撞力影响较大,轴承存在固定的偏磨区域,且间隙越大影响越显著,转子系统的精度和可靠性越差。仿真结果为涡旋压缩机的优化提供了重要的理论参考。     

双层滑片压缩机滑片摩擦及磨损分析

介绍了作者研制的双层滑片压缩机，这种压缩机的每个滑片槽内都安放两块重叠而又可以相对自由滑动的滑片。利用建立的动力学模型时双层滑片压缩机的运动，受力，摩擦，磨损及强度等进行了全面分析，结果表明双层滑片结构能够减少正约束力的幅值，降低摩擦损和磨损量，在改善端部密封的同时又减轻了滑片摩擦和磨损，使机器的工作寿命及机械效率得到提高。     

基于虚拟样机技术的L型活塞压缩机运动学与动力学仿真

基于虚拟样机技术,用SolidWorks软件建立了L型活塞压缩机模型,并用SolidWorks Motion进行了对压缩机曲轴-连杆-活塞机构的运动仿真,得到了仿真模型的运动学、动力学参数,仿真结果与压缩机设计计算参数相吻合,并为该型压缩机结构优化设计和有限元分析提供了基础.     

转动摩擦系统动力学研究

建立了转动副摩擦的机械系统的动力学模型，应用模拟仿真方法对模型进行了分析研究，得出机械系统模型的运动仿真曲线，并就机构参数变化对实验结果的影响进行分析，结论证明，转动副摩擦对机械系统角速度及机械效率有很大的影响。     

基于Pro／E、ANSYS和ADAMS的动力学联合仿真研究

阐述了用三维CAD绘图软件Pro/Engineer、有限元软件ANSYS、多体动力学仿真软件MSC.ADAMS联合仿真的关键技术;建立了考虑连杆柔性和运动副粘性摩擦的曲柄滑块机构的虚拟样机模型,对其进行动力学仿真,验证了连杆柔性和运动副粘性摩擦使得曲柄响应速度变慢.     

柔性间隙影响下涡旋压缩机主轴系统动力学特性研究

考虑到涡旋压缩机主轴系统的高速回转特性,将自由运动和接触变形两状态非连续接触模型应用于间隙运动副动力学建模。以某卧式涡旋压缩机为依据,在不同运动副间隙下构建基于ADAMS/View的主轴系统刚柔耦合模型。通过柔性接触条件下的动力学仿真计算,深入分析了主轴系统核心部件(如动涡盘、曲轴、十字滑环及轴承)的运行状态及承载情况。结果显示：在理想间隙(间隙为0)下,柔性曲轴质心轨迹为一带有波动的非标准圆,而在非理想状态下,曲柄销与滚针轴承存在多处接触碰撞;当轴承内部存在间隙时,Z方向上的支反力更为连续和集中,且其波动幅度随着间隙增大而减小;间隙为0.01 mm时对于动涡盘加速度影响较大,不利于容积腔形成和气体压缩,而选择0.03 mm或0.05 mm间隙值时,可避免轴承系统发生应力集中和疲劳破坏,同时有助于轴承系统维护和十字滑环防自转。