球轴承涡轮增压器轴承-转子系统动力学分析与应用

相比于普遍使用的浮动轴承,在涡轮增压器中使用球轴承具有机械效率高和加速响应快的优势。以车用球轴承涡轮增压器为研究对象,用有限元法对轴承-转子系统进行了转子动力学特性的研究,对轴承-转子系统的临界转速进行了计算与分析,这是判断转子工作转速是否稳定和涡轮增压器工作是否可靠的重要依据;建立了增压器模型,并对比了计算结果和试验结果,证明了方法的可行性。通过整机试验表明,球轴承涡轮增压器能够满足当前车用发动机的需求,能够提高发动机的工作性能。     

涡轮增压器叶片振动分析

为了控制某种型号涡轮增压器的压气机进气口存在的振动及噪声等问题，先通过三维坐标仪进行测量，然后用CAD软件进行三维建模，并利用有限元软件对涡轮和叶轮大小叶片进行了模态分析，得到了叶片的各阶固有频率以及相应振型。对比增压器的工作转速和叶轮与涡轮叶片旋转通过频率，找出了叶片共振的频率，从而为有效地控制压气机进气口振动及噪声大等问题提供了理论依据。     

涡轮增压器

涡轮增压器：它本身并不是一种动力源,而是利用发动机排出的废气能量驱动涡轮高速旋转,带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转,将新鲜空气压缩输入发动机气缸,这样就增加了燃烧室内氧气含量,从而改善了燃油的燃烧条件,提高了发动机功率,降低了燃油消耗,减少了废气有毒物质的排放,并可降低噪声,从而最终实现环保节能、提高功率的作用。     

车用涡轮增压器转子轴向力数值计算与分析

讨论了车用涡轮增压器转子轴向力传统理论计算方法和数值模拟计算方法,并针对小型车用汽油机涡轮增压器JP50Q建立了压气机和涡轮系统模型以及叶轮轮背间隙模型。进行了压气机端、涡轮端和叶轮轮背间隙的轴向力数值模拟计算,得到了增压器转子轴向力计算结果。通过分析不同设计工况下的计算结果,得到增压器转子轴向力随转速变化的一般规律。利用数值模拟计算结果,进行了JP50Q涡轮增压器止推轴承设计校核,为增压器止推轴承的设计和可靠性验证提供了理论计算依据。     

涡轮增压器转子临界转速的求解方法研究

柴油机涡轮增压器转子一阶临界转速的确定对它的设计和故障诊断都具有重要的意义。利用解析法和有限元法分别对其一阶临界转速进行计算,并将计算结果与实测数据相比较,结果表明,有限元法在计算复杂转子临界转速方面更接近工程实际。     

浅谈涡轮增压器的润滑与保养

在远洋运输船和大中型固定电站中,尽量以最低费用运行涡轮增压器所带来的经济效益不言而喻。因此,做好涡轮增压器的日常维修保养工作是很必要的。 关于涡轮增压器的保养主要有二点:①周期更换,例如:定期更换润滑油;更换新的轴承;检修齿轮油泵。②检查与清洗。 1 周期更换 (1)润滑油:涡轮增压器使用的是低摩     

盖瑞特涡轮增压器故障检测判断与处理

介绍五十铃4JB1发动机所匹配的盖瑞特涡轮增压器的工作原理、使用要求及故障检测判断方法,涵盖了增压器在日常使用中会出现的绝大多数故障种类,并给出了处理措施。     

涡轮增压器转子涡轮级气动轴向力数值计算

应用计算流体动力学软件CFX,以某柴油发动机的涡轮增压器涡轮级为研究对象,对其进行了轴向力传统理论计算与数值模拟计算。计算出不同发动机折合转速下涡轮端轴向力的大小,并与传统计算方法进行对比,通过对窄缝间隙的流场分析,找出两者之间差异的原因。研究结果表明,随着增压器转子转速增加,涡轮端轴向力合力越来越大,且两种计算方法结果差异随之减小,由最大值146.314N减至125.4N,减小了14.3%;研究密封环间隙、叶顶间隙对轴向力的影响,发现叶顶间隙对轴向力影响比密封环间隙小0.155～2.955N,并且发现在整个计算的过程中,传统计算给予的假设近乎理想状态,并非实际情况。     

关于涡轮增压器叶片加工方法的比较分析

叶轮是整个涡轮增压器中的核心部件,当发动机处于工作状态时,高速旋转所产生的强烈离心力,以及所处高温工作条件,会使涡轮叶片运行中需承受比较大的热应力与拉应力,非常容易发生变形弯曲情况。因此,在对涡轮增压器叶片进行加工时,选择合适技术方法尤为重要。本文对比了涡轮增压器叶片的传统加工方法与新型加工工艺,剖析新工艺的实用价值,望能为此领域应用研究有所借鉴。     

涡轮增压器叶片加工方法的比较

通过对两种涡轮增压器叶片加工方法的比较,确定了线切割加工叶片的新方法,并取得了满意的生产效果。     

无油涡轮增压器的设计及其试验研究

对采用空气箔片轴承支承的无油涡轮增压器进行了设计和试验性研究。详细阐述了无油涡轮增压器以及所采用的空气箔片轴承的设计过程。通过静态加载试验预估了空气箔片轴承的名义间隙,采用Link-Spring模型预测了空气箔片轴承支承结构的刚度,结合Link-Spring模型和雷诺方程,采用扰动法对轴承的动态刚度和阻尼系数进行了有效预测。线性转子动力学分析表明设计的无油涡轮增压器转子的前两阶刚体模态临界转速均在所用空气箔片轴承的起飞转速之下,转子的正常运行转速在一阶弯曲模态临界转速之下并具有足够的安全裕度。对整个转子系统进行了转子动力学分析与计算之后,在此基础上搭建了无油涡轮增压器试验台,初步的升降速试验结果表明：转子在20 kr/min~60 kr/min出现较大的次同步振动,但是转子在68 kr/min时次同步振动显著减小,转子在68 kr/min稳速时的轨迹以及FFT分析表明转子在该转速下的主要振动来自同步振动,这表明增压器可以在68 kr/min稳定运行。同时,实时测量了推力轴承和径向轴承的温度,在68 kr/min稳速期间,推力轴承和径向轴承温度分别在52℃和32℃处小幅波动,说明了该转子-轴承系统的相对稳定性。     

涡轮增压器执行器支架降本优化分析

近年来,我公司生产的车用涡轮增压器的产品质量和市场占有率都有了很大的提升,降本工作也提上公司的工作日程。对于安装在涡轮箱上的执行器支架,很少发生结构强度失效,说明其结构可靠性过度,这就造成了成本的浪费。通过对此类型支架结构优化后的强度分析,可以在不影响其使用性能的前提下减少支架的耗     

车用涡轮增压器涡轮级流场特性的仿真研究

基于计算流体动力学两相流技术对某车用涡轮增压器涡轮级的流场特性进行了仿真研究,分析不同涡轮转速下涡轮级的废气颗粒质量浓度、废气流速、压力及温度变化规律。研究结果表明,当涡轮转速由100 000 r/min加快至140 000 r/min时,涡轮级废气颗粒质量分数呈现出降低趋势,废气颗粒分布的均匀性提高。涡轮级废气的最大流速由211.121 m/s加快至306.624 m/s,效率提高27%。随着涡轮转速的加快,涡轮级最大压力由159 771.84 Pa增大至253 244.031 Pa,温度梯度不断增大,温度分布的均匀性则有所降低。     

涡轮增压器减振降噪解决方案

涡轮增压器是指安装在发动机上,利用发动机废气的能量来压缩空气,通过增加发动机的进气量来提高发动机功率的高效节能部件。随着欧IV和更高排放标准在中国的实施,涡轮增压发动机将日益普及。增压器噪声危害增压器最高转速可达30万r/min,由于叶轮与气流的相互作用,转子的动不平衡以及轴承的非线性油膜力等因素,使增压器在使用过程中产生各种噪声。目前在中国各城市,当装有增压器的载货汽车或公交车     

增压器涡轮叶片疲劳蠕变寿命预测方法

根据径流式增压器涡轮的结构与工作特点,分析了涡轮叶片的载荷与应力空间分布特征;针对增压器涡轮由疲劳与蠕变交互作用引起的叶根断裂失效模式,研究了增压器涡轮叶片叶根的载荷与应力变化历程,建立了涡轮叶片叶根的载荷与应力描述方法;然后建立了增压器涡轮叶片叶根疲劳蠕变寿命预测方法及模型,并运用建立的模型对增压器涡轮叶片叶根进行了寿命评估。     

汽车涡轮增压器制造装备国内外现状分析

通过对国内外涡轮增压器关键零部件制造装备的论述,对比分析目前国内汽车涡轮增压器制造行业与国外制造技术的差距,总结了解决国内涡轮增压器关键零部件制造装备落后的几个方法.     

基于CATIA的涡轮增压器压气机优化设计

在技术上,利用交互式设计软件CATIA的CAD模块,分别建立原始涡管模型和优化涡管模型;再通过其CAE模块,对压气机涡管口施加应力,得到应力分析图和形变位移图。通过对原始涡管和优化后涡管应力分析,得出在同等工作条件下,优化模型比原始模型接受应力更大,进而工作更加可靠。创新点为,此方法可以缩短零件研发周期,降低研究成本。     

浅谈延长涡轮增压器的使用寿命

论述柴油发动机用的涡轮压增压器在使用过程应注意的事项，经常检查维护，可延长其使用寿命。     

涡轮增压器压气机规格化设计研究

离心压气机因其单级压比高、工作范围宽、结构简单可靠等特点被广泛用于船用涡轮增压器中。为了满足增压器对柴油机的匹配需求,增压器压气机需要进行规格化设计,形成具有不同的通流能力的压气机。本文基于某国产增压器,分别开展了改变叶轮子午线高度、改变扩压器喉口面积和几何模化三种规格化方式对增压器流量和效率的影响研究。结果表明：改变扩压器喉口面积可实现较小流量范围的压气机规格化设计,7.8%的流量变化对效率的影响在0.3%以内;改变子午型线可实现稍大流量范围的压气机规格化设计,12.1%的流量变化对效率的影响在1.1%以内;几何模化可实现较大流量范围的压气机规格化设计,且对效率影响较小,1.90倍流量变化仅导致0.34%的效率变化,通过多种规格化组合使用可实现压气机较大范围内流量的连续变化。本文研究结果为国产增压器系列化规格化设计提供了有效支撑。