垂直螺旋输送机性能参数的优化设计

针对螺旋输送机经验设计的局限性,很难提高其设计水平和整机性能。因此,先进的优化设计方法对设计出优良的螺旋输送机具有重要意义。通过对垂直螺旋输送机性能参数的研究,运用相似理论和量纲分析,确定质量、长度、时间为基本量,选取螺径、产量、堆积密度为基本参数,列出螺旋输送机的主要性能参数,运用性能参数间关系方程,列出参数量纲表和对数关系式,推导无量纲数与无量纲方程,建立螺旋输送机参数相似设计模型。最后以成熟的垂直螺旋输送机为模型,设计了新型垂直螺旋输送机,并得到成功应用,从而验证理论推导的正确性与实用性。研究成果对螺旋输送机的设计提供了理论指导,对实际生产制造提供重要的参考价值。     

斜面推力滑动轴承的数值研究

以斜面推力滑动轴承为研究对象,采用柱面坐标,通过对流量平衡方程进行无量纲化,用差分法求解出无量纲压力分布,基于此推导出轴承整体承载能力、发热量、泄油量和温升的无量纲表达式。通过数值计算,研究了结构参数对轴承性能的影响规律。     

直齿轮耦合转子系统的振动可靠性研究

为了探索随机变量对直齿轮耦合转子系统的振动可靠性的影响排序,为产品在设计阶段提供理论参考,首先,基于有限元法,建立了参数化的直齿轮耦合转子动力学模型;其次,结合随机摄动技术、可靠性设计相关理论,建立了随机响应模型和可靠性求解模型;然后,基于修正后的可靠性灵敏度计算方法,提出了针对齿轮耦合转子系统的可靠性灵敏度设计模型,研究了齿轮参数的改变对转子系统可靠性的影响;最后,在基本随机变量是混合变量的情况下,对其灵敏度进行了无量纲化,得到可靠性对各个基本随机变量的影响程度的排序.研究结果表明,对可靠性影响最大的因素为啮合角,需要严格控制.     

超高稳态加速度承载条件下转子部件结构可靠性研究

以超高稳态加速度承载条件下旋转实验设备转子部件的安装孔结构为研究对象,建立有限元分析模型,对其动态变形进行分析。结合人工神经网络技术、随机摄动技术、可靠性设计和可靠性灵敏度相关理论,建立动态误差可靠性模型,提出了对具有随机参数的非线性转机结构动态误差可靠性灵敏度计算的方法,研究转子部件设计参数对转子部件可靠性的影响,将各个基本随机变量对可靠性的影响程度进行排序,为转子部件的结构设计提供参考。     

采油螺杆泵转子轴截面截取方法研究

分析螺杆泵转子建模原理,推导出采油螺杆泵转子纵截面的数学方程。应用测量机对液压马达转子的纵截面进行测量,对比理论方程计算的曲线,实验表明,拟合测量点与理论方程计算曲线在允许的误差范围之内,验证了这种截取方法有效性。该截取方法为螺杆的设计制造提供了理论基础,并对采油螺杆泵转子的再制造有着重要意义。     

弹性转子的轴心轨迹

研究了非线性弹性转子 -轴承系统的轴心轨迹 ,认为对称不平衡转子是连续弹性轴 ,它两端支撑在滑动轴承上 ,油膜反力采用非线性短轴承模型。推导出了系统的非线性运动方程 ,所求方程的近似周期解即为轴心轨迹。给出在某些参数下轴迹的数值计算结果     

双螺杆捏合机转子型线设计与数值模拟

利用曲面共轭原理建立双螺杆捏合机转子型线设计与螺杆转子共轭曲面啮合方程的数学模型,提出一种可对高黏度物料进行输送、混合及塑化作用的新型双螺杆捏合机螺杆转子型线,给出转子螺旋副组成齿型线参数方程,进行转子结构设计.建立双螺杆捏合机流场数值仿真模型,依据计算流体动力学理论,对非牛顿流体流动进行三维、等温稳态有限元数值分析,研究其在不同转速及中心距条件下流场压力场分布、速度场分布、最大切应力、物料流动速率等特性;依据流固耦合理论,求解捏合机内部流体和双螺杆转子结构耦合方程,研究不同工况下流体压力和扭矩对螺杆转子应力和变形影响的变化规律.研究结果为双螺杆捏合机转子型线、结构参数的设计以及工艺参数的合理设定提供理论依据.     

周向均布拉杆转子接触段刚度特性研究

为了研究存在大量轮盘结合面的燃气轮机拉杆转子的刚度特性,以轮盘间通过粗糙平面连接的周向均布拉杆转子为研究对象,建立其整体刚度的理论计算模型并定义了结合面刚度无量纲因子;运用三维有限元法对转子接触段进行考虑非线性接触的静力分析,计算了接触段刚度修正系数、接触应力分布状态、拉杆刚度比例系数以及拉杆应力随刚度无量纲因子的变化关系,计算结果表明刚度无量纲因子λ=1是转子整体应力应变状态保持稳定的临界值。研究可为周向拉杆转子预紧力的确定提供参考。     

刚柔混合非线性转子系统的动态应力可靠性及可靠性灵敏度研究

以工程实际中具有复杂结构的非线性转子系统为研究对象,以有限元分析软件和多体动力学仿真软件为平台,建立参数化刚柔混合非线性转子动力学模型,对转子系统进行动力学仿真,并结合神经网络技术,随机摄动技术,可靠性设计和可靠性灵敏度设计相关理论,建立动态应力可靠性模型,提出对具有复杂结构的非线性转子系统的可靠性灵敏度设计的新方法,研究设计参数的改变对转子系统可靠性的影响,得到可靠性对基本随机变量均值和方差的灵敏度,在基本随机变量是混合变量的情况下对其灵敏度进行量纲一化,将各个基本随机变量对可靠性的影响程度进行排序,为产品在设计阶段提供理论参考,有着积极的现实意义和理论价值。     

罗茨泵转子的轮廓型线设计及仿真

当前罗茨泵存在转子间隙不均匀、转子啮合效果不好,罗茨泵工作效率低下等问题。为了改善转子的啮合效果,提高罗茨泵的容积效率及性能需要设计出合理且满足要求的转子。对于所研究的摆线转子,首先根据摆线形成原理推导出摆线转子的理论型线方程,进而得到实际型线方程,然后通过型线的参数方程编程得到二维草图,将草图导入三维软件生成实体模型,最后利用三维软件的动态模拟进行运动仿真。仿真过程中不存在干涉现象并且转子之间间隙均匀,说明此型线方程设计满足设计及应用要求。为设计出高效能的罗茨泵提供了帮助,同时只需改变其中的参数值即可生产出不同系列的产品,具有一定的实用价值。