壓氣機(jī)葉輪軸-轂接觸數(shù)值分析及微動特性研究.pdf

1、針對某型車用渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪存在微動損傷現(xiàn)象的工程實際問題，本文在前人對微動損傷原因認(rèn)識的基礎(chǔ)上，應(yīng)用有限元技術(shù)對壓氣機(jī)葉輪裝配體進(jìn)行了數(shù)值分析及微動特性研究。
　　利用三維設(shè)計軟件建立了壓氣機(jī)葉輪裝配體CAD模型，導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS中進(jìn)行有限元模型的建立。在有限元模型的建立過程中探討了不同裝配方式下接觸狀態(tài)的有限元模擬和網(wǎng)格劃分方法，以及邊界條件的確定，研究了法向接觸剛度因子、最大穿透容差等控制參數(shù)對接觸壓力等的影

2、響，找出了最佳參數(shù)控制組合。
　　在葉輪軸－轂過盈裝配方式下，針對軸－轂間存在徑向微動的情況，研究了過盈量、轉(zhuǎn)速、摩擦系數(shù)對接觸面間接觸壓力、摩擦應(yīng)力、滑移距離、摩擦功等微動關(guān)鍵參數(shù)的影響規(guī)律。在葉輪－軸肩軸向螺母預(yù)緊裝配方式下，針對葉輪與螺栓軸肩和螺母間存在切向微動的情況，研究了預(yù)緊力對以上微動關(guān)鍵參數(shù)的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，轉(zhuǎn)速變化是導(dǎo)致微動發(fā)生的直接原因；在保證壓氣葉輪強度要求的前提下，增加過盈量可以明顯減小滑移區(qū)；摩擦系

3、數(shù)對接觸壓力的影響甚微，但對摩擦應(yīng)力和滑移距離的影響較大，增大摩擦系數(shù)也能減小滑移區(qū)，增大粘著區(qū)；增加預(yù)緊力主要表現(xiàn)為切向接觸面上的接觸壓力增大，而滑移距離會有所降低，滑移區(qū)會隨著預(yù)緊力的增加而減小。為了盡量降低微動的作用，應(yīng)選取較大的裝配過盈量和預(yù)緊力，壓氣機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)速變化范圍應(yīng)盡可能小，盡量使其保持恒定轉(zhuǎn)速進(jìn)行工作。
　　對于葉輪軸－轂過盈配合裝配方式，給出了選取合理過盈量的方法，并應(yīng)用該方法通過有限元計算得到了在一定工作條件