組合拉桿轉(zhuǎn)子動特性及熱力耦合分析.pdf

1、組合拉桿轉(zhuǎn)子是燃?xì)廨啓C(jī)的核心部件，故對其動特性和熱力耦合分析的研究必然成為燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子特性研究的重要內(nèi)容。本文研究了組合拉桿轉(zhuǎn)子的動特性及熱力耦合效應(yīng)，主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)針對燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子的主要結(jié)構(gòu)特點，建立簡易周向拉桿轉(zhuǎn)子模型，并對軸承支承進(jìn)行簡化。
　　(2)建立周向拉桿動態(tài)坐標(biāo)，通過數(shù)值分析得出在進(jìn)行拉桿轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性分析時需要對拉桿進(jìn)行均勻預(yù)緊，且均勻預(yù)緊拉桿數(shù)不小于4根。運(yùn)用簡化的八根周向拉桿轉(zhuǎn)子模型，通

2、過ANSYS仿真得到拉桿轉(zhuǎn)子在預(yù)緊力作用下各界面接觸應(yīng)力的變化規(guī)律，結(jié)合數(shù)值計算得到拉桿在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求下的預(yù)緊力閡值。
　　(3)運(yùn)用Timoshenko梁軸模型理論建立轉(zhuǎn)子運(yùn)動學(xué)方程，然后將連續(xù)整體式轉(zhuǎn)子以及考慮接觸界面的拉桿轉(zhuǎn)子作為對象進(jìn)行模態(tài)和不平衡相應(yīng)分析。結(jié)果表明：考慮界面接觸的拉桿轉(zhuǎn)子固有頻率低于整體轉(zhuǎn)子的崮有頻率；隨著預(yù)緊力的增大，拉桿轉(zhuǎn)子的振動頻率會有所增加，但增幅很??；與整體轉(zhuǎn)子相比，拉桿轉(zhuǎn)子在一階振動頻率附近振

3、動響應(yīng)幅值較小，在后兩階振動頻率附近較大；隨著界面接觸剛度的增加，拉桿轉(zhuǎn)子一階彎曲振動響應(yīng)逐漸增大，二階彎曲振動響應(yīng)逐漸減小。
　　(4)運(yùn)用ANSYS對簡化的連續(xù)整體式周向拉桿轉(zhuǎn)子進(jìn)行溫度場及其應(yīng)力場分析，并研究了周向拉桿轉(zhuǎn)子溫升率與熱應(yīng)力以及壽命損耗的變化關(guān)系，結(jié)果表明：當(dāng)轉(zhuǎn)子溫升率大概為η=2℃/min左右時，損耗率才能控制在適宜范圍內(nèi)，從而能使轉(zhuǎn)子不至于熱應(yīng)力過大而影響其運(yùn)動性能。
　　論文所得結(jié)果可以為組合轉(zhuǎn)子動態(tài)