壓氣機葉輪軸-轂接觸數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葉輪存在微動損傷現象的工程實際問題，本文在前人對微動損傷原因認識的基礎上，應用有限元技術對壓氣機葉輪裝配體進行了數值分析及微動特性研究。
　　利用三維設計軟件建立了壓氣機葉輪裝配體CAD模型，導入有限元分析軟件ANSYS中進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對接觸壓力等的影

2、響，找出了最佳參數控制組合。
　　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、轉速、摩擦系數對接觸面間接觸壓力、摩擦應力、滑移距離、摩擦功等微動關鍵參數的影響規(guī)律。在葉輪－軸肩軸向螺母預緊裝配方式下，針對葉輪與螺栓軸肩和螺母間存在切向微動的情況，研究了預緊力對以上微動關鍵參數的影響規(guī)律。研究結果表明，轉速變化是導致微動發(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、數對接觸壓力的影響甚微，但對摩擦應力和滑移距離的影響較大，增大摩擦系數也能減小滑移區(qū)，增大粘著區(qū)；增加預緊力主要表現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)會隨著預緊力的增加而減小。為了盡量降低微動的作用，應選取較大的裝配過盈量和預緊力，壓氣機葉輪的轉速變化范圍應盡可能小，盡量使其保持恒定轉速進行工作。
　　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，并應用該方法通過有限元計算得到了在一定工作條件