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《东北大学》 2015年
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某型船用高压空气压缩机振动控制

刘泽林  
【摘要】:船用高压空气压缩机(以下简称空压机)是舰船的重要辅机,目前各国船用空压机大多采用传统的曲柄连杆往复式压缩机。其由于重量、体积的限制,一般转速较高,振动剧烈,危害性较大。空压机振动不但容易引起机器零件损坏,而且还会影响其它机械工作,危害人的健康,因此减小空压机振动一直是空压机研究的热点。本文在总结国内外关于空压机减振方面研究的基础上,结合沈阳鼓风机集团某型号船用空压机改进的具体要求,提出了优化隔振台橡胶减振器、添加平衡惯性力机构、采用动力吸振器三种减振优化方案,为空压机减振研究提供一定的参考。本文主要工作如下:1)建立空压机动力学模型,分析空压机的不平衡惯性力、不平衡惯性力矩。分析发现空压机的不平衡惯性力、不平衡惯性力矩主要是主轴旋转一倍率、二倍频的周期函数。结合空压机既有结构,设计了四种平衡齿轮机构:二倍频平衡齿轮在上、二倍频平衡齿轮在下、二倍频平衡齿轮左右、上下对称分布,并对比各个平衡方案的平衡效果,确定二倍频平衡齿轮分布在下为最优平衡方案。2)根据拉格朗日原理建立六自由度刚体振动模型,分析空压机单层隔振系统的固有特性。结合单层隔振系统的隔振原理,采用单一变量原则,分别得到空压机底座体宽度、空压机质心高度、空压机轴向平移以及橡胶减振器弹性刚度与底座体振动强度的关系。最后提出底座体振动强度优化方案:在允许范围内,底座体最优宽度为800mm,空压机质心降低50mm,空压机轴向不平移,橡胶减振器弹性刚度取允许的最小值120000N/m。3)分别介绍了阻尼动力吸振器、无阻尼动力吸振器、二重动力吸振器以及多重动力吸振器的吸振原理。对比四种动力吸振器在本文研究对象上的吸振效果,最终得到二重动力吸振器为最适合本文研究对象的结论。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U664.51

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