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《东北大学》 2015年
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隔膜泵曲轴结构改进设计与润滑分析

刘亮  
【摘要】:隔膜泵由往复泵改进设计而来,其液力端装配的隔膜把所要输送介质和驱使隔膜弹性变形的部件分隔开,因其简单的结构,适用于长距离高扬程运送固液两相介质物质以及高粘度的流体。我国投入研究隔膜泵时间较晚,关键技术还有诸多问题需要攻克,所以着力发展隔膜泵技术研究以提高其总体性能极为重要。本文把“隔膜泵曲轴结构改进与润滑系统分析”作为主要研究内容,以实现“分析曲轴轴承替换可行性、结构尺寸优化设计、润滑系统供油量影响因素,进而达到缩减隔膜泵结构尺寸、降低成本”作为研究方向,对隔膜泵曲轴等部分研究分析。本文介绍了隔膜泵的工作原理和特点,建立并分析了曲柄滑块机构模型,进行了MATLAB仿真;使用Creo2.0软件对隔膜泵动力端三维建模,并利用机构动力学软件ADAMS对其进行虚拟样机仿真分析,得到隔膜泵动力端的运动学和动力学参数曲线。通过对两种仿真结果进行对比,确定机构中各部分的所受载荷情况,为曲轴结构改进、轴承替换提供载荷依据。运用ANSYS Workbench软件对曲轴在不同结构支撑工况下进行有限元静力学分析,确定曲轴通过增加支撑后强度和刚度均有提升,为轴承替换提供基础;对滑动轴承进行设计以及轴瓦材料进行选择,并验证所选轴瓦材料的机械性能,确定了轴承间隙等;构建曲轴—滑动轴承的有限元分析模型,进行有限元接触分析,确定轴承替换的可行性,并对连杆进行重新设计,对其做静力学分析。最后对滑动轴承工况下曲轴—轴承处润滑油路的设计,并运用ANSYS Workbench中Fluent模块对润滑系统进行流体动力学仿真,研究润滑油路供油量的影响因素,为今后的润滑油路优化设计提供一定的参考。
【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】:TH323

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