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小型离心风机机械振动分析及实验研究

作　者: 胡彪
导　师: 舒朝晖
学　校: 华中科技大学
专　业: 制冷及低温工程
关键词: 小型离心风机叶轮结构优化蜗壳结构分析弹性支撑振动响应分析
分类号: TB535
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 112次
引　用: 1次
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内容摘要

振动是衡量离心风机运行好坏的重要指标之一。离心风机的振动和动力学问题成为了关系到企业正常生产和设备安全的关键技术。风机叶轮和蜗壳作为风机的主要部件,其性能对风机效率有极大的影响,是风机运行时振动和噪声的主要来源,因此,对其振动特性进行研究非常必要。离心风机叶轮是风机能量转换的核心部件,叶轮的好坏直接影响到风机的安全系数。本文利用ANSYS软件对叶轮进行了强度计算和模态分析,并结合实际实验和反复的试算,提出了叶轮的设计优化方案,优化叶轮无论从加工性能和力学性能方面讲,都比现用叶轮更具优势。蜗壳是风机振动产生的主要部位之一。本文对蜗壳的固有频率进行了模拟计算,并探讨了蜗壳不同部位壁厚的改变对其固有频率的影响,提出了蜗壳的优化方案,使其固有频率远离风机系统的基频及其倍频。叶轮不平衡产生的偏心力是引起离心风机振动的重要原因之一。本文利用ANSYS有限元分析软件对风机支撑底座进行了模态分析,求出了支撑底座的固有频率;然后在支撑底座模态分析的基础上分析了其在叶轮偏心力作用下的动态响应特性;并探寻了在不同的减振器刚度和不用的减振器布置方式下,支撑底座的动态响应变化规律,得到了现有支撑底座尺寸下最合适的减振器刚度以及现有减振器刚度下最优的减振器布置范围,对后续的风机支撑底座结构优化有很好的指导作用。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 研究背景及意义  8-9
  1.2 国内外研究现状概述  9-11
  1.3 论文主要研究内容  11-13
2 离心风机振动实验分析  13-21
  2.1 引起风机振动的典型原因  13
  2.2 振动频谱分析  13-14
  2.3 频谱分析在振动分析中的应用  14-20
  2.4 本章小结  20-21
3 风机叶轮和蜗壳结构分析  21-41
  3.1 风机叶轮结构分析  21-24
  3.2 不锈钢叶轮静力计算  24-27
  3.3 铸铝叶轮的结构设计  27-31
  3.4 叶轮的模态计算  31-34
  3.5 蜗壳模态计算  34-40
  3.6 本章小结  40-41
4 风机支撑底座结构优化  41-63
  4.1 风机支撑底座模型的建立  41-42
  4.2 支撑底座在叶轮偏心力作用下的谐响应分析  42-51
  4.3 支撑底座各部分参数对谐响应结果的影响  51-62
  4.4 本章小结  62-63
5 总结与展望  63-65
  5.1 研究工作总结  63-64
  5.2 后续工作展望  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-68

小型离心风机机械振动分析及实验研究

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