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斜流泵结构强度及振动特性分析(8)

时间:2015-07-24 08:48来源:未知 作者: 点击:

参数说明: 为轴向力,T为预紧力矩,D为螺栓公称直径,K 为力矩摩擦系数,对预紧力矩的影响较大,K值的计算较为复杂,可参阅参考文献3。

4.2结果分析

通过计算后,不仅可获得模型的应力、位移、应变及安全系数结果,还可生成螺栓检查图解,直观地检查螺栓是否超过设定的安全系数;自动得到各螺栓的抗剪力、轴向力及抗弯力矩,以确定螺栓大小,如图所示6。

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图6 螺栓检查图解及细节参数

由分析知,该组螺栓最小安全系数约为3.51,满足设计要求。

如分析后发现强度不够或强度有过多盈余,可利用成组管理技术,同时修改同组螺栓接头的相应参数,方便的改变螺栓材质、预紧力大小、螺栓大小或螺栓数目,比较不同情况下螺栓的性能,校验其强度,找出最佳的方案。

分析时,与采用传统有限元方式相比,采用虚拟螺栓接头处理结构中的螺栓连接,可使建模工作量减少98%,大大减化建模过程。

五 转子系统的振动特性分析

泵运行过程中若外界激励(电机频率)趋近于泵的某一阶共振频率时,将产生剧烈的共振现象,导致结构失效。设计时,应使激励频率远离结构固有频率,转子系统的动态特性对泵整体动态特性有着至关重要的影响,也是电机的选型的重要依据。

5.1 分析过程

1、建模

泵转子系统由上转轴、下转轴、叶轮、联轴器组件、调整盘等零部件组成,电机通过联轴器带动转轴与叶轮旋转。模态分析目的是获取整个系统的固有模态,在对系统建模时,需对一些小零件如螺栓、螺母等零件及零件中局部细节如小圆角、倒角等进行相应简化,否则会产生许多不真实的局部模态。

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