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高速旋转联轴器的强度问题

2021-03-15 16:06:06

高速旋转联轴器的强度问题

   在建设高温气冷堆氦气透平发电项目过程中,能 量转换单元一般使用联轴器,其作用在于将齿轮箱与氦气透平实施连接。高速联轴器在实际使用过程中,一般是将两个传动部件连接在一起,弥补系统中存在的结构形变和偏差等行为,实现部件间的动力工艺与运转。高速旋转联轴器主要是连接氦气透平的减速箱及输出端的一种高速的轴端。基于联轴器的设计需求,设备运行过程中,两个传动部件间能够良好运转,之后需要让这一连接过程存在优良性。在选择联轴器材料过程中,首先需确认相关设备在使用时不会因材料的材质问题而运作失效。在此过程中,联轴器将承担起联接时产生的严重载荷,以离心力与扭矩为主,尤其当设备在处于高速运转状态时,会使离心力的占比优良更加。高速联轴器在制作过程中选择膜片式联轴器。而膜片式联轴器从构成上来看,其减速箱的高速轴端与联轴器的较左端相连,而右端则与中间段相连。膜片式联轴器自身构成较大外径大小为249mm;当这一装置处于高速运作状态时,半联轴器右端会随之产生有力的的离心应力。输出轴将直接连接高速旋转联轴,高速旋转联轴的上半部分直接连接减速箱位置;由于透平机械对热功率转换效率的影响,需要保护透平机额定转速,即不能过高也不能过低,因此本文使用的转速为15000r/min;若透平机处于超 速状态,对应的转速则是18000r/min。针对其运作过程,笔者分析高度旋转联轴器的强度,了解何种材料能促使设备正常运作。此结构中低速旋转联轴不仅与减速箱的上半部分连接在一起,还连接发动机。因为联轴器对应转速相对高,同时外径已达到249mm,线速度也较高,所以应针对当前联轴器承受到的强度值展开分析研究,进而保护联轴器在高速环境中也可使用。


 高速旋转联轴器三维模型建立三维模型的建立,从本质上而言是借助计算机技术,将预期设计图纸的装置或零件在模拟状态下形成,便于前期研究或实施对应操作。基于本次研究中的半联轴器实际设计图纸,开始需将半联轴器模型设计构建与三维设计软件中,同时设计模型需要将螺栓加入其中,在软件装配设计平台的帮助下,实现联轴器的装配。这一过程中使用三维设计软件。随后需要在装配图中加入螺母与螺栓,较终深受装配完好的联轴器模型。对于联轴器单元而言,正常情况下会使用四面体单元,同时这一单元的大小为5mm,而螺母与螺栓的单元大小则为1.5mm。所以,在互联网技术的协助下,可有 效使用软件,借助这一软件中的自动划分工具,自动化生成三维实体模型有限元网格。此外在上述基础上,针对模型中所有设计零件,给予其旋转加速度18000r/min。对联轴器两端装置实施约束性固定,使零件实现三个转动及三个平动自由度。此外确认联轴器两个端面处于接触性约束状态。而基于设计图纸进行数据计算时,可以将所有材料的相关数据以钢材为标准进行计算,其中弹性模量小为2×1011N/m2,同时其泊松比为0.266。此外在整个计算过程中,因此结合软件借口实现。而计算的核心内容及方式仍然以软件为主,这一计算方式目前通过多方机构实施严密考核,而作为一种被大众认可的商业程序,较终得出的结果也就与实际现状存在及大的相似性,因此具备可接受性。