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双螺杆泵的振动与声辐射特性分析
| 论文题名： | 双螺杆泵的振动与声辐射特性分析 |
| 关键词： | 双螺杆泵;虚拟样机;流体振动;声辐射特性 |
| 摘要： | 振动和噪声是同种物理现象的不同表现形式，现代工业中，振动和噪声通常作为衡量机械设备质量的技术指标。双螺杆泵的振动声辐射，很大程度上来源于机械结构的振动以及泵内液体介质的压力波动。 作为高速运转的回转式机械设备，双螺杆泵内液体介质在啮合空间中沿着螺杆转子轴向流动。过程中被不断加压直至出口处，压力增大至额定预设值。由于压力不断变化，双螺杆泵内机械元件受到冲击，从而引起振动。泵内流量的周期性改变，还会导致气穴、回流等现象的发生，致使振动加剧继而引发噪声。由于双螺杆泵内工况异常复杂，零部件间相互作用，难以建立行之有效的数学模型来计算双螺杆泵的振动声辐射情况。在现实工作环境中，振动噪声监测还会受到多种内外环境因素的干扰，难以精确测量，且测试所花费的成本高昂。综上考虑，在前期设计分析阶段可考虑数值分析方法进行测算，辅以试验加以验证。 本文从理论、参数计算、建模、流体分析、声固耦合研究、振动试验几方面，全方位分析所设计的双螺杆泵的振动和声辐射特性: 1.螺杆转子作为双螺杆泵内核心元件，其型线类型直接决定泵的性能参数等各项指标。本文提出一种由摆线、长幅外摆线及圆弧所构成的螺杆型线。摆线具有重迭系数大、密封性佳、传动平稳等优点，更有利于小振动、低噪声双螺杆泵的设计要求; 2.结合项目书设计参数，对双螺杆泵内关键零部件进行设计过程阐述，联立三维设计软件UG和SolidWorks建立双螺杆泵虚拟样机，整机装配后无干涉，表明初步设计合理; 3.基于计算流体力学理论，运用前处理软件GAMBIT及流体分析软件FLUENT对双螺杆泵内流场进行CFD分析计算，通过所得的速度、压力云图来分析流场速度及压力变化情况，准确把握泵内流场的流体振动特性。 4.本文率先提出双螺杆泵内传动装置的声振耦合分析方法，通过ANSYS Workbench软件对双螺杆泵内机械传动装置进行振动声辐射分析，获悉其机械振动及声辐射特性，为双螺杆泵后续振动噪声等级评定和结构优化改进提供参考。 5.对双螺杆泵样机进行振动测试。通过对测试所得的加速度数据，借助信号采集仪器及分析软件整理得出双螺杆泵测点的振动烈度，进而对其工作状况的等级进行评定。 |
| 作者： | 谢蕾 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 曾励;顾余文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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