滚动转子式压缩机曲轴滚子接触应力分析及磨损寿命预测

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1、分类号学号M201170990学校代码10487密级硕士学位论文滚动转子式压缩机曲轴/滚子接触应力分析及磨损寿命预测学位申请人：唐雄伟学科专业：动力机械及工程指导教师：叶晓明答辩日期：2014年1月11日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStressAnalysisAndWearLifePredictionOfCrankshaft/RollerinRotaryCompressorCandidate：TangXiongweiMajor：PowerE

2、ngineeringSupervisor：YeXiaomingHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan，Hubei430074，P.R.ChinaJanuary，2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本学位论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有

3、关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解密后适用本授权书。本文不保密□。（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要滚动转子式压缩机转子轴承系统在运行过程中，经常会出现曲轴轴颈、偏心部的磨损问题，这与曲轴所受的载荷分布状态密切相关。因此，研究压缩机曲轴的动应力变化、分析其磨损状

4、况、预测其测磨损寿命，对提高曲轴磨损性能具有非常重要的意义。本论文以滚动转子式压缩机转子系统为研究对象，通过测量曲轴磨损表面形貌特征，分析曲轴磨损表面的金相微观形貌特征，确定曲轴的磨损类型。在此基础上，基于接触理论，建立压缩机转子系统的接触应力学分析模型，重点分析曲轴偏心部—滚子接触对。通过改变轴承偏心部外圆与滚子内圆之间的直径间隙增量来模拟不同的磨损量。实验测量了下法兰试件不同工况下质量磨损量。在此基础上，拟合得到了线磨损率与表面压力的关系式。通过分析曲轴磨损机理，建立磨损寿命计算理论公式。对比分析了曲轴偏心部/滚子不同的接触间隙增量时曲轴的磨损寿命预测值。研究结果表明：压缩机曲轴主要的

5、磨损类型为粘着磨损；磨损量增加，作用在曲轴偏心部外圆面上的应力也随之增大；曲轴相关节点应力的变化规律基本一致，呈现出周期性的变化；接触总应力和接触压力的变化也具有周期性；实验测得的下法兰磨损率公式适用于曲轴；随着磨损量的增加，作用在曲轴偏心部的接触应力也随之增加，磨损寿命值缩短。关键字：摩擦磨损接触对接触应力磨损寿命I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractDuringtherunningprocessesofcontactpairsofRollerrotarycompressorrotorsystem,oftenencountersbearingwear,bearingcapab

6、ilitiesproblems.Theseproblemsarecloselyrelatedtothebearingforceandstressdistributioncondition,especiallythefrictionandwearofeccentriccrankshaftandrollercontactpairs.Studyoffrictionandwearofthecompressorcontactpairs,analysisofthestresschangeofwear,predictwearlifevalue,hasveryimportantsignificanceto

7、improveperformanceofthecrankshaftwear.Rotarycompressorrotorbearingsystemastheresearchobject,bymeasuringthecrankshaftwornsurfacemorphologycharacteristics,analysisofmetallographicmicrostructurecharacteristicsofcran