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1、罗茨鼓风机壳体振动模态分析15文章编号:100621355(2010)0120015204罗茨鼓风机壳体振动模态分析11211王孚懋,何敬玉,赵丽芳,李志敏,丁鸿昌(1.山东科技大学机械电子工程学院,山东青岛266510;2.济南第二机床集团有限公司,济南250000)摘要:应用有限元ANSYS软件对罗茨鼓风机壳体进行动态特性分析,计算风机壳体振动的固有频率与振型,给出振型图。分析结果表明,风机壳体的固有频率高于转子系统的旋转基频,结构振动主要表现为弯曲、扭转和弯扭组合形态。通过风机壳体动态特性分析,能够预知结构设计的薄弱环节,为减振降噪与结构改型提供参考。关
2、键词:振动与波;风机;壳体;模态分析;有限元;ANSYS中图分类号:TP206.3文献标识码:ADOI编码:10.3969/.jissn.1006-1355.2010.01.015VibrationModeAnalysisofRootsBlower.sShell11211WANGFu2mao,HEJing2yu,ZHAOLi2fang,LIZhi2min,DINGHong2chang(1.CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qi
3、ngdaoShandong266510,China;2.TheSecondMachineToolGroupCo.Ltd,Jinan250000,China)Abstract:Inthispaper,thedynamiccharacteristicofRootsblowers'shellisanalyzedbytheAN2SYScode.Thenaturalfrequenciesandthevibrationmodesoftheshellaregiven.Theoutputofcompu2tationshowsthatthenaturalfrequencyoft
4、heshellishigherthanthefundamentalfrequencyoftherotorsystem,andthevibrationmodesoftheshellstructurearemainlybending,twisting,andtheircombina2tion.Thedynamicanalysisoftheshellmaypredictthefaultsinstructuraldesign,andprovidesomesci2entificbasisforreducingthestructuralvibrationandthenoi
5、seoftheRootsblower.Keywords:vibrationandwave;Rootsblower;shel;lmodalanalysis;finiteelemen;tANSYS罗茨鼓风机是一种容积式压缩机械,兼备往复因素影响,精确分析很难实现。基于工程结构的复压缩机和离心风机的优点,在钢铁、建材、冶炼、石杂性,有限元技术是研究风机振动的有效工具,近油化工等各工业领域应用广泛。罗茨风机壳体是20年来得到了广泛应用。文[1]建立了BD型矿用轴、转子、轴承及同步齿轮等零件的安装基础和关对旋轴流式主通风机机壳有限元分析模型,采用键承载部件,运行时受各种
6、复杂动载荷作用,不仅ANSYS软件壳单元SHELL6,对结构变形与强度进产生剧烈振动,还会辐射强烈噪声,影响传动部件行了计算,提出机壳强度和刚度富余度过大,在保使用寿命和环境安全。模态分析是预测与控制振证性能的前提下优化了结构,减小钢板厚度,但没动危害的重要手段,动态设计对风机减振降噪和安有涉及动力学问题。文[2]采用有限元法建立了中全运行具有重要意义。心传动齿轮箱有限元静动力学模型,用I-DEAS软风机壳体结构复杂,使得动力学行为受到诸多件对壳体结构进行分析,对壳体壁厚进行优化设计,使齿轮箱的结构更为合理。文[3]通过实验测收稿日期:2009-04-27;修
7、改日期:2009-06-02量方法分析了二叶转子罗茨鼓风机振动特性,指出基金项目:山东省自然科学基金项目资助(Y2006F38)。机体的垂向振动以四阶转速(64Hz)为主,机体的作者简介:王孚懋(1960-):男,山东莱州人,山东科技大学教授、系纵向和横向振动以一阶转速(16Hz)为主,电机振主任,主要从事机械振动与控制方面的研究。E2mai:ljdrdx@163.com动以一阶转速(16Hz)和三阶转速(48Hz)为主,振2010年2月噪声与振动控制第1期动隔离设计应使扰动力频率(一阶转速)f高于隔振频率f0的2.5-4.5倍,这是一种能够避免结构耦合振动、
8、经典而有效的工程减振措施。从公开文献来
