軸系設(shè)計(jì)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-10-19
軸系設(shè)計(jì)的視頻教程
Mesys軸與軸承、軸系的計(jì)算與設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)
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軸系設(shè)計(jì)的實(shí)例教程
由此可見，MDO 理論適用于復(fù)雜系統(tǒng)（例如，船舶推進(jìn)軸系）內(nèi)部各目標(biāo)參數(shù)之間的關(guān)系梳理，有利于實(shí)現(xiàn)軸系設(shè)計(jì)方案的綜合優(yōu)化。
目前，軸系設(shè)計(jì)方案選型即設(shè)計(jì)師在眾多可行的方案之中進(jìn)行取舍，這在一定程度上依賴于設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)和個(gè)人偏好，故存在一定的主觀性。為解決這一問題，韓桂國等［71］基于模糊數(shù)學(xué)和多目標(biāo)決策理論，針對決定軸系設(shè)計(jì)質(zhì)量的某些主要性能參數(shù)，采用加權(quán)系數(shù)多方案決策模型對軸系設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了評估優(yōu)選。
此外，吳杰長等［72］基于模糊層次法（Analytic Hierarchy Process，AHP），將軸系綜合性能評估劃分為若干個(gè)層次，并采用最小平方法確定其權(quán)重系數(shù)，可用于評估軸系設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣。該方法基于軸系設(shè)計(jì)總體要求和專家經(jīng)驗(yàn)，通過構(gòu)建軸系設(shè)計(jì)需求指標(biāo)評價(jià)層級方法，可在一定程度上減小設(shè)計(jì)師主觀性的影響。
劉金林等［73-75］研究了質(zhì)量功能展開（Quality Function Development，QFD）理論在軸系設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，基于軸系設(shè)計(jì)過程的自身特點(diǎn)屬性，采用美國供應(yīng)商協(xié)會(huì)（American Supplier Insitute，ASI）四階段模式QFD模型建立了軸系方案設(shè)計(jì)質(zhì)量屋模型和工藝控制質(zhì)量屋模型，分別用于分析軸系設(shè)計(jì)需求指標(biāo)與技術(shù)指標(biāo)之間的關(guān)系、技術(shù)指標(biāo)與施工工藝之間的關(guān)系，可為軸系設(shè)計(jì)質(zhì)量保障提供一定的理論支持。
綜上所述，研究軸系設(shè)計(jì)質(zhì)量評價(jià)體系時(shí)，面對眾多可行的備選方案，應(yīng)盡量克服設(shè)計(jì)師的主觀性，以遴選盡可能最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。因此，需進(jìn)一步擴(kuò)展軸系設(shè)計(jì)思路，在設(shè)計(jì)初期應(yīng)分析各需求指標(biāo)與設(shè)計(jì)參數(shù)之間的耦合關(guān)系，明確各設(shè)計(jì)需求權(quán)重與設(shè)計(jì)變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，并據(jù)此構(gòu)建軸系綜合優(yōu)化模型，以實(shí)現(xiàn)軸系各設(shè)計(jì)需求的并行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從根源上克服軸系傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的缺點(diǎn)。
展開 精密跟蹤轉(zhuǎn)臺是高精度飛秒激光跟蹤儀的關(guān)鍵單元，其精度直接影響激光跟蹤測量系統(tǒng)的總體精度，而跟蹤轉(zhuǎn)臺的精度主要由軸系精度決定，因此跟蹤轉(zhuǎn)臺的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及對其軸系進(jìn)行性能分析非常重要。文中首先對精密跟蹤轉(zhuǎn)臺進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模，利用SAMCEF of Rotor軟件對二維轉(zhuǎn)臺2個(gè)軸系進(jìn)行了仿真分析。根據(jù)激光跟蹤儀性能要求與仿真結(jié)果對軸系結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析與優(yōu)化。最后通過搭建的二維轉(zhuǎn)臺驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)軸系的可行性，能夠滿足激光跟蹤儀跟蹤轉(zhuǎn)臺高精度、高靈敏度和低跳動(dòng)的要求。
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激光跟蹤儀精密跟蹤轉(zhuǎn)臺軸系優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf
展開 2、軸系位置的調(diào)整
在初始安裝或工作一段時(shí)間后，軸系的位置和預(yù)定位置可能會(huì)出現(xiàn)一些偏差，為使軸上零件具有準(zhǔn)確的工作位置，必須對軸系位置進(jìn)行調(diào)整。
圖示錐齒輪軸系的兩軸承均安裝在套杯3中，增減1處墊片可使套杯相對箱體移動(dòng)，從而調(diào)整軸向位置；（我們推薦你關(guān)注“機(jī)械工程師”公眾號，第一時(shí)間掌握干貨知識、行業(yè)信息）
增減2處墊片則可用來調(diào)整軸承游隙。
六、軸系結(jié)構(gòu)的工藝性
1、軸的結(jié)構(gòu)工藝性
保證工作條件下，滿足下列要求：
1）形狀簡單、減少階梯數(shù)；
2）同軸的過渡圓角保持一致；
3）同軸多單鍵，鍵寬相同、并在同一母線上。
2、軸系結(jié)構(gòu)的裝配工藝性
為了便于裝配，軸端應(yīng)加工出倒角（一般為45o），以免裝配時(shí)把軸上零件的孔壁擦傷
七、提高軸的疲勞強(qiáng)度和軸系剛度的措施
減少應(yīng)力集中和提高軸的質(zhì)量是提高軸的疲勞強(qiáng)度的主要措施。常見方法有：
避免軸截面尺寸發(fā)生急劇變化
直徑突變處應(yīng)平滑過渡、制圓角
提高表面質(zhì)量的方法：
1）降低表面粗造度
2）表面強(qiáng)化處理
a）碾壓
b）噴丸
c）滲碳淬火
d）滲氮
e）高頻感應(yīng)加熱淬火、
軸系的剛度主要取決于軸的剛度和支承剛度。
提高軸的剛度：合理設(shè)計(jì)各軸段截面尺寸、采用空心軸。
提高軸的支承剛度：選用剛性較大的軸承、支承出的箱座采用加強(qiáng)肋、合理布置軸承。
八、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例找錯(cuò)
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展開 摘要
運(yùn)用有限元的分析手段，對大型機(jī)組軸系進(jìn)行分析。從建模到常規(guī)的扭振頻率、振型和Campbell圖的計(jì)算，到電機(jī)短路狀態(tài)和電機(jī)啟動(dòng)狀態(tài)下的瞬態(tài)分析，并對結(jié)果進(jìn)行了應(yīng)力分析，從而完成了一套完整的軸系分析，為機(jī)組安全運(yùn)行提供了保證。
0. 引言
機(jī)組總成設(shè)計(jì)不同于常規(guī)的選型設(shè)計(jì)，它除了一些常規(guī)的設(shè)計(jì)工作，如各單機(jī)及輔機(jī)的選型設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)外，其中一項(xiàng)十分重要的工作就是保證整個(gè)機(jī)組軸系的匹配性，即軸系計(jì)算，而且要在任何嚴(yán)重的機(jī)電擾動(dòng)的情況下，均能保證整個(gè)軸系運(yùn)行的安全性。
1970年12月，美國Mohave電站一號機(jī)組在發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁機(jī)連接處發(fā)生了軸的破壞事故，雖經(jīng)修復(fù)，仍于1971年再次損壞。由此引起了人們對輸電系統(tǒng)的次同步共振問題的廣泛重視，并開始研究軸系、電機(jī)、電網(wǎng)之間的相互作用。而在石化系統(tǒng)中，隨著機(jī)組大型化，共振問題也得到了廣泛的重視，如API(美國石油協(xié)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)（包括汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)）的機(jī)組和設(shè)有齒輪箱的機(jī)組，應(yīng)對軸系進(jìn)行扭振分析。
通常的扭振分析還停留在軸系匹配上，可以得到扭轉(zhuǎn)臨界轉(zhuǎn)速的數(shù)值、振型及用于判斷的坎貝爾(Campbell)圖，并要求整個(gè)軸系的扭轉(zhuǎn)臨界轉(zhuǎn)速，應(yīng)高于或低于規(guī)定的操作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)可能產(chǎn)生的激振頻率的10％，最好使扭轉(zhuǎn)臨界轉(zhuǎn)速大于操作轉(zhuǎn)速的兩倍。
展開 軸系臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算
軸系的臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算是轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析的一項(xiàng)基本的內(nèi)容，合理設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速是機(jī)組安全可靠運(yùn)行的重要前提。
2.1 臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算結(jié)果
根據(jù)軸系的簡化模型和軸承的油膜支撐剛度和阻尼，可計(jì)算出軸系的前三階臨界轉(zhuǎn)速，計(jì)算結(jié)果見表 3。由計(jì)算結(jié)果可知，前三階臨界轉(zhuǎn)速均避開了電機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速3120 ～ 5040rpm，并有一定的安全余量。
2.2 軸承安裝位置計(jì)算
此機(jī)組為三軸承結(jié)構(gòu)，為了保證勵(lì)磁機(jī)端 3#軸承能夠穩(wěn)定運(yùn)行，需要下軸瓦承載 300kg 的支撐載荷，因此3#軸承在安裝時(shí)需要抬高，根據(jù)軸系的靜撓度和承載載荷可計(jì)算出 3#軸承的抬高量為 1.9mm。
3. 軸系不平衡響應(yīng)分析
由于制造安裝轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量偏心總是存在的，所以設(shè)計(jì)階段軸系不平衡響應(yīng)計(jì)算也是非常重要的，通過預(yù)估不平衡響應(yīng)，調(diào)整轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)以保證機(jī)組運(yùn)行時(shí)振動(dòng)達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
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軸系設(shè)計(jì)的最新內(nèi)容
而轉(zhuǎn)子側(cè)的問題更和總成、車輛的軸系設(shè)計(jì)相關(guān)。這使得問題變得特別復(fù)雜，作為電機(jī)設(shè)計(jì)者，我們需用吸收傳統(tǒng)汽車NVH的一些概念如surge、rattle等，再結(jié)合電機(jī)本身的一些轉(zhuǎn)矩特征去理解問題。最后發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)動(dòng)力學(xué)+電磁+控制的耦合問題，而電機(jī)剛好處于這個(gè)耦合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在理解NVH的機(jī)理的基礎(chǔ)上，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)從電機(jī)激振力優(yōu)化設(shè)計(jì)出發(fā)會(huì)事半功倍。
圖 1 船舶推進(jìn)軸系設(shè)計(jì)流程
本文擬基于現(xiàn)階段船舶推進(jìn)軸系的方案設(shè)計(jì)流程，針對船舶推進(jìn)軸系的校中及優(yōu)化、軸系振動(dòng)及減振技術(shù)和軸系設(shè)計(jì)質(zhì)量評價(jià)等內(nèi)容，對船舶推進(jìn)軸系方案設(shè)計(jì)的國內(nèi)外研究成果進(jìn)行綜述，以梳理和總結(jié)相關(guān)研究動(dòng)態(tài)，從而為船舶推進(jìn)軸系的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。
一、軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
合理的軸系結(jié)構(gòu)必須滿足下列基本要求
軸和軸承在預(yù)期壽命內(nèi)不失效；
軸上零件在軸上準(zhǔn)確定位與固定，以及軸系在箱體上的可靠固定；
軸系結(jié)構(gòu)有良好的工藝性
好的經(jīng)濟(jì)性
二、軸上零件的裝配方案
軸向零件的軸向定位和固定
軸上零件的軸向定位方法取決于零件所承受的軸向載荷大小
一、軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、合理的軸系結(jié)構(gòu)必須滿足下列基本要求：
2、軸和軸承在預(yù)期壽命內(nèi)不失效；
3、軸上零件在軸上準(zhǔn)確定位與固定，以及軸系在箱體上的可靠固定；
4、軸系結(jié)構(gòu)有良好的工藝性
5、好的經(jīng)濟(jì)性
指揮室圍殼水動(dòng)力噪聲及控制技術(shù)
船舶推進(jìn)軸系方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)
注：本文來源于《石油化工設(shè)備技術(shù)》，發(fā)表于2003年第24卷第3期，第1作者丁勤，來自中國石化工程建設(shè)公司。第二、三作者為冀江，楊明。由于期刊為黑白色印刷，因此文中采用DyRoBeS軟件建立的彩圖模型、彩圖計(jì)算結(jié)果等均無法顯示，論文中顯示為黑白色。
軸系不平衡響應(yīng)分析
由于制造安裝轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量偏心總是存在的，所以設(shè)計(jì)階段軸系不平衡響應(yīng)計(jì)算也是非常重要的，通過預(yù)估不平衡響應(yīng)，調(diào)整轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)以保證機(jī)組運(yùn)行時(shí)振動(dòng)達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
最后通過搭建的二維轉(zhuǎn)臺驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)軸系的可行性，能夠滿足激光跟蹤儀跟蹤轉(zhuǎn)臺高精度、高靈敏度和低跳動(dòng)的要求。
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激光跟蹤儀精密跟蹤轉(zhuǎn)臺軸系優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf
的發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉輪三維造型研究
基于ug的刮板輸送機(jī)鏈輪三維參數(shù)化建模
基于ug的機(jī)械系統(tǒng)仿真分析
基于ug的快速三維刻字設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究及實(shí)現(xiàn)
第十五頁
基于ug的六自由度平臺機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真
基于ug的螺旋攪拌槳CADCAM技術(shù)
基于ug的密煉機(jī)轉(zhuǎn)子三維設(shè)計(jì)
基于ug的模具裝配技術(shù)
基于ug的盤形凸輪參數(shù)化建模技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)
基于ug的平面尺寸鏈的計(jì)算機(jī)輔助飛機(jī)公差設(shè)計(jì)
基于ug的平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真和分析
基于ug的平行軸系傳動(dòng)精度優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)
