往复式压缩机曲轴可靠性优化设计方法

摘要

本发明属于压缩机部件的结构优化设计领域，具体涉及一种往复式压缩机曲轴可靠性优化设计方法。本发明包括以下步骤：三维建模；网格划分，生成有限元模型；获得在离散工况下的曲轴受力数值，通过有限元计算各离散工况下曲轴的应力应变分布；确定曲轴的危险工况和危险节点；获得危险节点于各离散工况下的应力数值；针对各危险节点进行疲劳强度校核；进行曲轴的有限元模态分析，获得该曲轴的固有振型和固有频率；判定其激振力频率和其固有频率间是否存在共振。本方法操作简明而易于实现，可从从实际上提升曲轴的工作可靠性，不仅可以提升高参数压缩机的工作可靠性，而且对于保障可靠性的同时追求小型化和轻量化也有很大的参考价值。

主权项

一种往复式压缩机曲轴可靠性优化设计方法，其特征在于包括以下步骤：1）、通过曲轴及压缩机原始参数，在SolidWorks软件上建立曲轴的三维实体模型；2）、在SolidWorks软件上对曲轴三维实体模型进行网格划分，生成有限元模型；3）、根据曲轴在不同转角时的受力状态数据，获得在离散工况下的曲轴受力数值，通过有限元计算各离散工况下曲轴的应力应变分布；4）、根据曲轴的各离散工况中的应力峰值，确定曲轴的危险工况和危险节点；5）、获得危险节点于各离散工况下的应力数值；6）、根据5）步骤中获得的应力数值，针对各危险节点进行疲劳强度校核，如强度不满足，返回至步骤1），重新进行曲轴结构及尺寸优化；如满足，即进入下一步骤；7）、进行曲轴的有限元模态分析，获得该曲轴的固有振型和固有频率；判定其激振力频率和其固有频率间是否存在共振；如是，则返回至步骤1），重新进行曲轴结构及尺寸改变和优化，如否，即该曲轴的工作可靠性设计满足要求。