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新型翻袋式过滤离心机研究及双轴系统振动计算

作　者: 阳文英
导　师: 范德顺
学　校: 北京化工大学
专　业: 化工过程机械
关键词: 翻袋式离心机转鼓双轴系统有限元法静力分析振动分析
分类号: TQ051.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

翻袋式过滤离心机是一种新型的过滤式离心机。它具有使物料损失小,提纯度高,洗涤效果佳,产品余湿量小等优点。特别适用于制药与化工行业,在化工、医药、食品等工业部门具有广泛的使用前景。本论文所研究的重点是将一种新型的翻袋式过滤离心机在专利的思想基础上进行具体的结构设计,计算并校核。再对其重要的旋转部件进行结构应力强度分析,验证其是否满足许用要求,并且对其传动轴系部件的振动特性进行研究。结构设计的内容包括翻袋式离心机的转鼓、转鼓盖、联接柱、内外传动轴、丝杆的设计计算及电机、V带选型等等。分析设计包括对转鼓及转鼓盖在四种不同工况下进行ANSYS静力分析,并且采用梁单元分别建立翻袋式离心机外转子和内转子的三维有限元模型,对其进行ANSYS模态分析,将其结果与传递矩阵法计算结果进行对比,结果基本一致,验证了ANSYS分析方法的可靠性,再将外转子模型和内转子模型通过弹簧单元连接起来,进行双轴系统的模态分析,结果表明机器工作转速远远小于一阶临界转速,在正常工作转速下,机器不会发生共振现象。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-15
第一章绪论  15-27
  1.1 离心机的概述  15-19
    1.1.1 离心机的应用与发展  15
    1.1.2 离心机的分类  15-19
  1.2 翻袋式离心机的应用与发展  19-23
    1.2.1 翻袋式离心机的主要结构和工作原理  19-21
    1.2.2 前人的研究成果  21-23
  1.3 本课题的主要内容  23-25
  1.4 本课题的研究方法  25-27
第二章新型翻袋式离心机的结构设计  27-47
  2.1 工艺参数  27
  2.2 转鼓部件的设计计算  27-31
    2.2.1 转鼓的开孔设计  28
    2.2.2 转鼓的强度计算  28-30
    2.2.3 滤布的选择  30-31
    2.2.4 转鼓盖的设计  31
  2.3 驱动系统的设计  31-36
    2.3.1 离心机主轴的功率  32-34
    2.3.2 电机和减速电机的选用  34-36
  2.4 轴的设计  36-42
    2.4.1 初选尺寸  36-37
    2.4.2 外主轴的校核  37-40
    2.4.3 内主轴的校核  40-42
  2.5 V带传动的设计  42-44
    2.5.1 V带的设计计算  42-44
    2.5.2 V带轮的设计  44
  2.6 本章小结  44-47
第三章转鼓和转鼓盖的有限元分析  47-65
  3.1 基本力学概念  47-49
    3.1.1 应力矢量  47
    3.1.2 组合应力  47-48
    3.1.3 强度理论  48-49
  3.2 转鼓的有限元分析  49-56
    3.2.1 转鼓有限元模型  49-50
    3.2.2 实常数的选取  50
    3.2.3 边界条件  50
    3.2.4 转鼓所受载荷  50-51
    3.2.5 有限元分析结果  51-56
  3.3 转鼓盖的有限元分析  56-64
    3.3.1 转鼓有限元模型  57
    3.3.2 实常数的选取  57
    3.3.3 边界条件  57
    3.3.4 转鼓盖所受载荷  57-58
    3.3.5 有限元分析结果  58-64
  3.4 本章小结  64-65
第四章翻袋式离心机旋转部件的振动特性分析  65-75
  4.1 转子有限元基本原理  65-66
  4.2 外转子和内转子的有限元模型  66-67
  4.3 内外转子模态分析  67-71
    4.3.1 实常数的选取  67-68
    4.3.2 模态分析结果  68-71
  4.4 传递矩阵法计算结果  71-72
  4.5 耦合双轴系统的计算结果  72-74
  4.6 本章小结  74-75
第五章双轴系统振动分析实际工程应用  75-79
  5.1 卧螺离心机主要结构和工作原理  75
  5.2 双轴系统有限元模型的建立  75-77
  5.3 双轴系统模态分析  77-79
    5.3.1 实常数的选取  77
    5.3.2 模态分析结果  77-79
第六章结论与展望  79-81
  6.1 结论  79-80
  6.2 展望  80-81
参考文献  81-83
致谢  83-85
攻读硕士学位期间发表的学术论文  85-87
作者和导师简介  87-89
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  89-90

新型翻袋式过滤离心机研究及双轴系统振动计算

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