往复压缩机螺栓断裂与疲劳寿命分析

往复压缩机螺栓断裂与疲劳寿命分析
往复压缩机螺栓断裂与疲劳寿命分析

提高弹簧使用寿命的几种方法

提高弹簧使用寿命的几种方法 随着工业产品的增加弹簧产品也变的丰富起来,弹簧用量的逐渐增加了,弹簧相关的技术也慢慢成熟起来。如何增加弹簧寿命是弹簧生产企业所需面临的问题,下面中国弹簧交易网给大家分享一下常用的几种方法。 (1)形变热处理 形变热处理是将钢的变形强化与热处理强化两者结合起来,进一步提高钢的强度和韧性。形变热处理有高温、中温和低温之分。高温形变热处理是在稳定的奥氏体状态下产生形变后立即淬火,也可与锻造或热轧结合起来,即热成型后立即淬火。60Si2Mn钢制造的汽车板簧,经高温形变热处理(930℃+热性变量18%,油淬)后,采用650℃×3.25min的高温快速回火,其强度和疲劳寿命都得到很大提高。 (2)弹簧的等温淬火 对于直径较小或淬透性足够的弹簧可采用等温淬火,它不仅能减少变心,而且还能提高强韧性。在等温淬火后最好再进行一次回火,可提高弹性极限,回火温度与等温淬火温度相同。 (3)喷丸处理 喷丸处理是目前应用最广泛的改善弹簧表面质量的方法之一。弹簧要求有较高的表面质量,划痕、折叠、氧化脱碳等表面缺陷往往会成为弹簧工作时应力集中的地方和疲劳断裂源。若用细小的钢丸高速喷打弹簧表面,进行喷丸处理,不仅改善弹簧表面质量,提高表面强度,使表面处于压应力状态,从而提高弹簧疲劳强度和使用寿命。 (4)弹簧的松弛处理 弹簧长时间在外力作用下工作,由于应力松弛,会产生微量的永久(塑性)变形,特别是高温工作的弹簧,在高温下应力松弛现象更为严重,使弹簧的精度降低,这对一般精密弹簧是不允许的。因此,这类弹簧在淬火、回火后应进行松弛处理。热处理工艺:对弹簧预先加载荷,使其变形量超过弹簧工作时可能产生的变形量。然后在高于工作温度20℃的条件下加热,保温8~24h。 (5)低温碳氮共渗 对于卷簧采用回火与低温碳氮共渗(软氮化)相结合工艺,能显着提高弹簧的疲劳寿命及耐蚀性。 最多最全的弹簧供应就在中国弹簧交易网。

压缩机故障过热分析

压缩机故障分析-―过热 排气温度过高和电机高温表明压缩机存在过热问题。电机高温源于冷却不足、负载过大和电源问题;而排气温度过高的原因在于制冷剂的性质、回气温度、冷却方式、冷凝压力、压缩比等,此外COP对排汽温度有明显影响。过热对压缩机具有很大危害,它不仅会缩短电机寿命、降低润滑油的润滑性能、加速润滑油变质,还会增加能耗,最终会损坏压缩机。 压缩机过热、排气温度 1.引言 压缩机正常运转时的发热量不应该引起过热。正常的电机发热、压缩热以及摩擦热在设计压缩机时均做过认真的考虑,并有相应的冷却措施。然而在实际使用中,由于超范围使用、电源不正常、电机过载、制冷剂泄漏、冷凝压力太高等问题引起的电机高温、排气温度过高、润滑油焦糊等过热现象比较常见,并已成为压缩机常见故障之一。 气缸排气温度是判断压缩机是否过热的重要指标之一。由于测量上的困难,实际应用中是通过测量排气管表面的温度(即排气管温度)来判断是否过热。由于润滑油到150°C时会变得很稀薄,在175°C左右将开始分解变质,因此气缸排气温度应该控制在150°C以内,而排气管温度通常比排气温度低10~40°C。因此,如果排气管温度超过135°C,一般认为压缩机已经处于严重过热状态;而如果排气温度低于120°C,压缩机温度正常。空调压缩机和冰箱压缩机的排气温度通常还要低一些。 2.危害 高温对压缩机电机和润滑油具有很大的危害。长时间过热,不仅会降低电机绝缘性能和可*性,缩短电机寿命,而且还会降低润滑油的润滑能力,甚至引起润滑油碳化和酸解。 润滑油碳化后润滑能力大大降低,将引起曲轴、连杆、活塞、活塞环等严重磨损,甚至会出现抱轴、卡缸等堵转现象以及由堵转而引起的连杆折断事故。碳化油还会在阀片和阀板上结碳,引起阀片泄漏和阀片断裂。润滑油中的酸性物质会腐蚀绕组漆包线、降低绕组的绝缘性能。酸化润滑油还会引起镀铜现象。 实际中,润滑油碳化总是伴随着酸解,因而磨损和腐蚀总是行影相随。磨损产生的细小金属屑夹杂于润滑油中,一方面削弱了润滑油的润滑作用;另一方面,细小的金属屑由于磁性而聚集于电机绕组中,构成导电回路。漆包线绝缘层被腐蚀后就可能出现一些微小的裸露点,很容易引起局部放电。如果金属粒形成导电回路,立即会短路或击穿,烧毁电机。 活塞环和活塞磨损后还容易引起回油困难和油压保护器动作。许多半封闭压缩机是*负压回油的,即曲轴箱压力低于电机腔压力时回油单向阀会打开,润滑油就能回到曲轴箱。活塞和活塞环磨损后,高压气体会泄漏到曲轴箱,曲轴箱负压状态受到破环,造成回油困难。这一问题常表现为:压缩机油位不断降低,最后油压保护器动作,压缩机停机,停机后油位会慢慢恢复。再次启动压缩机后,一切正常,但一段时间后上述现象再次出现。 此外,润滑油中混杂着细小的铁屑还会由于抽吸作用而聚集在油泵吸油管的油网外面,造成油网脏堵。 3. 电机过热 电机过热是相对于电机的正常工作温度而言的。电机正常工作温度不能超过其绝缘等级所对应的最高允许温度(见下表)。

高强度螺栓疲劳校核

16、轮盘连接高强度螺栓疲劳强度校核 说明: 轮盘在设备的设计使用寿命期限内,始终处于受压状态,其三根弦杆承受压力作用,轮盘的整体弯矩由内、外弦杆的压力调幅来平衡,弦杆法兰连接的高强度螺栓承受的、由单独弦杆的弯矩引起的交变力很小。 由于法兰结合面的载荷全部为压力载荷,故螺栓的工作应力都小于其预紧力,故螺栓的拉力载荷总在预紧力一下某一范围波动。对螺栓而言,保证法兰结合面不松开,其压力载荷越大,螺栓残余预紧力就越小,螺栓的拉力就越小。本文的计算模型转变为较小圆角过度的阶梯轴拉伸(如图一),校核过渡截面的疲劳应力。 观览车的运行速度很慢,每周循环的时间为20分钟,考虑50年的使用寿命期,每年300天,每天工作8小时,共运行300000次循环,选小于结构钢S-N曲线的转折点的循环次数,且本文的计算载荷为正常满载+15m/s风载的载荷情况,故计算结果有一定的保守性。 疲劳设计方法是一门以试验为基础的设计方法,本计算选取的疲劳性能数据选自国内公开的《机械设计手册》数据。 图一:计算模型

附:螺栓无限寿命校核说明书 一、螺栓参数和预紧力: 螺栓直径:M30x160 性能等级:10.9级 过渡圆角:r=0.5mm 螺栓材料的破断强度:1000MPa 螺栓副连接的相对刚度:m b b C C C +=0.25 选用的单个螺栓预紧力矩:Nm T 1600= 则预紧力:kN N d T Q p 2671067.2030 .02.016002.05=?=?== 二、螺栓组载荷: 主管法兰圆周应力分布及载荷谱: 530*30螺栓组主管件轴力, 六点方位N=-4729kN ,七点半N=-4487kN ,九点N=-3785kN ,十点半N=-3181kN ,十一点N=-2961kN ,十二点N=-2300kN ,一点N=-2960kN ,一点半N=-3253kN ,三点N=-3891kN ,四点半N=-4552kN 。 最大压力:kN F a 4729-= 换算到单个螺栓的最大压力载荷:kN F F a 39412/472912/-=-== 螺栓最小拉力:kN F F C C C Q Q m b b p 1680.25267min =+=++ = 最小压力:kN F a 2300-=

影响扭簧疲劳寿命的关键因素

影响扭簧疲劳的关键因素 我们在加工扭簧时,必须要考虑几个影响它寿 命的重要因素: 一、原料的钢号和产地。 弹簧钢的种类有很多,其中抗疲劳性能较好的钢号 有:重要用途碳素弹簧钢丝(如琴钢线,T9A等)、油淬火-回火弹簧钢丝(如VDCrSi)、合金弹簧钢(50CrVA); 这些材料的抗疲劳特性是值得肯定的,一般小于2.0mm直径的弹簧,我们多采用重要用途碳素钢,大于2.0mm直径的弹簧,一般采用后两种材料。另外,除了钢号的选择,钢材自身的产地也是相当重要的,国内钢材比较好的有宝钢、武钢等知名钢厂;国外也有非常优秀的弹簧钢,如德国、日本和韩国等国家生产的弹簧钢,首先设计或制造一种扭簧,其疲劳寿命至关因素即是胚料。 二、加工工艺 谈到加工工艺,首先应考虑到成形技术、退火工艺和喷丸强度,另外还可以增加一些辅助工序,如添加润滑油等。 成形技术方面,现在应用比较广泛的是有芯卷制,可以参阅《弹簧手册》,里面有细致的介绍,其中成形设备也是相当关键,个人觉得转线机这种设备制作扭簧是非常理想的设备,主要原因是它在成形扭簧时,可以同步弹簧线向旋转,我们一般弹簧成形设备,送线和卷制是分开控制的,所以在成形时,无法解决弹簧线扭转,如果是圆线,还勉强可以成形,若是方线或非圆形线材,是无法成形扭簧的。重点问题是,这种能同步线向旋转的转线机,更能减少成形对线材内部结构

的伤害,从而保证成形出的扭簧寿命更加长一些。 三、退火温度与时间。 退火,是一种消除扭簧内部应力的工艺方法,它的作用效果主要有温度和时间两个因素决定。由于扭簧经弹簧机外力作用成形,其内部应力失去平衡,我们需借用退火工艺来消除它内部的大部分应力,对扭簧的性能也起优化作用。当然,退火工艺不仅仅是这么简单,对于不同钢号、不同钢胚和不同直径的弹簧钢,都需要用不同的退火温度和时间,我们在定温度和时间的时候,首先要接近钢材拉线后的退火温度,而时间一般不用太久,一般都在10-40分钟内,具体看弹簧线直径大小。退火温度高低和时间长短,对扭簧疲劳的影响是有一个峰值的,当温度和时间综合效果低于这个峰值时或高于这个峰值,最后得到的扭簧寿命都不是最好的,这个峰值就是一个临界点,只有通过多组退火试验,多次去测试,最后才能确定这个临界点。 四、喷丸强度。 喷丸,也是一种消除扭簧内部应力的工艺方法,而喷丸强度是喷丸效果的一种指标,影响喷丸强度的因素主要有钢丸的直径大小、硬度、喷丸的时间和所喷扭簧的量。不同直径的扭簧,我们需要的喷丸强度是不一样的。喷丸的最佳效果,是通过喷丸,在扭簧表面能形成一层强化膜,这必须是丸粒的轻微打击而形成的,不能伤害到扭簧表面,造成表面缺陷,更不能把这种破坏深入到钢的内部组织。 所以喷丸强度是很关键的因素,遵从的原则是柔和均匀。

往复压缩机常见故障分析及对策

2016届机械制造与自动化专业 毕业生毕业作业 课题名称:往复压缩机常见故障分析及对策学生姓名:张燕鸣 指导教师:卢学玉 江南大学网络教育学院 2016年7月

江南大学网络教育学院 毕业论文(设计)

目录 论文摘要 (4) 关键词 (4) 一.概述 (4) 二.液击过程分析 (4) 三.液击的判断方法 (5) 1.通过声音判断 (5) 2.通过观察进行判断 (5) 四.液击故障的现象 (5) 1.吸气阀片断裂 (5) 2.连杆断裂 (6) 3.电机烧毁 (6) 五.液击的原因分析 (6) 1. 回液 (6) 2.带液启动 (7) 3.冷冻机油太多 (7) 4. 设计时参数选择不当或使用不当 (7) 5.制冷剂充注方式方法不确 (7) 六.预防与处理对策 (7) 1.改善压缩机冷冻机油的回油途径 (8) 2.增加设备,使制冷剂气体和液体分离 (8) 3.设计合理的过度 (8) 4.安装曲轴箱加热器 (8) 5.抽空停机 (8) 七.结束语 (8) 感谢词 (9) 参考文献 (9)

往复压缩机常见故障分析及对策 摘要:往复式压缩机在制冷设备中比较常见,作为制冷系统中核心动力组成,因其所做机械运动是往复运动,在往复运动中压缩机运动部件会因摩擦时间长了而损坏;此外外部因素导致的压缩机发生故障和出现事故也屡见不鲜,主要针对往复式压缩机中的活塞式制冷压缩机最容易发生的故障之一液击进行详细的分析,液击现象出现后应该咋样判断,对液击形成的原因进行了说明,液击发生后应该咋样处理,防范和减少往复式压缩机出现的故障,对往复式压缩机长期的稳定的运行有所借鉴。 关键词:压缩机;制冷;液击;故障原因分析;排除措施 一.概述 往复式压缩机是把一定量的气体压缩后吸入和排出的一种容积式压缩机。它主要由机体、传动机构、压缩机构、润滑机构、冷却系统以及操作控制系统等构成。机体是往复式压缩机的基础部分,主要由机身、中体和曲轴构成;传动机构由离合器、联轴器或带轮以及连杆、曲轴等运动部件组成;压缩机构由气缸、活塞、进气阀门和出气阀门构成;润滑机构由油泵、油过滤器、油冷却器等构成;冷却系统主要有风冷和水冷两种,风冷由散热风扇和中间冷却器组成;水冷由冷凝器、管道阀门等组成;操作控制系统包括各种调节装置。仪器仪表、安全法以及各种保护装置。经过几十年的发展,往复式压缩机制造工艺已经很成熟、制造成本也越来越低,因此在冰箱、空调、冷库等还大量使用各种规格型号的往复式压缩机。因为其制造工艺比较成熟,结构相比螺杆、离心压缩机简单,而且对加工材料和压缩机的加工工艺要求比较低,费用节省,在各个领域得到广泛应用,能适应的压力范围和制冷量比较广,维修方便。但是,往复式压缩机在设备的使用过程中也存在着各种各样问题,如压缩机电机烧毁、压缩机的不正常震动和噪音、发生液击现象使零部件损坏、压缩机排气温度过高、压缩机密封故障导致的漏气、连杆活塞不正常的磨损等故障。这当中液击现象是往复式压缩机中最大的一种故障之一,严重时压缩机可能会受到伤害而损坏。 二.液击过程分析 在压缩机制冷系统中要是冷冻机油或制冷剂添加过多,系统蒸发器的热负荷就会不稳定,膨胀阀的调节的不合理,压缩机的吸气阀如果较快开启,制冷系统在设计的时候及设备安装调试的时候不合理等,都有可能会使压缩机产生液击现象。

细解Ansys疲劳寿命分析

细解Ansys疲劳寿命分析 2013-08-29 17:16 by:有限元来源:广州有道有限元 ANSYS Workbench 疲劳分析 本章将介绍疲劳模块拓展功能的使用: –使用者要先学习第4章线性静态结构分析. ?在这部分中将包括以下内容: –疲劳概述 –恒定振幅下的通用疲劳程序,比例载荷情况 –变振幅下的疲劳程序,比例载荷情况 –恒定振幅下的疲劳程序,非比例载荷情况 ?上述功能适用于ANSYS DesignSpacelicenses和附带疲劳模块的更高级的licenses. A. 疲劳概述 ?结构失效的一个常见原因是疲劳,其造成破坏与重复加载有关 ?疲劳通常分为两类: –高周疲劳是当载荷的循环(重复)次数高(如1e4 -1e9)的情况下产生的. 因此,应力通常比材料的极限强度低. 应力疲劳(Stress-based)用于高周疲劳. –低周疲劳是在循环次数相对较低时发生的。塑性变形常常伴随低周疲劳,其阐明了短疲劳寿命。一般认为应变疲劳(strain-based)应该用于低周疲劳计算. ?在设计仿真中, 疲劳模块拓展程序(Fatigue Module add-on)采用的是基于应力疲劳(stress-based)理论,它适用于高周疲劳. 接下来,我们将对基于应力疲劳理论的处理方法进行讨论. …恒定振幅载荷 ?在前面曾提到, 疲劳是由于重复加载引起: –当最大和最小的应力水平恒定时, 称为恒定振幅载荷. 我们将针对这种最简单的形式,首先进行讨论. –否则,则称为变化振幅或非恒定振幅载荷

…成比例载荷 ?载荷可以是比例载荷, 也可以非比例载荷:–比例载荷, 是指主应力的比例是恒定的,并且主应力的削减不随时间变化. 这实质意味着由于载荷的增加或反作用的造成的响应很容易得到计算.–相反, 非比例载荷没有隐含各应力之间相互的关系,典型情况包括:?在两个不同载荷工况间的交替变化?交变载荷叠加在静载荷上?非线性边界条件

影响弹簧疲劳强度的六个因素

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.360docs.net/doc/681010844.html,)影响弹簧疲劳强度的六个因素 弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变,除去外力后又恢复原状。亦作“弹簧”。一般用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样,按形状分,主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。 1、屈服强度材料的屈服强度和疲劳极限之间有一定的关系,一般来说,材料的屈 服强度越高,疲劳强度也越高,因此,为了提高弹簧的疲劳强度应设法提高弹簧材料的屈服强度,或采用屈服强度和抗拉强度比值高的材料。对同一材料来说,细晶粒组织比粗细晶粒组织具有更高的屈服强度。 2、表面状态最大应力多发生在弹簧材料的表层,所以弹簧的表面质量对疲劳强度 的影响很大。弹簧材料在轧制、拉拔和卷制过程中造成的裂纹、疵点和伤痕等缺陷往往是造成弹簧疲劳断裂的原因。 材料表面粗糙度愈小,应力集中愈小,疲劳强度也愈高。材料表面粗糙度对疲劳极限的影响。随着表面粗糙度的增加,疲劳极限下降。在同一粗糙度的情况下,不同的钢种及不同的卷制方法其疲劳极限降低程度也不同,如冷卷弹簧降低程度就比热卷弹簧小。因为钢制热卷弹簧及其热处理加热时,由于氧化使弹簧材料表面变粗糙和产生脱碳现象,这样就降低了弹簧的疲劳强度。 对材料表面进行磨削、强压、抛丸和滚压等。都可以提高弹簧的疲劳强度。 3、尺寸效应材料的尺寸愈大,由于各种冷加工和热加工工艺所造成的缺陷可能性 愈高,产生表面缺陷的可能性也越大,这些原因都会导致疲劳性能下降。因此在计算弹簧的疲劳强度时要考虑尺寸效应的影响。

4、冶金缺陷冶金缺陷是指材料中的非金属夹杂物、气泡、元素的偏析,等等。存在于表面的夹杂物是应力集中源,会导致夹杂物与基体界面之间过早地产生疲劳裂纹。采用真空冶炼、真空浇注等措施,可以大大提高钢材的质量。 5、腐蚀介质弹簧在腐蚀介质中工作时,由于表面产生点蚀或表面晶界被腐蚀而成为疲劳源,在变应力作用下就会逐步扩展而导致断裂。例如在淡水中工作的弹簧钢,疲劳极限仅为空气中的10%~25%。腐蚀对弹簧疲劳强度的影响,不仅与弹簧受变载荷的作用次数有关,而且与工作寿命有关。所以设计计算受腐蚀影响的弹簧时,应将工作寿命考虑进去。 在腐蚀条件下工作的弹簧,为了保证其疲劳强度,可采用抗腐蚀性能高的材料,如不锈钢、非铁金属,或者表面加保护层,如镀层、氧化、喷塑、涂漆等。实践表明镀镉可以大大提高弹簧的疲劳极限。 6、温度碳钢的疲劳强度,从室温到120℃时下降,从120℃到350℃又上升,温度高于350℃以后又下降,在高温时没有疲劳极限。在高温条件下工作的弹簧,要考虑采用耐热钢。在低于室温的条件下,钢的疲劳极限有所增加。 本文摘自变宝网-废金属_废塑料_废纸_废品回收_再生资源B2B交易平台网站; 变宝网官网:https://www.360docs.net/doc/681010844.html,/?qx 买卖废品废料,再生料就上变宝网,什么废料都有!

制冷压缩机常见故障-电机烧毁

制冷压缩机常见故障-电机烧毁 【摘要】绕组烧毁是压缩机常见故障。绕组烧毁前的迹象不容易发现,而烧毁后一些导致烧毁的直接原因又被掩盖,给事后分析增加了难度。本文就电机负荷过大,电压异常,散热不足和绕组绝缘破坏几方面进行了分析,揭示了这些因素与电机损坏之间的关系。 【关键词】电机烧毁,绕组烧毁,压缩机故障, 电动机压缩机(以下简称压缩机)的故障可分为电机故障和机械故障(包括曲轴,连杆,活塞,阀片,缸盖垫等)。机械故障往往使电机超负荷运转甚至堵转,是电机损坏的主要原因之一。 电机的损坏主要表现为定子绕组绝缘层破坏(短路)和断路等。定子绕组损坏后很难及时被发现,最终可能导致绕组烧毁。绕组烧毁后,掩盖了一些导致烧毁的现象或直接原因,使得事后分析和原因调查比较困难。 然而,电机的运转离不开正常的电源输入,合理的电机负荷,良好的散热和绕组漆包线绝缘层的保护。从这几方面入手,不难发现绕组烧毁的原因不外乎如下六种:(1)异常负荷和堵转;(2)金属屑引起的绕组短路; (3)接触器问题;(4)电源缺相和电压异常;(5)冷却不足;(6)用压缩机抽真空。实际上,多种因素共同促成的电机损坏更为常见。 1. 异常负荷和堵转 电机负荷包括压缩气体所需负荷以及克服机械摩擦所需负荷。压比过大,或压差过大,会使压缩过程更为困难;而润滑失效引起的摩擦阻力增加,以及极端情况下的电机堵转,将大大增加电机负荷。 润滑失效,摩擦阻力增大,是负荷异常的首要原因。回液稀释润滑油,润滑油过热,润滑油焦化变质,以及缺油等都会破坏正常润滑,导致润滑失效。回液稀释润滑油,影响摩擦面正常油膜的形成,甚至冲刷掉原有油膜,增加摩擦和磨损。压缩机过热会引起使润滑油高温变稀甚至焦化,影响正常油膜的形成。系统回油不好,压缩机缺油,自然无法维持正常润滑。曲轴高速旋转,连杆活塞等高速运动,没有油膜保护的摩擦面会迅速升温,局部高温使润滑油迅速蒸发或焦化,使该部位润滑更加困难,数秒钟内可引起局部严重磨损。润滑失效,局部磨损,使曲轴转动需要更大力矩。小功率压缩机(如冰箱,家用空调压缩机)由于电机扭矩小,润滑失效后常出现堵转(电机无法转动)现象,并进入“堵转-热保护-堵转”死循环,电机烧毁只是时间问题。而大功率半封闭压缩机电机扭矩很大,局部磨损不会引起堵转,电机功率会在一定范围内随负荷而增大,从而引起更为严重的磨损,甚至引起咬缸

弹簧疲劳试验方案

5.试样弹簧 5.1试样 试样应按规定程序批准的图样、技术文件制造,并经过尺寸和特性检验合格。 5.2试样抽取 试样应从同一批产品中随机抽取 5.3 试样数量 5.3.1 对于疲劳寿命验证试验,推荐的最少试样数量最少4件,当有特殊要求时,试样数量可自行确定。 6 试验条件 6.1 试验机 6.1.1 推荐采用机械式或电液伺服试验机,也可安装在配套阀上进行试验。 6.1.2 试验机位移精度应满足试验要求。 6.1.3 试验机得频率应在一定范围内可调。 6.1.4 试验机应具备试验时间或次数预置、自动计时或计数、自动停机及输出试验数据等功能。 6.2 试验频率 6.2.1 试验频率可根据试验机得频率范围和弹簧实际工作频率等情况确定。整个试验过程中试验频率应保持稳定。 6.2.2 试验频率Fr 应避开单个弹簧的固有自振频率F ,一般应满足如下关系式: 10F F r 其中:钢制弹簧固有频率F 按如下公式计算: F=3.56×105×d/nD 2 6.3 试验振幅 振幅分为位移幅(Ha )和载荷幅(Fa )。对于螺旋弹簧的疲劳寿命验证试验一般使用位移幅作为试验振幅。 6.4 试验环境 试验一般在室温下进行,但试验时样件的温升应不高于实际工况最高温度。 7 试验方法 7.1试样的安装 7.1.1试样的安装方法 为了避免试样承受偏载和附加应力,压缩弹簧试样安装时要保证试样两端平整接触,应将试样安放再固定的支座上;拉伸弹簧试样的安装应满足工况要求。 7.1.2 试验。高度 对定型的产品,试样试验的最大高度为实际使用要求的最大高度H1,试验的最小高度为实际使用要求的最小高度H2.试验的平均高度为实际使用工况的最大高度H1与最小高度H2二者之和的平均值。 7.1.3安装高度允许偏差 用多工位试验机,或者多台试验机同时对一批试样进行试验时,应将试样调整到同样的试验安装高度,其最大允许偏差为3%Ha 。 7.2 加载 7.2.1 正常情况下,按试验机的加载方式进行加载。 7.2.2 在有必要情况下,可模拟产品实际工作负载进行加载。 7.3 试验机运转及数据记录

压缩机常见故障及维修办法

压缩机常见故障及维修方法 2007年05月29日星期二19:25 压缩机是空调器制冷系统最重要的部件,由于压缩机不同于冷凝器、蒸发器之类的非运动部件,在系统工作中要高速运转,又是一种机电一体化的高精度装置,所以在实际使用中经常会发生故障。 故障现象: 1、绕组短路、断路和绕组碰机壳接地:这类故障都是由压缩机的电机部分引起的,其故障现象断路时为电源 正常,压缩机不工作;短路和碰壳时通电后保护器动作,或烧保险丝;要注意的是如果绕组匝间轻微短路时,压缩机还是能够工作的,但工作电流很大,压缩机的温度很高,过不了多久,热保护器就会动作。绕组短路和绕组碰机壳接地一般用万用表即可检查;绕组短路特别是轻微短路,由于绕组的电阻本身就很小,所以不容易 判定,应根据测量电流来判定。 2、压缩机抱轴、卡缸:压缩机如果失油或有杂质进入往往会引起抱轴或卡缸,其故障现象为,通电后压缩机 不运转,保护器动作。 3、压缩机吸、排气阀关闭不严:如果压缩机的吸、排气阀门损坏,即使制冷剂充足系统也不能建立高低压或 难以建立合格的高低压,系统不制冷或制冷效果很差。 4、压缩机的震动和噪音:这类问题在维修工作中经常发生,一般对制冷性能并没有多大影响,但会使用户感 觉不正常,引起的原因往往是管道和机壳相碰、压缩机的固定螺栓松动和减震块脱落等。 5、热保护器损坏:热保护器是压缩机的附件,故障一般为断路或动作温度点变小。断路会引起压缩机不工作;动作温度点变小会引起压缩机工作一段时间后就停机并反复如此,该问题往往容易和绕组匝间轻微短路相混淆,区别是热保护器损坏时工作电流是正常的,绕组短路时电流偏大。 维修方法: 压缩机电机部分出现问题、压缩机吸、排气阀关闭不严和热保护器故障应采取更换的办法。 压缩机抱轴、卡缸故障可以先尝试维修,具体方法为以下几种: (1)敲击法: 开机后用木锤敲压缩机下半部,使压缩机内部被卡部件受到震动而运转起来。 (2)电容起动法: 可以用一个电容量比原来更大的电容接入电路启动。 (3)高压启动法: 可以用调压器将电源电压调高后启动。 (4)卸压法: 将系统的制冷剂全部放空后启动。 如果上述方法都不能奏效,就只有更换了。 压缩机的震动和噪音问题处理时,应检查并分开相互碰击的部件;检查并紧固压缩机地脚螺栓,要注意压缩机的地脚螺栓是不能完全拧到底的,设计要求必须保持1mm左右的间隙,维修过程中就有将压缩机地脚螺栓拧死 而引起压缩机剧烈震动的事例;要检查减震块是否脱落、粘帖是否牢*,也可以试着增加减震块,具体位置用尝试法,帖在那里效果好就帖那里。 压缩机故障的判断及处理: 1.如何识别全封闭式压缩机机壳上的3只接线柱?

螺栓疲劳强度计算分析

螺栓疲劳强度计算分析 摘要:在应力理论、疲劳强度、螺栓设计计算的理论基础之上,以疲劳强度计算所采取的三种方法为依据,以汽缸盖紧螺栓连接为研究对象,进行本课题的研究。假设汽缸的工作压力为0~1N/mm2=之间变化,气缸直径D2=400mm,螺栓材料为5.6级的35钢,螺栓个数为14,在F〞=1.5F,工作温度低于15℃这一具体实例进行计算分析。利用ProE建立螺栓连接的三维模型及螺杆、螺帽、汽缸上端盖、下端盖的模型。先以理论知识进行计算、分析,然后在分析过程中借助于ANSYS有限元分析软件对此螺栓连接进行受力分析,以此验证设计的合理性、可靠性。经过近几十年的发展,有限元方法的理论更加完善,应用也更广泛,已经成为设计,分析必不可少的有力工具。然后在其分析计算基础上,对于螺栓连接这一类型的连接的疲劳强度设计所采取的一般公式进行分类,进一步在此之上总结。 关键词:螺栓疲劳强度,计算分析,强度理论,ANSYS 有限元分析。

Bolt fatigue strength analysis Abstract: In stress fatigue strength theory,bolt,design calculation theory foundation to fatigue strength calculation for the three methods adopted according to the cylinder lid,fasten bolt connection as the object of research,this topic research. Assuming the cylinder pressure of work is 0 ~ 1N/mm2 changes,cylinder diameters between = = 400mm,bolting materials D2 for ms5.6 35 steel,bolt number for 14,in F "= 1.5 F below 15 ℃,the temperature calculation and analysis of concrete examples. Using ProE establish bolt connection three-dimensional models and screw,nut,cylinder under cover,cover model. Starts with theoretical knowledge calculate,analysis,and then during analysis,ANSYS finite element analysis software by this paper analyzes forces bolt connection,to verify the rationality of the design of and reliability. After nearly decades of development,the theory of finite element method is more perfect,more extensive application,has become an indispensable design,analysis the emollient tool. Then in its analysis and calculation for bolt connection,based on the type of connection to the fatigue strength design of the general formula classification,further on top of this summary. Keywords: bolt fatigue strength,calculation and analysis,strength theory,ANSYS finite elements analysis.

影响螺栓疲劳强度的因素

影响螺栓疲劳性能的主要因素有以下几点: 1、螺纹牙谷形状和半径尺寸的影响。 螺栓受力时,螺纹牙谷处就会产生应力集中,其值在很大程度上取决于牙谷的形状。改变牙谷的形状,如螺纹的牙谷槽越平滑,应力集中就越小,疲劳强度则越高。一般而言,平底牙谷的螺纹疲劳强度最低。如以圆形牙谷代替平底牙谷,螺栓的疲劳强度便可得到提高。如平底螺纹牙谷的弹性应力集中系数为2.54,而改进的圆弧牙谷为1.52,即后者的牙谷应力集中系数较前者降低40%,从而可以使疲劳强度至少提高20%;如经调质处理的40CrNiMo钢制螺栓,螺纹为M6-1.0的平底牙谷时疲劳强度为95MPa,而采用最大半径为0.1mm的圆弧形牙谷时,其疲劳强度可以提高到120MPa,即提高26%。日本新日铁公司新开发的CD(critical design for fracture)螺栓的疲劳强度提高的幅度更大,高达100%,CD螺栓的主要特点是螺母内螺纹的牙峰高度逐渐降低,以使其受力更均匀。 2、螺纹表面粗糙度的影响。 螺纹的表面粗糙度对螺栓的疲劳寿命影响很大。如螺纹为M6-1.0的40CrNiMo钢制螺栓,其粗糙度由0.08~0.16降低到0.63~1.35时,疲劳强度下降33%;螺纹为M12-1.5的螺栓,其表面粗糙度由0.08~0.16降低到0.16~0.32时,疲劳强度下降21%。 3、螺纹滚丝工序的影响。 滚压螺纹会产生形变强化层和较高的残余压应力,对阻止疲劳裂纹的萌生和早起扩展起到很大的作用;同时,也会降低牙谷的表面粗糙度,因而有利于螺栓疲劳强度的提高。但是,如果滚压螺纹后再进行热处理,就会使上述有利因素消失。所以从改善螺栓疲劳性能的角度考虑,应在热处理后滚压螺纹。但此时存在另一个问题,即螺栓特别是高强度螺栓经过热处理后其硬度通常较高,致使滚丝模具寿命降低。此外,如果滚丝的质量不够好,在螺纹的表面或根部产生微裂纹或类似接触疲劳的剥落现象,则改善螺栓疲劳性能的效果不明显,甚至会降低疲劳性能。 4、钢材冶金缺陷的影响。 原材料表面脱碳,通常是在轧制加热过程中对坯料表面没有有效的保护所

压缩机常见三种详细故障分析报告

压缩机常见三种详细故障分析 压缩机常见故障分析(1)——电机烧毁 电动机压缩机(以下简称压缩机)的故障可分为电机故障和机械故障(包括曲轴,连杆,活塞,阀片,缸盖垫等)。机械故障往往使电机超负荷运转甚至堵转,是电机损坏的主要原因之一。电机的损坏主要表现为定子绕组绝缘层破坏(短路)和断路等。定子绕组损坏后很难及时被发现,最终可能导致绕组烧毁。绕组烧毁后,掩盖了一些导致烧毁的现象或直接原因,使得事后分析和原因调查比较困难。 然而,电机的运转离不开正常的电源输入,合理的电机负荷,良好的散热和绕组漆包线绝缘层的保护。从这几方面入手,不难发现绕组烧毁的原因不外乎如下六种:(1)异常负荷和堵转; (2)金属屑引起的绕组短路;(3)接触器问题;(4)电源缺相和电压异常;(5)冷却不足;(6) 用压缩机抽真空。实际上,多种因素共同促成的电机损坏更为常见。 1.异常负荷和堵转 电机负荷包括压缩气体所需负荷以及克服机械摩擦所需负荷。压比过大,或压差过大,会使压缩过程更为困难;而润滑失效引起的摩擦阻力增加,以及极端情况下的电机堵转,将大大增加电机负荷。 润滑失效,摩擦阻力增大,是负荷异常的首要原因。回液稀释润滑油,润滑油过热,润滑油焦化变质,以及缺油等都会破坏正常润滑,导致润滑失效。回液稀释润滑油,影响摩擦面正常油膜的形成,甚至冲刷掉原有油膜,增加摩擦和磨损。压缩机过热会引起使润滑油高温变稀甚至焦化,影响正常油膜的形成。系统回油不好,压缩机缺油,自然无法维持正常润滑。曲轴高速旋转,连杆活塞等高速运动,没有油膜保护的摩擦面会迅速升温,局部高温使润滑油迅速蒸发或焦化,使该部位润滑更加困难,数秒钟内可引起局部严重磨损。润滑失效,局部磨损,使曲轴转动需要更大力矩。小功率压缩机(如冰箱,家用空调压缩机)由于电机扭矩小,润滑失效后常出现堵转(电机无法转动)现象,并进入“堵转-热保护-堵转”死循环,电机烧毁只是时间问题。而大功率半封闭压缩机电机扭矩很大,局部磨损不会引起堵转,电机功率会在一定范围内随负荷而增大,从而引起更为严重的磨损,甚至引起咬缸(活塞卡在气缸内),连杆断裂等严重损坏。 堵转时的电流(堵转电流)大约是正常运行电流的4-8倍。电机启动瞬间,电流的峰值可接近或达到堵转电流。由于电阻放热量与电流的平方成正比,启动和堵转时的电流会使绕组迅速升温。热保护可以在堵转时保护电极,但一般不会有很快的响应,不能阻止频繁启动等引起的绕组温度变化。频繁启动和异常负荷,使绕组经受高温考验,会降低漆包线的绝缘性能。

影响弹簧疲劳强度的几个因素

影响弹簧疲劳强度的几个因素 阅读:2748人次更新时间:2011-5-23 9:09:19 1.屈服强度材料的屈服强度和疲劳极限之间有一定的关系,一般来说,材料的屈服强度越高,疲劳强度也越高,因此,为了提高弹簧的疲劳强度应设法提高弹簧材料的屈服强度,或采用屈服强度和抗拉强度比值高的材料。对同一材料来说,细晶粒组织比粗细晶粒组织具有更高的屈服强度。 2.表面状态最大应力多发生在弹簧材料的表层,所以弹簧的表面质量对疲劳强度的影响很大。弹簧材料在轧制、拉拔和卷制过程中造成的裂纹、疵点和伤痕等缺陷往往是造成弹簧疲劳断裂的原因。 材料表面粗糙度愈小,应力集中愈小,疲劳强度也愈高。材料表面粗糙度对疲劳极限的影响。随着表面粗糙度的增加,疲劳极限下降。在同一粗糙度的情况下,不同的钢种及不同的卷制方法其疲劳极限降低程度也不同,如冷卷弹簧降低程度就比热卷弹簧小。因为钢制热卷弹簧及其热处理加热时,由于氧化使弹簧材料表面变粗糙和产生脱碳现象,这样就降低了弹簧的疲劳强度。 对材料表面进行磨削、强压、抛丸和滚压等。都可以提高弹簧的疲劳强度。 3.尺寸效应材料的尺寸愈大,由于各种冷加工和热加工工艺所造成的缺陷可能性愈高,产生表面缺陷的可能性也越大,这些原因都会导致疲劳性能下降。因此在计算弹簧的疲劳强度时要考虑尺寸效应的影响。 4.冶金缺陷冶金缺陷是指材料中的非金属夹杂物、气泡、元素的偏析,等等。存在于表面的夹杂物是应力集中源,会导致夹杂物与基体界面之间过早地产生疲劳裂纹。采用真空冶炼、真空浇注等措施,可以大大提高钢材的质量。 5.腐蚀介质弹簧在腐蚀介质中工作时,由于表面产生点蚀或表面晶界被腐蚀而成为疲劳源,在变应力作用下就会逐步扩展而导致断裂。例如在淡水中工作的弹簧钢,疲劳极限仅为空气中的10%~25%。腐蚀对弹簧疲劳强度的影响,不仅与弹簧受变载荷的作用次数有关,而且与工作寿命有关。所以设计计算受腐蚀影响的弹簧时,应将工作寿命考虑进去。 在腐蚀条件下工作的弹簧,为了保证其疲劳强度,可采用抗腐蚀性能高的材料,如不锈钢、非铁金属,或者表面加保护层,如镀层、氧化、喷塑、涂漆等。实践表明镀镉可以大大提高弹簧的疲劳极限。 6.温度碳钢的疲劳强度,从室温到120℃时下降,从120℃到350℃又上升,温度高于350℃以后又下降,在高温时没有疲劳极限。在高温条件下工作的弹簧,要考虑采用耐热钢。在低于室温的条件下,钢的疲劳极限有所增加。 有关以上这些影响疲劳强度因素的具体数值,参看有关资料。 弹簧的强化工艺技术 阅读:2491人次更新时间:2011-5-23 9:07:26 (1)弹簧的热处理强化工艺技术 1)保护气氛热处理。在我国,线材小于 15mm的弹簧、油淬火回火钢丝及韧化处理钢的热处理都采用了保护气氛热处理。保护气氛热处理能够消除表面脱碳和氧化,提高材料的表面质量。

压缩机常见故障分析及处理方案

一、对于活塞式压缩机,什么事余隙容积?由哪几部分组成? 二、活塞式压缩机排气量不足的原因有哪些 (1)气缸、活塞、活塞环磨损严重、超差、使有关间隙增大,泄漏量增大,影响到了排气量。属于正常磨时,需及时更换易损件,如活塞环等。 (2)填料函不严产生漏气使气量降低。其原因首先是填料函 本身制造时不合要求;其次可能是由于在安装时,活塞杆与填料函中心对中不好,产生磨损、拉伤等造成漏气。一般在填料函处加注润滑油,它起润滑、密封、冷却作用。 (3)压缩机吸排气阀的故障对排气量的影响。阀座与阀片间 掉入金属碎片或其它杂物,关闭不严,形成漏气。这不仅影响排气量,而且还影响间级压力和温度的变化。阀座与阀片接触不严形成漏气而影响了排气量,一是制造质量问题,如阀片翘曲等,二是由于阀座与阀片磨损严重而形成漏气。 (4)气阀弹簧力匹配不好。弹力过强会使阀片开启迟缓,弹

力太弱则阀片关闭不及时,这些不仅影响了气量,而且会影响到 功率的增加,以及气阀阀片和弹簧的寿命。同时,也会影响到气 体压力和温度的变化。 (5)压紧气阀的压紧力不当。压紧力小,则要漏气,当然太紧 也不行,会使阀罩变形损坏。一般压紧力p=kD2P2π/4,D 为阀腔直径,P2 为最大气体压力,k>1,一般取1.5~2.5,低压时k=1.5~2,高压时k=1.5~2.5。这样取k 值,实践证明是好的。气阀有故障,阀盖必然发热,同时压力也不正常。 三、活塞式压缩机排气温度高的原因有哪些?处理措施有哪些? 造成活塞压缩机机排气温度过高的原因如下: 1、一级吸气温度高。 2、级间冷却器冷却效率低,致使后一级的吸气温度高。 3、气阀有漏气现象,使排出的高温气体又漏回气缸,重新压缩后,排出温度就更高。 4、由于后一级漏气,本级的压缩比升高,致使排气温度升高。 5、活塞环磨损或质量不好,活塞两侧吸、排气之间相互窜气。 6、气缸水套及冷却水管上有水垢、水污,影响冷却效率。 故障解决方法: 1、在滤清器处搭阴棚或用淋水法降低一级吸气温度,夏天尤其就注意。当吸气温度超过额定值时,不能运转。 2、修理中间冷却器。

螺栓组受力分析与计算..

螺栓组受力分析与计算 螺栓组受力分析与计算 一.螺栓组联接的设计 设计步骤: 1.螺栓组结构设计 2.螺栓受力分析 3.确定螺栓直径 4.校核螺栓组联接接合面的工作能力 5.校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后,螺栓的类型,长度,精度以及相应的螺母,垫圈等结构尺寸,可根据底板的厚度,螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 H1.螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的,在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式,力求各螺栓和联接接合面间受力均匀,便于加工和装配。为此,设计时应综合考虑以下几方面的问题: 1)联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状,如圆形,环形,矩形,框形, 三角形等。这样不但便于加工制造,而且便于对称布置螺栓,使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合,从而保证接合面受力比较均匀。 2)螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接,不要在平行于工作载荷的方

向上成排地布置八个以上的螺栓,以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时,应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘,以减小螺栓的受力(下图)。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时,应采用销,套筒,键等抗剪零件来承受横向载荷,以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 | 塾〉不令 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置

3)螺栓排列应有合理的间距,边距。布置螺栓时,各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离,应根据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸(下图)可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接,螺栓的间距to不得大于下表所推 荐的数值。 扳手空间尺寸 螺栓间距t o 注:表中d为螺纹公称直径。 4)分布在同一圆周上的螺栓数目,应取成4, 6, 8等偶数,以便在圆周上钻孔时的分度和画线。同一螺栓组中螺栓的材料,直径和长度均应相同。 5)避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外,还应在工艺上保证被联接件,螺母和螺栓头部的支承面平整,并与螺栓轴线相垂直。对于在铸,锻件等的粗糙表面上应安装螺栓时,应制成凸台或沉头座(下图1)。当支承面为倾斜表面时,应采用斜面垫圈(下图2)等。

压缩机常见故障及解决方法

压缩机常见故障及解决方法 摘要:在科学技术日益发展的今天,压缩机在各个行业受到广泛应用,尤其是在大型的煤化行业、机械行业等行业中。压缩机状态的好坏直接决定着装置的安全运行。活塞式压缩机在运转过程中会出现烧瓦,注油器不上油及压力偏低气量不足等常见故障。如何迅速准确地判断并及时处理故障,直接影响压缩机的开工率和产品产量。本文主要分析压缩机的基本原理、常见故障及解决方法。 关键词:压缩机,故障,烧瓦,注油,压力偏低 1压缩机分类与简介 随着工业技术的发展。空压机的类别与型号不断更新,按原理和结构不同可以分为:活塞式、回转式,离心式与轴流式四种。 而根据应用不同又可分为不同的类型,如用于制冷的压缩机通常可分为[1]:一、封闭式压缩机:此类型压缩机由于功率小,主要用于冰箱、家用空调等电器中,它由电机(绕组、转子等)与机械(曲轴、活塞等)部分组成一体,置于密封的缸体中。一旦出现故障修复起来比较困难。二、半封闭和开启式压缩机:此类型压缩机由于功率大,广泛用于中央空调、冷库等大型制冷、空调净化等部门,由于电机与机械分为两部分,一经出现故障可便于拆装修理。 2压缩机的常见故障及解决方案 从气流的角度来讲,可能出现的故障是:风压过高或压缩空气温度过高;风量不足或风量过低。前者当保护装置失灵时,有可能引起积炭自燃、压力容器爆炸,而后者直接影响生产。图1为压缩机常见故障树。从压风机结构来看,造成压缩机故障主要有润

滑系统故障、冷却水路故障,压缩空气气路故障和机械故障四类[2]。 下面主要分析以下几点常见故障[3]: 2.1烧瓦 活塞式压缩机运转中出现烧瓦、主轴瓦或连杆大头瓦巴氏合金层烧伤或脱落,使轴瓦温度升高。产生高温并冒烟,巴氏合金熔化。 2.1.1 油温过低引起烧瓦 以往我们注意曲轴箱油温,都是担心油温过高引起烧瓦。比如说明书中注明油温不能超过60℃或7O℃,但确投有油温下限.忽略了油温过低也引起烧瓦。冬季停机之后压缩机曲轴箱油温降低,所以油非常粘稠,开机后发生烧瓦。因此,冬季采用稠度低的机油为好。 图l 压缩机常见故障树 2.1.2 曲轴箱油位过低引起烧瓦 油标下孔堵塞,油位低时不能发现油位下降,曲轴箱油位过低时.油泵断续吸入空

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