压缩机受力计算

1、压缩机轴承受力计算,白尊洋 2015年3月,一、压缩机的结构形式 二、轴承设计时与主机相关的主要参数 三、压缩机径向和轴向载荷因素 四、计算所需参数（以齿式多轴为例） 五、压缩机受力分析（以齿式多轴为例）,一、压缩机的结构形式,1、单轴式原理及结构（独立轴承座）,每台单轴式压缩机至少有3种功能的轴承：2个径向轴承和1个推力轴承；,叶轮转速一样,轴承2,压力、温度,轴承1,一、压缩机的结构形式,1、单轴式原理及结构（整体轴承座）,轴承1,轴承2,注意机壳的热膨胀会影响轴承间隙；,一、压缩机的结构形式,2、多轴式原理及结构,联轴器端,轴承1,轴承2,轴承1,轴承2,轴承1,轴承2,每台多轴式压缩机

2、至少有：1个推力轴承+每根轴2个径向轴承+每根非驱动轴2个推力盘； 或：每根轴2个径向推力组合轴承；,推力盘,一、压缩机的结构形式,2、多轴式原理及结构,推力盘,推力盘,推力盘,推力盘,一、压缩机的结构形式,2、多轴式原理及结构,一、压缩机的结构形式,3、压缩机的气封、气动不平衡力的产生,低压进气,机壳,高压排气,叶轮密封,级间密封,转子平衡区,转子非平衡区,气动不平衡力 叶轮进出口压差不平衡面积,叶轮及转子,二、轴承设计与主机相关的主要参数,转向及转速 径向和轴向载荷方向及大小 润滑油类型 进油温度及压力 进油孔位置 轴承安装止口尺寸 防转销大小及位置 测温孔大小及出线位置 转子上安装轴承处

3、的轴颈尺寸及公差,三、压缩机径向和轴向载荷因素,对于单轴式压缩机（相对比较简单）： 径向主要考虑转子重力分配到轴承的载荷； 轴向主要考虑气动不平衡力； 对于多轴式压缩机： 径向转子重力、齿轮力、气动不平衡力偶 分配到轴承的载荷； 轴向齿轮力、气动不平衡力 分配到轴承的载荷；,受力图,四、计算所需参数（以齿式多轴为例）,转速、转向、转子受力方式、齿轮旋向、螺旋角、压力角、节圆直径、 轴承1跨距、轴承1静载荷（主要是转子重力分配载荷）、轴承2跨距、 轴承2静载荷（主要是转子重力分配载荷）,返回 参数,推力盘,推力盘,返回结构,返回实例,返回受力,四、计算所需参数（以齿式多轴为例）,转速、转向、转子

4、受力方式、齿轮旋向、螺旋角、压力角、节圆直径、 轴承1跨距、轴承1静载荷（主要是转子重力分配载荷）、轴承2跨距、 轴承2静载荷（主要是转子重力分配载荷）,主动齿轮,从动齿轮,四、计算所需参数（以齿式多轴为例）,五、压缩机受力分析（以齿式多轴为例）,静载荷计算（主要是重力）,五、压缩机受力分析（以齿式多轴为例）,齿轮力计算（径向力、圆周力、轴向力）,大多数主机齿轮采用单斜齿轮传动，有的用人字齿。 人字齿不用考虑齿轮轴向力的影响。,圆周力和径向力方向如图所示。 圆周力的方向在主动轮上与运动方向相反，在从动轮上与运动方向相同。 径向力的方向对两轮都是指向各自的轴心。 轴向力的方向需根据螺旋方向和轮齿

5、工作面而定。例如当主动轮的轮齿为右旋，回转方向为逆时针时，轴向力朝外。,右手定则,五、压缩机受力分析（以齿式多轴为例）,压缩机轴向力的平衡（齿轮啮合轴向力、气动不平衡力）,这两种不同安装方式的齿轮轴向受力不同，由力偶平衡可知轴向力转换到轴承上的径向力也差别很大。,转换径向力,转换径向力,五、压缩机受力分析（以齿式多轴为例）,齿轮力计算实例只考虑静载荷,气动不平衡力,五、压缩机受力分析（以齿式多轴为例）,齿轮力计算实例只考虑齿轮力,齿轮轴向力,气动力- 齿轮轴向力,五、压缩机受力分析（以齿式多轴为例）,齿轮力计算实例考虑静载荷和齿轮力,五、压缩机受力分析（以齿式多轴为例）,齿轮力计算实例单级压缩机、不用推力盘，即每根转子都带推力轴承,齿轮轴向力,气动不平衡力 齿轮轴向力,示意图,五、压缩机受力分析（以齿式多轴为例）,齿轮力计算实例单级压缩机、用推力盘，即只有驱动转子带推力轴承,齿