冷缩装配技术在大型机械轴套设计中的应用

本文主要探讨了大型机械设备中冷缩装配技术在轴套与轴套座间的应用，特别是在过盈配合安装遇到困难时的解决方案。文章介绍了以液态氮作为冷却剂，利用-196℃的低温进行冷缩装配的优势，并基于第三、第四强度理论，详细阐述了钢套与铜套等典型材料的过盈量计算和强度校核方法。 在大型机械领域，传统的轴套安装方式如压装和热装可能不适用于某些复杂或精密的部件。黏结装配也有其局限性，而冷缩装配提供了一种更优的选择。冷缩装配利用材料在低温下收缩的性质，通过将轴套冷却到极低温度（例如液氮的-196℃），然后迅速装入轴套座，从而实现过盈配合。这种装配方式能够确保紧密配合，同时减少对部件的机械损伤。 文章还涉及了对三元叶轮设计的深入研究，通过对不同出口宽度（1.5mm、2.0mm、2.5mm和3.0mm）的叶轮进行全工况范围内的数值计算。结果显示，出口宽度为3.0mm的叶轮在设计区域的总压比最高，而1.5mm出口宽度的叶轮具有最高的等熵效率。然而，出口宽度过小会降低固定元件和整个级的效率，因此综合考虑，选择2.0mm的出口宽度最为适宜。 文中给出了一款小型高转速离心式压缩机叶轮的优化设计案例，具体参数包括叶轮外径58mm、进口叶尖直径29mm、进口叶根直径14.5mm、出口宽度2.0mm、叶片数12、进口角34°、出口角60°、叶轮轴向长度16mm以及1mm等厚度叶片。优化后的叶轮在设计条件下，总压比略低于原来的三元径向半开式叶轮，但等熵效率提高了3%，显示出优化设计的有效性。 此外，文章引用了多篇参考资料，涵盖了离心式压缩机的相关理论、设计优化和气动性能研究，显示了对这一领域的广泛研究和深入理解。 总结起来，本文主要涵盖了冷缩装配技术在大型机械中的应用，特别是对于过盈配合的解决策略，以及三元叶轮设计的优化过程，强调了参数选择对叶轮性能的影响。这些知识点对于理解和改进大型机械设备的装配工艺以及离心式压缩机设计具有重要价值。