학술논문

컴프레서 크랭크샤프트의 수치연구 및 구조디자인 / Numerical Study and Structure Design of the Compressor's Crankshaft
Document Type
Dissertation/ Thesis
Author
Source
Subject
crankshaft
FEM
Language
Korean
Abstract
3600rpm으로 회전하는 compressor회전축의 locking 불량을 해소하기 위해locking 불량의 원인을 검토하고 개선책을 제안한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.1.기존 compressor의 편심회전축의 경우는 윤활유 토출구가 윤활주입구로부터133°의 각도로 가공되어, 드릴공 표면이 매우 날카롭고 저널베어링의 가장자리에 위치하여 불완전 윤활이 되어 불량 요인으로 작용하였다는 것을 확인하였다.2.기존 회전축의 강도를 해석하기 위해 최대 압력 10bar가 가해졌을 때의 응력해석을 수행한 결과, 최대응력이 75.1MPa, 최대변위 0.01mm 토출구 주변의 변위 0.005mm 등으로 베어링과의 간극이 0.01mm인 맞춤 상태를 감안할 때 매우 불안전한 상태임을 확인하였다.3.기존 모델의 불안전성을 극복하기 위해 윤활유 유로 가공 방법을 개선한 새모델에 대해 강도해석을 수행해 본 결과 최대응력이 60.3MPa, 최대변위 0.0092mm 토출구 주위 변위 0.001mm 정도로 크게 개선 되어 신뢰성과 피로수명을 크게 향상시켰다.한편 개선모델의 경우는 윤활유토출구가 저널베어링의 가장자리가 아닌 중간부위에 존재하기 때문에 윤활압을 높게 유지할 수 있게 함으로서 훨씬 안전한 구조로 개선되었음을 확인할 수 있었다.
In order to eliminate the locking problem of 3600rpm rotary compressor, discussed the reasons cause the locking problem, and got the following conclusions.1.As the benchmark compressor's crankshaft lubricating oil entrance and lubricating oil export processing between the angle of 133 degrees, so the surface of drilling hole is very sharp, the front-end of the journal bearing is lubrication incomplete, resulting in the issue of self-locking.2.In order to analyze the strength of the benchmark crankshaft, when I gave the piston with maximum pressure 10 bar I could get the max stress is 71.5MPa,meanwhile the max displacement is 0.01mm and the displacement around the lubricating oil exports is 0.005mm,it's very dangerous because of the clearance between the Lubricating oil exports and the bearing.3.By analyzing the strength and displacement of the crankshaft, at the same time, find the major harmful problem. We got the analytic result and to analyze it as a basis for improving the crankshaft. We want to reduce the stress distribution to the shaft and improve the structure of it. From the analysis, we can observe the stress distribution of the crankshaft, the maximum stress is 60.3MPa and the displacement is 0.00927mm, meanwhile the displacement around the lubricating oil exports is0.001mm with a big improvement in reliability and fatigue life.On the other hand, I must ensure that the improved model has the high hydraulic lubricants because of the journal bearing.