基于有限元理论具有自主清洁功能家用空调的模态分析.pdf

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1、弟35巷弟5期湖北科技学院学报Vo!．35，No．52015年5月JournalofHubeiUniversityofScienceandTechnologyMav．2015文章编号：2095—4654(2015)05—0028—03基于有限元理论具有自主清洁功能家用空调的模态分析高旭峰，张启炯，吴美霞，郑华生，任辉(武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉430081)摘要：根据所设计的具有自清洁功能等的家用空调，分析其模态，确定所设计结构的可靠性，本文以PROE建模，并结合有限元软件对所设计的空调自清洁机构的滤网刷的前5阶模态振型进行分析

2、，分析后结果显示1阶振型为滤网刷在水平面内围绕轴线扭转振动，频率为0．55834Hz；2阶、3阶、4阶、5阶的振型与第1阶类似，且频率分别为1．1095Hz，1．1107Hz，2．2519Hz，2．2544Hz，滤网刷的旋转频率设定为0．5Hz，其第1阶固有频率为0．55834Hz，这就加大了滤网刷的振幅，在滤网刷工作时是利用偏心轮对滤网刷的偏心作用清洁空调滤网上的灰尘，当达到共振振幅最大时，清理效果最好。为自清洁空调的设计研发提供理论支持。关键词：有限元；模态分析；可靠性；空调自清洁；振动中图分类号：TB657．2文献标识码：A家用空调

3、在日常使用过程中无法避免的会在杠由另一电机驱动，运行规律是滤网刷自身进行空调内部过滤网积累大量灰尘，当过滤网、蒸发器偏心旋转运动，将这一水平位置空调过滤网上的和送风系统上积聚大量灰尘、污垢时，产生大量的灰尘清理以后停止运行，再由丝杆电机驱动滤网细菌、病毒。这些有害物质随着空气在室内循环，部件在竖直方向移动到另一块空调过滤网的位污染空气，传播疾病，严重危害人体健康。本文根置，在重复之前的滤网横向运动，如此反复便将空据所设计的具有自清洁功能等的家用空调，分析调过滤网上的灰尘清理干净在建立有限元模型其模态，已确定所设计结构的可靠性，在各种机械时

4、2]。本文采用PROE先建立空调自清洁机构的结构设计中，由于设计初试的不准确不合适，从而三维模型，该机构主要包括丝杆螺母副一对，滤网导致机构在运行过程中自身振动过大造成的结构刷一个，滤网刷驱动电机2个和丝杆螺母驱动电机失效已经成为影响产品可靠性的重要原因。因2个，将整个结构的各部件模型建立好，并将其装此，在产品设计阶段，依据工程力学理论，借助大配，其机构示意图如图1所示，装配后的三维模型型商业化有限元分析软件对产品进行动力学响应如图2所示。分析，可以及时发现结构中存在的问题，在产品试在进行模态分析时本文主要对滤网刷进行前制之前进行有效的整

5、改，可以大大加快新产品研5阶模态分析，滤网刷的材料为Q235钢，则定义模发周期，保证产品的工作可靠性。型的参数为：密度p=7．8×103kg／m，弹性模量一自清洁空调滤网刷的有限元模型建立E：2．01×1011Pa，泊松比=0．3。所以从Pro／E、空调自清洁机构的核心部分是内部带有偏心导入的实体模型类型为体，并在ANSYS中也将单轮的滤网除尘刷，且在该滤网刷内部自带电机，并元类型定义为模态分析单元SOLID92，设定单元伴随自身的偏心转动，以达到良好的清除灰尘的网格尺寸为2，因为滤网刷模型结构简单不复杂，目的，在竖直方向上采用丝杆螺母副

6、进行传动，丝所以划分网格方式为自由划分，最终所得有限元收稿日期：2015—02-05基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目(201310488010)