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基于有限元法的柱塞泵曲轴应力分析

曲轴作为往复柱塞泵关键部件之一,同时承受着连杆力、摩擦力、往复惯性力和旋转惯性力引起的周期性变化的弯曲和扭转负荷作用,是柱塞泵中载荷比较复杂部件,因此准确预测曲轴强度对其工作性能和使用寿命有重要作用。曲轴包括:主轴、曲拐和曲柄销三个部分,本文基于有限元分析方法,将曲轴划分为89个形状规则的组成部分,创建了72个用于施加连杆力载荷的工作坐标.在设计工况(柱塞推力6500kg)下,对曲轴按照每隔15°一个角度工况,共24个不同角度上的工作载荷情况进行静力有限元分析,共得到24种工况的应力场及应力强度.对曲轴最大应力值随旋转角的变化进行了详细的分析,对安全系数最小节点的应力值变化规律进行了描述.曲轴在工作过程中受到周期性载荷的作用,致使曲轴出现扭转疲劳和弯曲疲劳。通过结构强度计算和疲劳强度分析能较全面的预测曲轴工作中的可靠性和安全性。

往复柱塞泵 曲轴强度 疲劳分析 有限元法

陈丽娜 程广庆

上海电气压缩机泵业有限公司,上海 200431

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2011-12-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)