往復(fù)泵曲軸疲勞強(qiáng)度分析及動(dòng)載荷測試.pdf

1、往復(fù)泵因其具有輸送介質(zhì)廣泛、效率高、排壓高特點(diǎn)，在大型船舶、石油開發(fā)、煤氣化工、電站排渣等國防和民用領(lǐng)域起著重要的作用。曲軸是往復(fù)泵中最重要、最昂貴的零件之一，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度決定著整個(gè)往復(fù)泵的承載能力及工作可靠性。曲軸的疲勞斷裂很可能引起往復(fù)泵其他零件的破壞。隨著往復(fù)泵朝高速、高強(qiáng)度、重載方向的發(fā)展，曲軸的工作條件更加惡劣，因此曲軸的強(qiáng)度分析在往復(fù)泵設(shè)計(jì)中占有極其重要的作用。
　　本文以某型號(hào)三缸單作用往復(fù)泵曲軸為研究對(duì)象，通過截面簡

2、支梁法、計(jì)算機(jī)編程技術(shù)及有限元仿真對(duì)曲軸的疲勞強(qiáng)度進(jìn)行了深入的研究和分析。此外，通過試驗(yàn)測試和分析，揭示了新型流量可調(diào)節(jié)往復(fù)泵的動(dòng)載荷變化規(guī)律。主要研究內(nèi)容如下：
　　1）基于截面簡支梁法對(duì)往復(fù)泵曲軸進(jìn)行力學(xué)分析，推導(dǎo)出該曲軸在工作過程中所受內(nèi)、外力以及截面應(yīng)力的計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，采用Visual Basic6.0語言開發(fā)出往復(fù)泵曲軸疲勞強(qiáng)度校核系統(tǒng)。
　　2）運(yùn)用Solidworks軟件建立整體曲軸模型，

3、導(dǎo)入Ansys有限元軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，針對(duì)4中危險(xiǎn)工況、兩種不同的邊界條件下進(jìn)行有限元計(jì)算，得到了曲軸的整體應(yīng)力分布情況，并進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校核。有限元分析結(jié)果驗(yàn)證了計(jì)算軟件的可靠性，并為曲軸設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供依據(jù)。
　　3）采用動(dòng)態(tài)應(yīng)變測量的方法得到流量調(diào)節(jié)往復(fù)泵的真實(shí)動(dòng)載荷，分析得到了往復(fù)泵動(dòng)載荷隨流量調(diào)節(jié)比、沖程速度及排壓的變化規(guī)律。對(duì)曲軸進(jìn)行了基于實(shí)際動(dòng)載荷的強(qiáng)度校核，探討基于實(shí)際動(dòng)載荷的往復(fù)泵曲軸強(qiáng)度計(jì)算的必要性。
　　通