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隔膜泵曲軸的有限元模型分析

    曲軸是一異形長軸類零件,具有軸線不連續,直徑比大,結構複雜等特點.從總體上看,曲軸不是對稱或反對稱體,對曲軸進行有限元模态分析時必須取整體為研究對象。
    曲軸受力十分複雜,要想把曲軸所有受力情況都考慮進去加以分析計算,在目前還做不到.實際分析中,常常是抓住主要因素,忽略次要因素,以簡化計算。通常作如下簡化假設:
(1)主軸頸中點既是支承點,又是集中的支反力的作用點.
(2)連杆力集中作用于曲柄銷的中點.
(3)不計曲軸箱變形和支座的彈性撓曲。
(4)不計曲軸自重。
(5)略去作用在軸頸上的其它各缸間的作用力的影響.
(6)略去因加工和裝配質量及使用後磨損、熱變形造成的附加載荷。

作用在曲軸上的力和力矩有:
(1)工作介質壓力的分力.
(2)活塞連杆組慣性力的分力。
(3)扭轉振動、橫向振動和縱向振動的附加載荷。
(4)曲軸箱變形、主軸承的彈性下沉、各軸承孔的不同心度以及主軸頸在使用中磨損等因素造成的附加載荷。
    曲軸的破壞形式基本有兩種:彎曲疲勞破壞和扭轉疲勞破壞:彎曲疲勞裂紋首先産生在連杆軸頸圓角或主軸頸回角處,然後向曲柄肴發展。扭轉疲勞裂紋産生于加工不良的油孔或國角處,然後與軸線成45 0發展。曲軸所受的彎曲載荷要大于扭轉載荷,破壞形式大多是彎曲疲勞破壞.
    曲軸的強度校核,靜強度校核,曲軸多是疲勞破壞,通常在易于發生疲勞裂紋處進行疲勞強度校核.但是在低速曲軸的設計計算中,為了簡化計算,有時也采用靜強度校核的方式,将曲軸所受載荷看成應力幅度等于最大應力的對稱循環載荷,并略去應力集中系數和尺寸系數的影響,而代之以較大的安全系數,使複雜的疲勞強度校核具有靜強度校核的簡單形式。對于活塞式壓縮機和往複泵曲軸,近似地取下述各旋轉位置進行靜強度校核:
(1)輸入轉矩為最大時。(2)綜合活塞力絕對值最大時




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