高壓注射泥漿泵的疲勞可靠性分析及壽命預(yù)測.pdf

1、曲軸連桿是泥漿泵動力端中最重要的零部件，其結(jié)構(gòu)參數(shù)決定著整個泥漿泵的尺寸和重量，其結(jié)構(gòu)強度決定著整個泥漿泵的承載能力，其疲勞壽命決定著整個泥漿泵的疲勞壽命。曲軸連桿在工作中受到反復(fù)的交變載荷而容易產(chǎn)生疲勞破壞，由于疲勞破壞沒有明顯的宏觀塑性變形，當其損傷達到臨界狀態(tài)，往往發(fā)生突變式的斷裂，造成災(zāi)難性的事故，引起巨大的經(jīng)濟損失。因此對泥漿泵動力端曲軸連桿進行疲勞強度和壽命分析，對于防止機械疲勞斷裂事故的發(fā)生，提高泥漿泵的使用壽命和設(shè)計水平

2、都要重要的意義。
　　 運用剛體平面運動學理論對泥漿泵動力端進行受力分析，得到曲軸連桿在泥漿泵吸液、排液周期的作用力變化曲線，結(jié)合PROE建立曲軸連桿的三維模型，綜合利用有限元軟件ANSYS、Patran/Nastran和動力學軟件Adams對曲軸連桿進行靜力學分析、模態(tài)分析和多柔體動力學分析，找出曲軸連桿的危險部位，獲得曲軸連桿的應(yīng)力—時間歷程曲線，并導(dǎo)出疲勞載荷譜。在此基礎(chǔ)上，運用疲勞可靠性設(shè)計理論對曲軸連桿進行了疲勞可靠性

3、分析，利用MSC.Fatigue軟件對曲軸連桿進行了疲勞壽命分析。最后綜合現(xiàn)階段泥漿泵曲軸連桿設(shè)計過程和工程實踐中發(fā)生的斷裂事故，探討了提高曲軸連桿疲勞壽命的措施。
　　 仿真結(jié)果表明:在連桿大頭和桿身的過渡圓角處、曲軸的主軸頸過渡圓角處均存在較嚴重的應(yīng)力集中，且應(yīng)力集中處的應(yīng)力遠遠材料的屈服強度極限，符合靜強度設(shè)計要求，但在交變應(yīng)力作用下容易產(chǎn)生疲勞斷裂，是曲軸連桿的危險部位，在應(yīng)力集中處，曲軸連桿的疲勞可靠性和疲勞壽命最低，