高壓注射泥漿泵的疲勞可靠性分析及壽命預測.pdf

1、曲軸連桿是泥漿泵動力端中最重要的零部件，其結構參數決定著整個泥漿泵的尺寸和重量，其結構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的交變載荷而容易產生疲勞破壞，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，造成災難性的事故，引起巨大的經濟損失。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，獲得曲軸連桿的應力—時間歷程曲線，并導出疲勞載荷譜。在此基礎上，運用疲勞可靠性設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。最后綜合現階段泥漿泵曲軸連桿設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力集中，且應力集中處的應力遠遠材料的屈服強度極限，符合靜強度設計要求，但在交變應力作用下容易產生疲勞斷裂，是曲軸連桿的危險部位，在應力集中處，曲軸連桿的疲勞可靠性和疲勞壽命最低，