五对置柱塞泵曲轴的多工况分析及优化

作     者：伊祖瑶 魏修亭 李智钦 于跃龙 王文迎 马泽 YI Zuyao;WEI Xiuting;LI Zhiqin;YU Yuelong;WANG Wenying;MA Ze

作者机构：山东理工大学机械工程学院山东淄博255000 

基　　金：山东省科技型中小企业创新能力提升工程项目(2022TSGC2261) 

出 版 物：《机电工程》 (Journal of Mechanical & Electrical Engineering)

年 卷 期：2024年第41卷第9期

页      码：1656-1665页

摘      要：针对五对置柱塞泵曲轴在实际工况下存在的失效、共振问题,以五对置柱塞泵曲轴为例,采用理论分析和有限元分析的方法,对曲轴进行了仿真分析、结构优化和强度校核。首先,采用了ANSYS有限元分析法,研究了5DW150/16对置式柱塞泵曲轴多工况下的应力应变云图与模态响应云图,分析了曲轴不同工况下的危险截面和共振问题;然后,采用了支撑结构优化与响应面法优化两种优化方法,研究了支撑方式与结构参数对曲轴应力应变的影响;最后,采用了理论公式强度校核方法,对优化前后的曲轴是否满足设计要求进行了验证。研究结果表明:五拐两支撑结构曲轴的危险截面出现在曲柄销的过渡圆角处,不会出现共振现象;采用全支撑结构增强了曲轴的抗冲击能力,降低了曲轴的颤动,提高了整体载荷能力,保证了泵的平稳运行;采用响应面法优化后的曲轴,最大等效应力减小了15.8%,最大变形量减小了14.04%;优化前后的曲轴可以满足强度要求。

主 题 词：五对置柱塞泵 曲轴 最大等效应力 模态分析 支撑结构 响应面法分析 疲劳强度校核 

学科分类：080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-4551.2024.09.014

馆 藏 号：203127543...