乳化液泵曲轴的有限元分析及结构优化.pdf

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4、安工程大学学位论文版枚使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西安王程大学教学目的使用本学位论文，将全部或部分内容编入有关数据库进行检。、索，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文□保密年解密后适用本授权书。，在＿＿本学位论文属于。己不保密１年口２年后开放使用，□立即或在日指导教师签名；学位论文作者签名；展Ｉ三／曰期曰曰期；＞￥年ｊ月；曰；＞少年３月ｊ学校代码10709中图分类号TD403UDC密级：□公开□保密论

5、文题名:乳化液泵曲轴的有限元分析及结构优化研究生：张利锋学号：2012268导师（校内）：李晶（教授）导师（校外）：郭拥军（高工）学院：机电工程学院专业领域：机械工程申请学位：工程硕士答辩委员会主任委员：高晓丁（教授）答辩日期：2015年3月21日乳化液泵曲轴的有限元分析及结构优化摘要：随着综采设备工作环境复杂性的增大，乳化液泵的性能也随之提高，即大流量、高压、结构紧凑。曲轴作为乳化液泵的关键零部件之一，将旋转运动转化为往复直线运动。在曲轴的工作过程中，其工况复杂，承受着由周期性的交变载荷所带来的复杂扭转应力和弯曲应力，所以在一定程度上极易造成曲轴的变形和工作失效。因此曲轴的可靠性直接影

6、响到乳化液泵的稳定性和安全性。由此可见，如何准确的分析计算曲轴危险截面处的应力应变，以及对这些危险部位如何进行结构优化，这已经成为曲轴结构设计的重要问题。实践表明，某系三拐四支撑乳化液泵曲轴运行时出现失效，因此本文以该曲轴为研究对象，分析有关曲轴在装配存在偏心和不存在偏心的条件下，不同工况的结构强度及改进的问题。首先，对乳化液泵的曲轴系在理论上进行运动学分析和动力学分析，推导出有关柱塞、连杆和曲轴的相关运动方程及受力公式。其次，利用三维建模软件Pro/e对乳化液泵曲轴系的各个部件进行三维建模并装配。将装配好的曲轴系模型导入到Ansysworkbench12的多体动力学模块，进行曲轴的运动

7、学和动力学仿真分析，得到了柱塞的位移和速度曲线图以及各个曲拐与连杆之间的相互作用力。再次，利用有限元软件Ansysworkbench12的静力分析模块和瞬态动力学模块对曲轴整体进行分析，分析计算其不同工况下的曲轴应力应变，并且得出了应力值最大的工况及位置。最后，对曲轴进行模态分析，得出了不同阶次的振型。最终根据计算的曲轴应力最大值进行结构尺寸优化，使曲轴结构强度满足设计要求。通过对曲轴的一系列分析计算，得到了一些相关的数据，这为曲轴