在大流量往復泵中，五缸泵的參數覆蓋范圍較三缸泵有明顯優勢，且流量不均勻系數明顯小于三缸泵，效率也高。因此，在提高反滲透海水淡化用泵效率研究的課題中，針對反滲透海水淡化高壓泵的能耗狀況，通過對不同類型泵的特性分析，設計生產了一臺五缸高壓往復泵作為日產2500ｔ海水的反滲透海水淡化裝置主要動力設備的試驗樣機。該泵在往復泵中屬于流量較大、壓力較低的泵型，通過針對性地有限元分析，可使泵的總體結構更為緊湊合理。曲軸是其中最關鍵的受力零件之一，對整機的可靠性和經濟性有著重要影響。因此，曲軸的設計成為整臺泵設計的關鍵。
      用傳統的力學方法進行曲軸疲勞強度分析，由于公式繁瑣，計算量大，整個過程費時費力，而且由于在推導應力公式的過程中作了很多假設，導致計算結果存在較大誤差。本研究立足于五拐三支承整體曲軸，利用有限元軟件對曲軸進行模態法瞬態響應分析，得到最危險點及其應力值，再對疲勞強度進行校核。該方法為曲軸設計提供了一種高效、可靠的疲勞校核途徑。
      曲軸剛體動力學分析模型中，曲軸為剛性體，在完成各連接及外載荷后，將模態分析得到的中性文件(＊ｍｎｆ)通過ＭＳＣ.Ａｄａｍｓ/ＦＬＥＸ導入ＭＳＣ.Ａｄａｍｓ替換原剛性曲軸，從而得到用于分析柔性體曲軸的動力學分析模型。
      根據零件間的實際運動關系將運動副簡化成ＭＳＣ.Ａｄａｍｓ中的理想約束：曲軸與連桿為鉸接副，柱塞與機體為移動副，曲軸與機體為鉸接副，十字頭與連桿為鉸接副連接，機體與地基為固定副。由于鉸接副不能直接作用在柔性體上，因此，在柔性曲軸與連桿的連接處建立無質量剛性小球(啞物體)，將啞物體與柔性曲軸固定連接，啞物體與連桿以鉸接副連接。以曲軸與機體轉角φ為自變量，計算電動機輸入扭矩：將扭矩輸入ＭＳＣ.Ａｄａｍｓ形成ＳＰＬＩＮＥ線，設定輸入力矩函數并加載，并在各柱塞前依次(按圖，從左到右排列為1至5)加載柱塞力，然后提取連桿對曲柄銷作用力曲線及支承處的支反力曲線，圖為柱塞力曲線。圖為第1拐連桿對曲柄銷作用力曲線，圖為Ａ點支反力曲線。
      首先在ＭＳＣ.Ｎａｓｔｒａｎ中定義各場(ｆｉｅｌｄ)，即把在ＭＳＣ.Ａｄａｍｓ中生成的曲軸各載荷譜以場(ｆｉｅｌｄ)的形式導入到ＭＳＣ.Ｎａｓｔｒａｎ中，以便加載時可以調用，所定義的各場分別是按時間變化的動態載荷。
      曲軸最危險相位是指曲軸在旋轉一周過程中曲軸上出現最大應力時的轉角位置。為此，需對曲軸進行瞬態分析，分析前首先將一個旋轉周期(360°)進行離散，離散角取為9°，即每隔9°計算一次各曲柄銷的應力值，在一個周期內共計算40次，然后找出所有計算相位角中的最大應力，該最大應力所在的位置即為該曲軸的最危險點，其轉角即為最危險相位。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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