基于UG環境下的壓縮機曲軸強度計算與分析

邢萬坤，尹 來

（吉林化工學院，吉林吉林132022）

基于UG環境下的壓縮機曲軸強度計算與分析

邢萬坤，尹 來

（吉林化工學院，吉林吉林132022）

利用有限元分析的方法和UG軟件的功能，對活塞壓縮機的曲軸創建三維力的分析模型，探討進行曲軸的靜強度和疲勞強度的校核方法，并結合曲軸實例建模、解算。

活塞壓縮機；曲軸；強度計算；分析

1 引言

在活塞壓縮的運動機構中，曲軸是最重要的零部件之一。由于其結構較一般的軸類特殊和承受著周期性變化的綜合活塞力而傳遞過來的切向力、法向力及驅動機帶來的驅動力矩的特點。各截面受力比較復雜，強度校核計算比較繁瑣。利用功能強大的UG NX高端工程軟件，運用有限元分析和計算基礎進行結構分析和強度校核，具有精度高，運算速度快，方便、直觀，操作界面友好的優勢。可優于傳統的計算手段，并便于結構方案對比，為后續數字化加工制造奠定基礎。

2 主要過程及計算步驟

2.1 校核過程框圖（如圖1）

2.2 曲軸受力圖（如圖2）

2.3 軸承處支反力計算

在曲拐水平面上軸承支反力

在曲拐垂直平面軸承支反力

3 計算實例及分析

以2列立式曲拐錯角δ=180°的2Z-6/8型壓縮機為例，結構、性能參數如下：

曲軸轉速n=740 r/min

連桿比λ=0.218

活塞行程s=120 mm

圖2 曲軸受力分析圖

曲拐錯角δ=180°

曲軸材料QT600-3

抗拉強度 [σb]=600 MPa

屈服極限 [σs]=420 MPa

切向力、法向力、輸入扭矩由動力計算提供，輸入后計算出軸承處支反力。

在結構設計完成后，曲軸的強度校核是分別根據曲軸所受的實際最大載荷，做機械強度和剛度的驗算。……