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文档简介

高压径向柱塞泵连杆的有限元分析为了提高径向柱塞泵的额定压力，在JBP-40型径向柱塞泵的根底上开展改良，将额定压力由28MPa提高到35MPa。在高压下对该径向柱塞泵的连杆开展受力分析，并采用ANSYS软件对其开展静力学有限元分析，验证其强度和刚度。结果说明当额定压力提高到35MPa时，连杆的强度和刚度是足够的，为高压径向柱塞泵的研究提供了依据。

引言

径向柱塞泵是一种容积效率高、运转平稳、流量均匀性好、噪声低、工作压力高的新型液压元件。我校所研制的新型变量径向柱塞泵目前属国内领先技术，但仍不能满足工程机械对高压径向柱塞泵的需求。因此在节约成本、简化工艺的前提下，对该径向柱塞泵开展改良，将额定压力由28MPa提升到35MPa，实现径向柱塞泵的高压化，是企业迫切需要解决的难题。连杆作为径向柱塞泵的关键零件之一，承受压缩力及弯矩的共同作用，故决定在高压35MPa下对JBP-40型径向柱塞泵连杆开展有限元分析。

1、径向柱塞泵简介

新型径向柱塞泵是一种轴配流径向柱塞泵，柱塞在转子(缸体)内成辐射状配置，滑靴与定子构成一对高速滑动摩擦副。柱塞、转子柱塞孔和配流轴形成密闭容腔，当柱塞向外移动伸出时，密闭容腔增大并与配流轴的进油口相通，液压油液被吸入密闭容腔;当柱塞向内收缩时，密闭容腔减小并与配流轴的出油口相通，液压油液被排挤到出油口。每转1周，7个柱塞各完成一次吸油和排油。由大小控制柱塞控制定子的偏心距，通过改变偏心距的大小改变排量。根据工况需要改变泵轴旋转方向时，液流进出油口也将改变。JBP-40型径向柱塞泵的主要参数有：额定压力28MPa，额定转速1500r/min，排量40mL/r。

2、有限元分析

2.1、有限元模型

径向柱塞泵的连杆是由40Cr制成的。利用Pro/E软件对连杆开展实体建模(忽略中心阻尼孔处对弹性变形影响不大的构造)，然后再以Parasolid格式导出*.xmt-txt，再将此文件导入到ANSYS中。模型导入ANSYS12.0后，划分网格时，单元类型采用Solid45单元，单元大小设置为4mm，对其开展非构造网格划分，划分后的有限元模型由9084个节点和42278个单元组成。划分网格后的有限元模型如图1所示。连杆滑靴的材料模型设置如下：材料为40Cr，弹性模量为206GPa，泊松比为0.28。

图1连杆的有限元模型

5、结论

(1)在额定压力35MPa下对JBP-40型径向柱塞泵的连杆开展静力学有限元分析，其疲劳安全系数大于许用疲劳安全系数，连杆的应变较小，在可承受范围之内，说明连杆的强度、刚度足够;

(2)在最高压力43.75MPa下的有限元分析结果说明连杆的疲劳安全系数偏低，滑靴底面变形较大，不能长时间在此工况下运行;

(3)将JBP-40

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