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隔膜泵橡膠隔膜頭部密封結(jié)構(gòu)的有限元分析與優(yōu)化

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利用有限元軟件ANSYS對隔膜泵橡膠隔膜密封結(jié)構(gòu)進行有限元建模與計算,計算得到該結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)下的變形、應(yīng)力以及最大接觸壓應(yīng)力,通過密封結(jié)構(gòu)的最大接觸應(yīng)力失效準(zhǔn)則,為設(shè)計提供參考依據(jù)。并對橡膠隔膜頭部密封尺寸進行優(yōu)化,解決隔膜密封結(jié)構(gòu)的密閉性與失效問題。

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隔膜壓縮機膜片破裂理論分析

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隔膜壓縮機膜片裂紋通常產(chǎn)生在支板最外圈環(huán)槽邊沿及中間處,且裂紋呈周向分布,因此徑向應(yīng)力過大是導(dǎo)致膜片破裂的主要原因。隔膜壓縮機中柱塞泵不穩(wěn)定工作會導(dǎo)致油缸內(nèi)油量不足,在此情況下當(dāng)活塞運動到下止點時膜片會緊貼支板,環(huán)槽處膜片承受貼合支板引起的大撓度變形徑向應(yīng)力及環(huán)槽處附加變形引起的小撓度變形徑向應(yīng)力。該文利用薄板大撓度及小撓度理論對兩種應(yīng)力進行了求解,計算結(jié)果表明:當(dāng)進氣壓力為1.7MPa,最外圈環(huán)槽兩邊沿處及中間處膜片總徑向應(yīng)力為272.6MPa、275.7MPa、220.4MPa,大于膜片許用徑向應(yīng)力170MPa,其中小撓度變形徑向應(yīng)力為140.1MPa、138.2MPa、107.4MPa,因此附加變形對膜片壽命影響很大。

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