振动对TBM液压泵泵轴受力及疲劳寿命影响分析

发布时间：2018-04-04 01:04

  本文选题：硬岩掘进机　切入点：振动　出处：《郑州大学学报(工学版)》2016年04期

【摘要】：针对硬岩掘进机(tunnel boring machine,TBM)强振动工况,分析引起泵轴疲劳失效的两种机理:载荷与材料性能变化.建立了泵轴在强振动下的受力仿真模型,仿真得到泵轴稳态受力幅值随频率及振幅均呈线性增加.根据经验数据,获得不同工况下的S-N曲线修正模型.建立泵轴的有限元模型,加载不同工况的载荷与材料参数,得到振动参数影响泵轴疲劳寿命的规律.结果表明:当振幅小于3 mm,频率小于20 Hz时,泵轴总能满足对寿命要求;当振幅大于4.8 mm时,不能满足其寿命要求;当频率为10 Hz时,能满足泵轴疲劳寿命的最大振幅为4.3 mm.
[Abstract]:In view of the strong vibration condition of tunnel boring machine, two kinds of mechanism that cause fatigue failure of pump shaft are analyzed: load and material property change.The force simulation model of pump shaft under strong vibration is established. The steady state force amplitude of pump shaft increases linearly with frequency and amplitude.According to the empirical data, the S-N curve correction model under different operating conditions is obtained.The finite element model of pump shaft is established and the fatigue life of pump shaft is obtained by loading load and material parameters under different working conditions.The results show that when the amplitude is less than 3 mm and the frequency is less than 20 Hz, the pump shaft can always meet the required life requirements; when the amplitude is greater than 4.8 mm, it can not meet the life requirement; when the frequency is 10 Hz, the maximum amplitude of fatigue life of pump shaft is 4.3 mm.
【作者单位】： 高性能复杂制造国家重点实验室;中南大学机电工程学院;
【基金】：国家重点基础研究发展计划资助项目(2013CB035404)
【分类号】：U455.31;TH137.51

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