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万向铰链型膨胀节的受力分析

2019-04-13 17:34:02

万向铰链型膨胀节是一种自约束型膨胀节,由于其本身的结构件承担了内压推力,一旦其结构件发生断裂,将对整个管系产生较严重的破坏。

依据铰链型膨胀节的受力结构特征,认为铰链型膨胀节的主要受力部件为波纹管、铰链板、万向环、马鞍板、立板等。本文分别对其建立力学模型进行分析,并根据GB/T12777—2008中的校核公式进行校核。

万向铰链型膨胀节设计如下:波纹管为0.8*2,双层结构,内径2120mm。材料为0Cr18Ni10Ti(321),工作温度120℃。有限元计算采用通用大型结构分析软件ANSYS14.0,工作载荷:角位移2°和外压0.1MPa。

分析万向环的受力情况,万向环每边通过销轴与铰链板链接,每个销轴是由上下两个板拉动。

万向铰链型膨胀节主应力发生在底板销孔处,大剪应力在销轴接触处,对于万向环,大剪应力在侧板边缘处。方形万向环结构主要是弯曲变形,万向环大变形发生在销轴孔附近。

万向铰链型膨胀节的压力推力由万向环和铰链板等结构件承担,其中铰链板(拉板)是通过销轴与万向环连接的。大等效应力出现在销轴和铰链板接触处;大主应力出现在铰链板与销轴接触处。铰链板的大剪应力出现在铰链板与销轴接触处。


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