基于Workbench的链条抽油机链板疲劳寿命分析.pdfVIP

学兔兔 l 匐 似 基于Workbench的链条抽油机链板疲劳寿命分析 Fatiguelifeanalysisforchainplateofchaindrivepumpingunitbased onW orkbench 袁新梅’，董小庆 ，施廷锋。，贺金满。，曾运运’ YUANXin．mei’ DONGXiao．qing，SHlTing-feng，HEJin-man，ZENG Yun-yun’ 。 (1．长江大学机械工程学院，荆州434023：2．中石化石油工程机械有限公司第四机械厂，荆州434024； 3．荆州市巨鲸传动有限公司，荆州 434000) 摘 要：为了研究链条抽油机链板的疲劳寿命，本文以LOJ12-5—14型链条抽油机链板为研究对象，利 用ANSYS Workbench对链板进行了静强度分析 ，在此基础上分别采用理论方法和数值模拟 方法对链板进行了疲劳寿命计算，两种计算方法结果获得的链板疲劳安全系数均满足设计要 求，且两种方法计算结果疲劳安全系数差异率仅为5．2％，表明采用Workbench对链板进行疲 劳寿命数1直模拟具有较高的可信度。 关键词：链条抽油机；链板；疲劳寿命；有限元法 中图分类号：TEl22 文献标识码 ：A 文章编号：1009—01a4(2ol4)03(上)一0077—03 Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2014．03(上)．23 0 引言 列双排石油钻机传动滚子链，根据链条抽油机的 实际工作情况可知，在不考虑摩擦力的情况下， 链传动作为机械传动 中啮合传动方式之一， 链条承受的最大拉力为39kNH。 在工程设备中应用极为广泛 。链条链板是链传动 重要的零部件之一，其在工作过程 中承受着交变 1．2链板几何模型 载荷作用，其疲劳性能对链条安全可靠的运行具 根据滚子链链板的结构可知，链板有两条相 有很大的影响，相关的研究者对链板的疲劳性能 互垂直的对称轴，同时链板工作时载荷也关于对 进行了广泛的研究。链传动研究所蓝宏等通过链 称轴对称，因此在有限元分析时，为了简化计 板的选材、加工精度及热处理等方面进行了深入 算，在Workbench／DesignModeler里取链板的四分 的研究，获得了提高滚子链链板疲劳寿命的工艺参 之一建立其几何模型，如图1(a)所示 。 数Ⅲ；国家链条质量监督检验中心许树新等研究了链 1．3链板材料属性 板理论应力集中系数对其疲劳可靠性的影响口；中 链板所用材料为35CrMo，其相关物理属性如 国石油大学 (华东)催学政等研究了抽油机外链 表1所示。 板与销轴过盈量对抽油机套筒滚子链条链板疲劳 表1链板所用材料物理属性表 强度的影响口】。通过研究者的研究成果可以看 出， 链板的疲劳寿命与链板的设计、加工制造及装配 等很多因素均有着重要的联系。为了提高链板工 1．4链板网格划分 作过程 中的疲劳性能，本文 以链条抽油机链板为 为了保