方形橡膠膨脹節的受力結構特征,認為方形橡膠膨脹節的主要受力部件為波紋管、鉸鏈板、萬向環、馬鞍板、立板等。本文分別對其建立力學模型進行分析,并根據GB/T12777—2008中的校核公式進行校核。
方形橡膠膨脹節設計如下:波紋管為0.8*2,雙層結構,內徑2120mm。材料為0Cr18Ni10Ti(321),工作溫度120℃。有限元計算采用 通用大型結構分析軟件ANSYS14.0,工作載荷:角位移2°和外壓0.1MPa。
分析萬向環的受力情況,萬向環每邊通過銷軸與鉸鏈板鏈接,每個銷軸是由上下兩個板拉動。
方形橡膠膨脹節主應力發生在底板銷孔處, 大剪應力在銷軸接觸處,對于萬向環, 大剪應力在側板邊緣處。方形萬向環結構主要是彎曲變形,萬向環 大變形發生在銷軸孔附近。
方形橡膠膨脹節的壓力推力由萬向環和鉸鏈板等結構件承擔,其中鉸鏈板(拉板)是通過銷軸與萬向環連接的。 大等效應力出現在銷軸和鉸鏈板接觸處; 大主應力出現在鉸鏈板與銷軸接觸處。鉸鏈板的 大剪應力出現在鉸鏈板與銷軸接觸處。