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連桿是壓縮機運動機構中的重要零件之一，其任務是與曲軸一起將輸入壓縮機的旋轉運動轉化為活塞的往復運動。目前，對連桿的有限元分析主要集中在對動力連桿的分析上，而對于壓縮連桿的分析卻鮮見報道。本研究使用Solidworks 2008建立了壓縮連桿有限元分析模型，并將其導入Ansys中進行了分析。
連桿是由連桿體、連桿蓋、連桿軸瓦和連桿螺栓等零件組成的。本研究根據(jù)連桿的結構形狀特點，以有限元分析計算的數(shù)據(jù)工作量、計算時間及精度等為基本要求，在連桿建模時，必須做一些簡化，這些簡化是以不影響連桿的動靜力學特性為前提的。
1、實際過程中，考慮到螺栓取了足夠的預緊力，在有限元分析模型中，連桿與連桿大頭蓋在有限元分析中被認為連接成一體；2、為了避免局部網(wǎng)格過密，保證網(wǎng)格質量，節(jié)省計算時間，忽略了分布在連桿上的油孔、定位銷釘孔等造成的影響；3、準用在連桿上的所有載荷均平行于連桿擺動平面，且認為沿連桿厚度方向均勻分布。
應用Solidworks等三維設計軟件建立實體模型并轉成為.x_t后導入有限元通用計算軟件中計算。為了縮小分析計算的工作量，提高計算速度，模型中去除了部分圓角及倒角。模型采用四面體單元進行網(wǎng)格劃分。
連桿在工作過程中需要承受通過活塞傳遞的氣體力、往復運動質量的慣性力以及由于自身擺動所產生的慣性力。
連桿大小端孔與軸、十字頭的接觸面載荷分布規(guī)律和作用角度的選擇對計算結果有很大影響。嚴格地講，它們都應按彈性接觸計算的結果或者通過實測的方法來確定，但根據(jù)工程計算的成熟經驗。本研究計算采用如下載荷分布模型:接觸面處的載荷沿連桿厚度為均勻分布，在連桿平面內按余弦規(guī)律分布。
由上述分析計算結果可知，當連桿在受拉狀態(tài)下時，應力的最大值集中在連桿的小頭處。同時，在連桿桿身與大頭連接處同樣存在較大的應力。
對于上述應力集中的區(qū)域，可以考慮在連桿小頭處加工一個凸臺，以加強此處的強度。同時，通過改變連桿桿身與大小頭連接處的過渡圓弧的半徑來減少應力集中。
通過分析計算可以得出，在設計壓力下工作的壓縮連桿滿足強度要求。對于應力集中的位置，可以通過改變局部尺寸，增加凸臺以及改變連接處的過渡圓角來減小應力集中，提高連桿強度。
應用ANSYS軟件進行有限元分析，可以方便地得到在工作壓力下的壓縮機壓縮連桿的應力分布，為壓縮機連桿強度的校核提供了一個方便可靠的計算工具，同時為壓縮連桿的設計和改進提供了理論依據(jù)。
專業(yè)從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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