2009年第2期总214期
文章编号：1006-2971（2009)02-0044-04
压级机技术 Compressoc
活塞压缩机曲轴的强度计算
张秀兰，邢万坤（吉林化工学院，吉林132022）
■使用维修
摘要：通过对活塞压缩机曲轴的受力分析，提出采用Excel软件进行曲轴的静强度和截势强度验算的
方法，并通过实例进行了计算及分析。关键词：压缩机；曲轴；强度
中图分类号：TH457
文献标识码：A
TheStrengthCalculationofthePistonTypeCompressorCrankshaft
ZHANG Xiu-lan,XING Wan-kun
(Jilin Institute of Chemical Technology,Jilin 132022, China)
Abstract: In: this paper we put forward a method in which we adopt the software of Excel to compute the static strength and the endurance strength after making force analysis of the piston type compressor crankahaft. Moreo-
ver we do calculation and analysis by means of examples. Key words : compressors;crankahaft ;strength
1前言
曲轴是活塞压缩机中最重要的运动件。曲轴的强度计算是活塞式压缩机设计的重要工作之一。由于其接受原动机以扭转形式输人的动力，并周期性地承受压缩气体而带来的切向力和法向力，受力复杂，强度计算步骤繁琐，人工计算工作量较大，计算过程重复，经常给设计者带来很多不便。因而利用 Excel的软件功能，来直接用于曲轴的强度计算，方使、直观、准确，并可消除重复操作的人为烦脑，减少计算误差，可提高其计算效率及精确度，有利于结构
方案比较及优化设计。 2
截面应力分析及计算
曲轴的强度验算是指机械强度和刚度的验算。但由于主轴承之间距离不大，设计时尽量采用刚度较高的形状，故一般不进行变形值的验算。强度计算主要指静强度、疲劳强度的验算。由于曲轴结构的特殊性和受力复杂的特点，一般要在受力分析的
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收稿日期：2008=12=10·44·
基础上，分别验算4个危险位置时，主轴颈、曲柄销、
曲柄等几个危险截面上的最大应力。 2.1截面应力分析
根据曲轴的受力情况，除承受原动机输入的扭矩外，还要周期性地承受由于压缩气体产生的气体力和惯性力，因而各截面产生交变的弯曲应力及扭转应力。一般静强度验算要校核的危险截面包括驱动侧主颈与曲柄过渡处截面、曲柄销油孔截面处、曲柄截面等，见图1曲轴受力及危险截面示意图。主轴颈、曲柄销截面的应力情况见图2所示，曲柄截
面应力比较复杂见表2中截面应力图。 2.2主要计算过程
采用Excel软件来进行曲轴的强度计算，有其方便的优势。利用方便的计算功能，自动填充曲柄转角α，取1°为个计算点，1°~360°全部计算，而不必仅计算估计的4个危险位置。只要把计算的每一项运算表达式在单元格中输入后，1°~360°的计算结果下拉光标瞬间就可计算完毕。一般步长取 1°足以满足工程精度。在工作薄内按校核的危险截面建立工作表。每个工作表内完成弯矩、扭矩及相应截面的应力计算，并按第三强度理论校核复合应