利用有限元软件ANSYS对隔膜泵橡胶隔膜密封结构进行有限元建模与计算,计算得到该结构在工作状态下的变形、应力以及最大接触压应力,通过密封结构的最大接触应力失效准则,为设计提供参考依据。并对橡胶隔膜头部密封尺寸进行优化,解决隔膜密封结构的密闭性与失效问题。
隔膜压缩机膜片裂纹通常产生在支板最外圈环槽边沿及中间处,且裂纹呈周向分布,因此径向应力过大是导致膜片破裂的主要原因。隔膜压缩机中柱塞泵不稳定工作会导致油缸内油量不足,在此情况下当活塞运动到下止点时膜片会紧贴支板,环槽处膜片承受贴合支板引起的大挠度变形径向应力及环槽处附加变形引起的小挠度变形径向应力。该文利用薄板大挠度及小挠度理论对两种应力进行了求解,计算结果表明:当进气压力为1.7MPa,最外圈环槽两边沿处及中间处膜片总径向应力为272.6MPa、275.7MPa、220.4MPa,大于膜片许用径向应力170MPa,其中小挠度变形径向应力为140.1MPa、138.2MPa、107.4MPa,因此附加变形对膜片寿命影响很大。
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