十字头摩擦副配合间隙对其耐磨性的影响.pdf

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1、第33卷第12期煤矿机械Vo1．33No．122012年l2月CoalMineMachineryDec．2012十字头摩擦副配合间隙对其耐磨性的影响术杜小山(中煤科工集团西安研究院，西安710077)摘要：为解决BWY一220／9型泥浆泵动力端十字头与滑道摩擦副磨损严重，引起润滑油严重污染．导致泥浆泵动力端发热问题．利用有限元分析方法对摩擦副不同配合间隙下的接触应力进行了分析．并根据分析结果试制加工了新的十字头与衬套，实验结果证明，新摩擦副有效减轻了十字头的磨损．解决了动力端发热严重的f-I题，并延长了十字头

2、摩擦副的使用寿命。关键词：泥浆泵；动力端；十字头：间隙中图分类号：TG547文献标志码：A文章编号：1003—0794(2012)12—0077—03AnalyzesWearingResistanceAffectedbyFitClearanceofCrossheadFrictionPairDUXiao-shall(Xi’anResearchInstituteofChinaCoalTechnologyandEngineeringGroupCorp．，Xi’an710077，China)Abstract：Inor

3、dertosolvethewearseriousbetweenthecrossheadinthedrivepartoftheBWY——220／9mudpumpandslidefrictionpair，causedthelubricantseriouspollution，leadtothedrivepartofthemudpumpfever．Thispaperanalysesthecontactstressindifferentgapoffrictionpairbyfiniteelementanalysis．a

4、ccordingtotheresultsoftheanalysis．newcrossheadsandbushesaremachined．Theexperimentalresultsshowthatthenewfrictionpaircaneffectivelyreducethewearofthecrosshead，solvetheheatingproblemofthedriverpartandextendtheservicelifeofthecrossheadfrictionpair．Keywords：mud

5、pump；drivepart；crosshead；gap1十字头摩擦副磨损机理分析2十字头摩擦副有限元模型的构建十字头和滑道摩擦副工作时的接触应力比较复本文采用有限元分析软件对十字头摩擦副进行杂．可近似看作按正弦规律变化．摩擦副中的润滑油了接触应力分析．由于结构的对称性．取十字头摩擦膜处于不稳定的受力状态．容易破损形成干摩擦而副模型的一半进行建模．摩擦副的结构有限元模型加剧摩擦副发热当十字头与滑道配合间隙较小时．如图1所示其中，衬套径向与轴向均为固定约束十字头与衬套接触面之间的油膜厚度较小．容易导曲轴最大驱动

6、力矩960．2Nm．与之对应的十字头承致油膜破坏，形成干摩擦，加速十字头摩擦副磨损，受的最大合力=23436N，合力在轴方向上的影响其工作寿命而当十字头与滑道配合间隙较大分力F~=23000N，在y轴方向上的分力4500N，时，十字头与衬套接触面的实际接触面积将减小．接反力加在拉杆螺纹联接处图2为摩擦副的接触模触应力将增大。同时．直径较大的磨损金属颗粒较易型，接触单元采用CONTA174单元．图3和图4分别为十字头和衬套的有限元分析网格十字头采用进入十字头与滑道配合间隙而加剧磨损摩擦副的SOLID187高阶单

7、元(见图5)，共计划分132581加工精度及表面粗糙度对其早期磨损也有很大的影个单元。衬套采用SOLID186高阶单元(见图6)．响，加工精度低、表面粗糙度大等因素会加速早期磨共计划分19810个单元十字头和衬套合计划分损，使摩擦副配合间隙增大另外．润滑油的黏度对152391个单元摩擦副磨损也有很大的影响，黏度低的润滑油在较大的载荷力作用下．油膜容易破裂导致干摩擦的产生而使磨损加剧轴向本文利用有限元软件，主要分析十字头摩擦副同定约束在不同配合间隙下的接触应力、综合考虑实际使用中摩擦副所需要最小油膜厚度及摩擦副

8、的加工精度图1图2和表面粗糙度等影响配合间隙的因素．为优化和改进泥浆泵十字头摩擦副的结构尺寸和配合间隙、提高泥浆泵的综合机械性能提供理论依据■巾煤科工集团西安研究院白筹资金项目(2011XAYQN007)图3十字头有限元分析网格图4衬套有限元分析网格十字头摩擦副配合间隙对其耐磨性的影响——杜小山Vo1．33No．12余L50图5SOLID187单元图6SOLID186单元3十字头摩擦副在不同配合间隙