水轮发电机主轴螺栓联接的有限元分析

作者：彭惠，石端伟*，汪勇波，程术潇 日期：2014-04-30/span> 浏览：2733 查看PDF文档

水轮发电机主轴螺栓联接的有限元分析
彭惠，石端伟*，汪勇波，程术潇
（武汉大学动力与机械学院，湖北武汉430072）
摘要：针对“某水轮发电机主轴螺栓联接仅采用传统的安全系数法设计，得出的水轮发电机主轴无垫片螺栓联接的最大应力为72.0 MPa，可靠性不高”的问题，运用ANSYS软件，建立了由精细结构和一般结构组成的主轴螺栓联接有限元模型，精细结构为对称的1/12螺栓联接结构；一般结构只模拟上/下法兰，不包含螺栓，用来传递主轴的扭转力矩；两部分之间运用约束方程联接；采用了TARGE170/CONTA174单元模拟螺栓与法兰轴接触，PREST179单元模拟螺栓预紧。计算了在额定工作状态下，有/无14.5 mm垫片的主轴螺栓联接结构应力分布。研究结果表明，有/无14.5 mm垫片两种主轴螺栓联接结构均满足强度要求；无垫片结构的螺栓最大应力为92.6 MPa，比由安全系数法得到的结果大28.61%；有垫片结构的各部件应力增大4.10%~8.55%，螺栓最大应力为96.4 MPa，比无垫片结构增大4.10%。
关键词：水轮发电机主轴；螺栓联接；有限元法；ANSYS
中图分类号：TH243；TH133.2；TH122 文献标志码：A 文章编号：1001-4551（2014）02-0169-04

本文引用格式：
彭惠，石端伟，汪勇波，等. 水轮发电机主轴螺栓联接的有限元分析［J］. 机电工程，2014，31（2）：169-172.
PENG Hui，SHI Duan-wei，WANG Yong-bo，et al. Finite element analysis of bolted connection of hydro-generator shaft［J］. Journal of Mechanical &
Electrical Engineering，2014，31（2）：169-172.