无扩口管路连接件应力分析.pdf

机槭设计与制造
第5期
Machinery Design Manufacture
2014年5月
无扩ロ管路连接件应力分析
饶义钟',张建军2,张东生2,王军利2
(1.映西天达航空件标准公司,映西汉中723000;2.陕西理工学院机械工程学院,陕西汉中723003)
摘要:无扩口管路比目前比較成熟的扩ロ管路有更好的密封性、不需要保险丝、维修更方便,而且可以适合更高压力油
的传输。这些使得无扩口管路成为航空管路领城的发展趋势。但是无扩口管路加工制造中存在瓶颈:导管端头的成形质
量的精确控制,因影响其质量的因亲太多。研究是在PoE中建立装配模型,并通过无缝连接导入有限元软件 ANSYS
Workbench中,对无扩ロ导管和管套的之间的接触应力和渗透位移进行了分析和求解,最后根据分祈结果对无扩ロ导管
和管道在工作压力下密封性能进行了理论上的研究和定性分析,为无扩ロ导管成形质量研究提供理论参考。
关键词:挤压式;无扩口导管;接触应力;边界条件;有限元法
中图分类号:TH16文献标识码:A文章编号:1001-3997(2014)05-0106-03
Stress Analysis on Non-extend Pipeline Connector
RAO Yi-zhong, ZHANG Jian-jun?, ZHANG Dong-sheng, WANG Jun-li
(1. Shaanxi Tianda Aviation Standard Parts Company, Shaanxi Hanzhong 723000, China;
vol of Mechanical Engineering, Shaanxi University of Technology, Shaanxi Hanzhong 723000, China
Abstract: Compared th curenty mature flared fitting, non-extend pipe has better sealing, and doesn need a fuse and
maintenances more conveniently, and can be swi ble for higher pressure hydrulic oil transpor. This makes no-eatend pipe
become a development trend in the field of air pipe. But there is bottleneck constraint in processing and manufacturing on
non-end pipeli: the end forming wl y no es precise cotrol, due to the factors affecting its uality too much. The
research is that, first assembly model is set up in Pro/E and is imported into Ansys Workbench through the technology of
softuare seamless connection, in order to analyze and solve the contact stress and penetration displacement between tube and
tube cover. Finally, according to the results, sealing performance between tube and tube cover a their working pressure has
carried on the theoretical serch n ul ndy, h ch e heretical reference for forming udi of the
extrusion non-extend pipe.
Key Words: Extrusion; Nom-extend Pipe; Contact Stress; Boundary Condition; Finite Element Method
在导管预装后管套与导管之间的接触应力,并用有限元软件求解
管路连接件就是把不同的液压元件连接起来,组成管路连其分布,并分析其密封性能,为挤压式导管咸形质量研究提供理
接系统,传递流体介质和液乐动力。管路系统是飞机的生命线,它论依据,理论上论证了导管与管套之间气密性更可靠。
的性能好坏直接影响到飞机的整体性能如果把发动机比作飞机2挤压式无扩口导管连接原理
的心脏,那么管路就像是飞机的血管因此,管路系统的可靠性,
挤压式无扩口导管连接形式,如图1所示。其中,1是管接
安全性很大程度上依幕管降连接件的性能好坏。目前管路连接件头,2是管套螺得,3是管套,4是导管。其密封原理是线和面结合
的连接形式主要有:扩口式导管接头、无扩口式导管接头(卡套式密封:管套的弧型面(A处)和管接头的内锥面通过具有自锁功能
和挤压式)、永久式挤压导管接头。其中无扩ロ导管连接(挤压式
的航天专用螺纹连接,使其接触形成一道密封线,再通过管路压
比扩口式导管连接高压密封性能好、重量轻、可靠、不需要金属保
险丝、不需要扩ロ加工等,比卡套式导管连接具有更好的密封性、力,使其接触线更严密;管套与导管之间主要靠预装产生的管壁
率固性和抗腐蚀性。但挤压式无扩ロ导管连接件对管套材料热変形和質路压力作用下的变形,使管套与导管接触更加紧密,形
处理及加工制造质量要求比较高,同时挤压式管套在导管上的预成密封面。在外力干扰下,管套与管接头的线密封性能比导管与
装质量也是制约其大批量生产应用的瓶须。现在国内预装机研管套之间的面密封方式更加安全可靠。因此导管与管套之间密
发,尚未成熟,影响预装质量的因素比较多。
封性需要重点分析和研究,尤其是管套与导管之间的接触面的应
对无扩口管路连接副的接触应力进行研究,分析其接触应力分布会给其气密性的研究提供重要的理论参考,为管套选材及
力分布及密封性能。其主要思路是用有限单元法分析挤压式管套其几何结构的优化提供理论依据。
来稿日期:2013-10-20
基金项目;科技部中小企业创新基金项目(09c26216102597
作者简介:饶义钟,(1970-),男,映西城固人,工程师,主要研究方向:航空标准件设计与制造:
张东生,(1960-),男,陕西洋县人,教授,硕土研究生导师,主要研究方向:新型机械传动设计与研究