自控飞机运行时大臂起伏变化,载荷工况复杂,作为支承大臂的气缸销轴,对设备的安全运行起着至关重要的作用.传统计算在大臂水平位置,按照杠杆原理计算销轴载荷,设计时一般难以准确计算,以24座自控飞机大臂气缸销轴为研究对象,应用ANSYS Workbench刚体动力学模块Rigid Dynamics对大臂起升机构进行虚拟样机建模,并根据实际运行工况来施加各部件的驱动载荷进行动力学仿真分析,获取满载工况下大臂在起升、运行和下降过程中的气缸销轴反作用力时间历程曲线,计算结果表明,在整个运行周期内,销轴部位承受的载荷随着大臂的举升而增大,当大臂升到最高点,气缸销轴部位的反作用力达到最大值为30,630 N.依据最大载荷按照行业规范对气缸销轴进行应力安全性评价和疲劳校核计算,销轴应力安全系数13.3,疲劳安全系数5.9,满足使用要求.

针对五缸往复泵曲轴结构形状和受力情况都比较复杂的状况，通过对五拐三支承曲轴建立整体三维模型，在MSC.Patran/MSC.Nastran软件环境下对其进行有限元模态分析，并联合动力学仿真软件MSC.Adams对该曲轴进行瞬态动力学有限元分析，得到曲轴在工作循环中的最大危险点及其应力值，并利用这些数据进行疲劳强度校核。提出了一种基于模态法瞬态有限元分析的曲轴疲劳强度校核的方法，为往复泵曲轴设计和疲劳强度校核计算提供了有价值的指导参考。