振动环境下射流偏转板伺服阀弹簧管疲劳强度分析

作者：张卓磊; 原佳阳; 葛声宏; 訚耀保

来源：机械工程学报, 2021, 57(24): 233-240.

• 极端振动环境
• 射流偏转板伺服阀
• 弹簧管
• 随机振动
• 疲劳强度

针对振动环境下伺服阀弹簧管存在疲劳破坏风险且难以量化评估的问题引入牵连惯性力,建立振动环境下射流偏转板伺服阀数学模型,求解弹簧管受力状态及其薄壁根部循环应力值;基于名义应力法,提出了极端振动环境下伺服阀弹簧管疲劳强度校核方法。以某型伺服阀为算例,校核结果表明,通油压时沿阀芯轴向100g简谐加速度环境下,弹簧管薄壁根部应力幅值275 MPa,小于108次对称循环疲劳强度(361 MPa);不通油压时沿阀芯轴向RMS为20 g随机振动环境下,弹簧管薄壁根部应力幅值120 MPa,小于对应的疲劳强度(228 MPa);即上述两种极限环境下弹簧管的失效循环次数均大于108次。进行对应的简谐振动(1.44×107次循环)和随机振动(5.47×105次循环)环境试验,弹簧管未发生疲劳破裂,验证该弹簧管疲劳强度校核方法的可靠性。

• 单位
  航空机电系统综合航空科技重点实验室; 同济大学; 南京机电液压工程研究中心