针对焊接金属波纹管在复杂工况下的失弹、疲劳失效的现象,以波纹管为研究对象,建立三维模型,应用静力学、热力学理论和有限元计算、试验分析相结合的方法对机械密封波纹的性能进行了分析,得到了不同力和温度作用下波纹管的受力分布、压缩量、刚度和热变形的变化规律及相互影响关系。结果表明:温度和力的作用对波纹管的失弹失效有较大影响。研究结果对于波纹管的优化设计、疲劳寿命分析、机械密封的选用和维护等提供了相关数据和理论依据。，应用ANSYS软件进行仿真计算。机械密封所用的焊接金属波纹管对材料的应用有很高的要求，除了要有足够的刚度、本文由全自动弯管机公司网站网站采集转载中国知网整理! http://www.wanguanji158.com 强度、韧性，还要求耐高温、耐腐蚀。S型机械密封波纹管采用的材料为1Cr18Ni9Ti，其具体参数见表1。表1S型波纹管材料的参数参数屈服强度（MPa）弹性模量（MPa）泊松比数值2571.96×1050.32数值计算与结果分析2.1膜片的静力学分析机械密封波纹管，由若干个膜片焊接而成，热耦合失效分析-电动液压倒角机数控弯管机倒角机张家港液压弯管机滚弧机在研究的过程中，截取两个相连的膜片为模型，根据实际尺寸应用三维软件进行建模（尺寸见表2，模型见图1），导入ANSYSworkbench进行仿真分析。表2S型波纹管膜片的几何参数mm参数膜片内径膜片外径膜片厚度数值57.08770.7图1膜片的三维实体模型在实际工作环境中，机械密封波纹管一端自由，一端通过紧定螺钉连接在轴上。在轴转动的过程中，由于安装的误差或者外部载荷的的影响，波纹管会产生轴向的往复运动。所以在边界条件的设定中，一个膜片顶端固定，另一个薄片顶端添加1mm的位移。计算后对比发现，无论是在拉伸还是压缩的状态下，应力最大的位置都出现在靠近波纹管的焊接处（见图2），在外部载荷的作用下焊接处的应力比其他位置都要大。应力越大越集中的位置，越先出现疲劳折断的现象。因此在波纹管焊接处相对于其他位置更容易发生疲劳折断，这与实际工况中的波纹管疲劳折断的位置是一致的。（a）压缩状态（b）拉伸状态图2膜片压缩状态和拉伸状态下的等效应力云图2.2波纹管的静力学分析在机械密封零件中，波纹管的一端与定位环连接，另一端与动环连接。三维模型如图3所示。图3波纹管的三维实体模型实际工况中，定位环通过紧定螺钉固定在主轴，动环不与轴接触，并与静环贴合，波纹管有一定的压缩热耦合失效分析-电动液压倒角机数控弯管机倒角机张家港液压弯管机滚弧机本文由全自动弯管机公司网站网站采集转载中国知网整理! http://www.wanguanji158.com