作者：吴宇轩, 陈海军, 刘海凇, 陈箭峰, 江卫锋, 殷国富
作者单位：四川大学机械工程学院，四川 成都 610065
关键词：高速逆流色谱仪;行星架;选材;模态分析;疲劳寿命
摘要：
行星架是高速逆流色谱仪的重要组成部分，选择合适的材料，对行星架的强度以及整个行星系统的稳定运转十分重要。从行星架的强度、刚度以及高速运行环境考虑，进行5083铝合金、7075铝合金、40Cr合金钢以及TC4钛合金4种耐腐蚀合金的选材分析。运用ANSYS Workbench分析4种材料的行星架在
Material selection and performance analysis of high speed countercurrent chromatograph planetary carrier
WU Yuxuan, CHEN Haijun, LIU Haisong, CHEN Jianfeng, JIANG Weifeng, YIN Guofu
School of Manufacturing Science and Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China
Abstract: Planetary carrier is an important part of high-speed countercurrent chromatograph. It is crucial to choose the right material for the strength of planetary carrier and the stable operation of the whole planetary system. Considering the strength, stiffness and high-speed operating environment of planetary carrier, the material selection of four corrosion resistant alloys, including 5083 aluminum alloy, 7075 aluminum alloy, 40Cr alloy steel and TC4 titanium alloy, is analyzed. ANSYS Workbench is used to analyze the deformation, equivalent stress and fatigue life of the planetary carrier of four materials at the high rotation speed of
r/min. Modal analysis of the whole rotor system after replacement of the planetary carrier material is carried out. The results show that the four alloy materials can all avoid the excitation frequency of the motor and meet the performance requirements of the continuous and stable operation of the planetary carrier. Among them, 5083 aluminium alloy is the first choice of planetary carrier materials because of its minimum quality and moderate cost.
Keywords: high-speed countercurrent chromatograph;planet carrier;material selection;modal analysis;fatigue life
2021, 47(1):147-152 收稿日期: 2019-09-09;收到修改稿日期: 2019-12-11
基金项目: 国家自然科学基金重大科研仪器研制项目（81527806）
作者简介: 吴宇轩(1994-),男,湖北荆州市人,硕士研究生,专业方向为机械制造及其自动化
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