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    輸油臂是油品碼頭關鍵的裝卸設備,其運行的穩定性、可靠性決定著油品能否及時輸送。回轉接頭是整臺輸油臂的“心臟”,它既是輸油通道,又是輸油臂實現三個方向全方位連接的重要結構部件,它的質量決定了輸油臂的價值和使用壽命。外伸臂、內臂及立柱是輸油臂的主要承載件,是輸油臂完成裝卸作業的主要構件。因此,對其回轉接頭以及本體結構的研究對輸油臂整體的安全性具有極其重要的意義。輸油臂中間回轉接頭及其本體結構為研究對象。 首先,將聯合載荷分兩步施加,通過分析接觸角的變化,求解出聯合載荷作用下輸油臂中間回轉接頭最大滾動體載荷,并利用赫茲公式求出承載最大的滾動體的接觸應力及變形。利用有限元分析軟件ANSYS對輸油臂回轉接頭進行非線性接觸分析,計算滾動體的接觸應力及接觸變形值,與赫茲理論解進行比較分析；并對有限元模型中軸承載荷的施加進行了研究。 其次,針對輸油臂中間回轉接頭壽命計算方法的局限性,提出了先借鑒關節軸承壽命計算方法對其進行動態壽命計算、再按回轉軸承進行靜承載能力校驗的理論計算方法；在有限元接觸分析的基礎上,運用工程疲勞分析系統軟件nSoft,采用應變疲勞壽命分析方法對輸油臂中間回轉接頭進行疲勞壽命分析。 最后,采用滿應力設計的方法,以各截面參數作為設計變量,強度條件作為約束條件,結構重量作為目標函數,運用ANSYS對本體結構進行了結構優化。通過對優化結果比較,得出了合理的設計結果,降低了設計成本,提高了設計效率。