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大型隔膜泵作为固-液两相介质输送的核心设备，在冶金、石油化工和长距离管道输送等领域得到了广泛的应用。大型隔膜泵动力端主要由下箱体、曲轴、连杆、十字头和介杆等关键部件所组成。其中，介杆与十字头为法兰连接，受结构影响，介杆的法兰圆角在隔膜泵工作过程中应力较大，容易损坏。因此，为保证大型隔膜泵在用户现场正常、稳定、安全的运行，在介杆的设计过程中应对其进行强度分析校核，以确保其强度满足设计要求。传统的介杆分析是进行单件静强度分析计算，相比于装配体，约束与加载方式对于介杆的分析结果影响较大，所得到的结果相比于真实情况偏大，造成设计浪费。为了节省设计成本，介杆分析采用更加接近实际工况的装配体分析。本文采用有限元软件ADINA对大型隔膜泵介杆（工况活塞力为175T）进行有限元分析与校核，分别进行单件强度分析与装配体强度分析。对比两种分析方法的差别，优化分析设计方法，降低设计成本。
针对175T介杆采用有限元分析软件ADINA进行单件与装配体强度分析。介杆的三维模型如图所示。采用单件分析方法的网格划分与边界条件添加如图2所示。根据三缸单作用隔膜泵介杆的受力关系，将与活塞杆接触面上施加全约束，于介杆的法兰面上添加压强边界，压力大小为175T。
改进分析方法，采用装配体分析的网格划分与边界条件添加如图所示。如图3所示，介杆与圆环面面接触，圆环起到与十字头相同的作用，于圆环面添加压强边界，压力大小为175T，将与活塞杆接触面上施加。
通过两种分析方法得出的分析结果如图所示。图为单件强度分析方法的位移云图，图为单件强度分析方法的应力云图，介杆的最大应力位于法兰圆角处，最大应力为157.8MPa，最大位移为0.216mm。
图为采用装配体分析的位移云图和应力云图，改进分析算法后，介杆的最大应力同样位于法兰圆角处，但最大应力为140MPa，介杆的最大位移为0.203mm。
两种分析方法的最大应力和安全系数汇总见表。
通过以上分析可以看出，介杆的单件计算得到的应力比装配体分析的应力大很多，静强度安全系数与疲劳强度安全系数均有较大差距，分析其原因，由位移云图可以看出，采用单件分析的介杆法兰外边缘的变形量较大，究其原因是由于作用力引起的外边缘的挠度大于法兰内侧，因此法兰根部圆角应力较大。强度校核原则为安全系数大于许用安全系数，因此，由于采用装配体进行的分析安全系数较大，可以在介杆的设计过程中减小设计尺寸，从而降低介杆的生产成本。
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