基于ANSYS的擠壓機(jī)液壓缸的有限元分析
發(fā)布時(shí)間:2020-01-18 12:26
【摘要】:液壓缸是將通過(guò)液體壓力做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)的執(zhí)行元件。它的工作可靠,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)可減去減速裝置并沒(méi)有傳動(dòng)間隙,運(yùn)動(dòng)過(guò)程平穩(wěn),,在航天、船舶、工程機(jī)械等各種液壓系統(tǒng)中廣泛的應(yīng)用。液壓技術(shù)方面在實(shí)現(xiàn)高壓力、耐久性、高效率、穩(wěn)定性,高度集成化等都有很大的發(fā)展,完善比例控制,數(shù)字控制和伺服控制技術(shù)上也取得許多新的成就。在液壓系統(tǒng)和液壓元件的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化、仿真等更深層次的開發(fā)性方面日益顯著。 為了與其它領(lǐng)域新技術(shù)保持同步,液壓技術(shù)須不斷發(fā)展,液壓元件的性能逐步提高,來(lái)滿足日益變化的市場(chǎng)需求。液壓缸是液壓系統(tǒng)中重要的執(zhí)行元件,其中液壓缸密封組件是液壓缸高效率、高壓傳動(dòng)的重要保障。本文主要內(nèi)容是對(duì)大型擠壓機(jī)液壓缸分析,液壓缸的密封原理,分析其密封失效原因并提出解決案。 首先,了解擠壓機(jī)液壓缸各部分零件的結(jié)構(gòu),根據(jù)液壓缸的工作壓力,運(yùn)用公式及有限元軟件對(duì)液壓缸進(jìn)行受力分析。研究金屬活塞環(huán)的密封原理,分析其密封失效的原因以及活塞環(huán)在液壓缸和氣缸中的密封作用,通過(guò)衍化法優(yōu)化設(shè)計(jì)骨架無(wú)開口式活塞環(huán)。再者,介紹了活塞環(huán)的作用、結(jié)構(gòu)、種類及其生產(chǎn)過(guò)程,分析活塞環(huán)的失效過(guò)程,無(wú)論是液壓缸還是氣缸一旦活塞環(huán)的自身壓力消失,工作壓力即作用于活塞環(huán)的內(nèi)表面又作用于活塞環(huán)的外表面導(dǎo)致活塞環(huán)不能緊貼缸壁,密封失效。最后對(duì)金屬活塞環(huán)研究,通過(guò)嘗試用橢圓模擬活塞環(huán)自由狀態(tài)曲線,用幾何的方法求解活塞環(huán)自由狀態(tài)曲線,用有限元軟件分析接觸應(yīng)力,提取數(shù)據(jù),再利用拉格朗日多項(xiàng)式找到x,y方向受力相等的橢圓b/a的值。應(yīng)用平面曲桿理論分析活塞環(huán)受力,得出活塞環(huán)上各處受力和變形不同。介紹活塞環(huán)自由曲線的一些求解方法,應(yīng)用有限元軟件對(duì)其中的逆向求法分析,得出只要活塞環(huán)受到的壓力變化,活塞環(huán)就不能和缸壁完好接觸。研究使活塞環(huán)徑向壓力曲線分布曲線為圓時(shí)的活塞環(huán)自由狀態(tài)曲線也為圓時(shí)的可能性。結(jié)果表明,活塞環(huán)自由狀態(tài)曲線可以設(shè)計(jì)成圓形。
【圖文】:
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文展,高強(qiáng)度合金鋼、不銹鋼等特殊金屬的大型無(wú)縫,且大多數(shù)都需進(jìn)口。由于大型無(wú)縫鋼管主要應(yīng)舶、國(guó)防等重要領(lǐng)域,所以我國(guó)必須自主研發(fā),解07 年北方重工在多方專業(yè)人士的研究下研制成功擠壓機(jī)(圖 1.1),這一研究成果對(duì)我國(guó)整體水平提
圖 2.1 主缸結(jié)構(gòu)圖缸是單作用活塞式液壓缸。單作用缸只往缸運(yùn)動(dòng),靠活塞及上面元件的自身重力回到原油口以流量 q 進(jìn)入液壓缸后,液壓油壓力均液壓的作用下,產(chǎn)生推力 F,并以速度 v 向缸卸壓時(shí),活塞靠自重縮回。力 F 為mDp 2有效面積;直徑;的進(jìn)油壓力;
【學(xué)位授予單位】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH137.51
本文編號(hào):2570843
【圖文】:
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文展,高強(qiáng)度合金鋼、不銹鋼等特殊金屬的大型無(wú)縫,且大多數(shù)都需進(jìn)口。由于大型無(wú)縫鋼管主要應(yīng)舶、國(guó)防等重要領(lǐng)域,所以我國(guó)必須自主研發(fā),解07 年北方重工在多方專業(yè)人士的研究下研制成功擠壓機(jī)(圖 1.1),這一研究成果對(duì)我國(guó)整體水平提
圖 2.1 主缸結(jié)構(gòu)圖缸是單作用活塞式液壓缸。單作用缸只往缸運(yùn)動(dòng),靠活塞及上面元件的自身重力回到原油口以流量 q 進(jìn)入液壓缸后,液壓油壓力均液壓的作用下,產(chǎn)生推力 F,并以速度 v 向缸卸壓時(shí),活塞靠自重縮回。力 F 為mDp 2有效面積;直徑;的進(jìn)油壓力;
【學(xué)位授予單位】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH137.51
【參考文獻(xiàn)】
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1 劉衛(wèi)華,華巖;活塞環(huán)自由型線計(jì)算方法的比較[J];無(wú)錫輕工大學(xué)學(xué)報(bào);2001年01期
2 楊文林,廖生行,周恩濤;基于Simulink分析泄漏對(duì)非對(duì)稱液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)的影響[J];液壓與氣動(dòng);2003年06期
3 林榮川;郭隱彪;魏莎莎;林輝;;液壓缸臨界載荷計(jì)算和最優(yōu)設(shè)計(jì)[J];中國(guó)機(jī)械工程;2011年04期
4 肖世德,陶馳東;液壓缸應(yīng)力—穩(wěn)定性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1993年04期
5 陳小剛;;基于ANSYS的液壓缸優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J];液壓與氣動(dòng);2012年10期
本文編號(hào):2570843
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