本文關鍵詞：斜置角度對雙柱液壓機本體優(yōu)化設計的影響研究

  更多相關文章： 雙柱液壓機 斜置角度 預緊力 偏心載荷 有限元優(yōu)化

【摘要】：為適應鍛造車間裝備智能化和生產(chǎn)經(jīng)濟性要求,具有鍛造速度快和壓下精度高等特點的雙柱快鍛液壓機生產(chǎn)線越來越受到企業(yè)關注。因此,雙柱液壓機本體優(yōu)化設計及其自動聯(lián)動控制研究具有一定理論意義和實際價值。根據(jù)制定的行業(yè)標準,雙柱液壓機斜置角度分為22°,25°,30°,32.5°和35°。不同的斜置角度改變了液壓機的本體幾何參數(shù),也在改變設備重量。為響應國家倡導的節(jié)約資源號召,本文以5MN公稱壓力雙柱上推式液壓機本體為研究對象,以液壓機斜置角度為變量,以強度和剛度為約束條件,以減小本體重量為目標,進行本體優(yōu)化設計,具體研究內容有:首先,以斜置角度為35°的液壓機為例,依據(jù)傳統(tǒng)的設計理論,對本體主要零部件進行設計計算。同理,基于液壓機技術參數(shù)要求,設計并計算得到斜置角度22°,25°,30°,32.5°本體主要零部件尺寸,并對各零部件進行強度和剛度校核。其次,利用ANSYS Workbench有限元軟件,在中心載荷下對液壓機本體進行力學模擬分析,對主要零部件進行強度校核。通過有限元軟件優(yōu)化功能,以重量最小為目標,以橫梁的強度和相對撓度為約束條件,以橫梁的寬度和高度為變量,對不同斜置角度液壓機上、下橫梁進行優(yōu)化,獲取了各橫梁的優(yōu)化尺寸。最后,在立柱與橫梁接觸面處不發(fā)生開縫現(xiàn)象的條件下,模擬計算了中心載荷和偏心載荷下的最小預緊力,分析得到斜置角度對液壓機預緊力的影響規(guī)律。通過上述分析結果,研究了斜置角度對液壓機的重量影響趨勢,為企業(yè)在選擇雙柱液壓機的規(guī)格提供理論指導。
【關鍵詞】：雙柱液壓機 斜置角度 預緊力 偏心載荷 有限元優(yōu)化
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG315.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 引言11
• 1.2 快鍛液壓機的發(fā)展與現(xiàn)狀11-12
• 1.3 雙柱液壓機本體結構設計概述12-13
• 1.4 雙柱液壓機工作空間的布置特點13-15
• 1.5 液壓機本體優(yōu)化概述15-16
• 1.6 有限元軟件簡介16-17
• 1.7 課題來源和研究內容17-18
• 第2章 不同斜置角度的雙柱液壓機本體結構設計18-33
• 2.1 引言18
• 2.2 液壓機技術參數(shù)18
• 2.3 主工作缸的設計18-20
• 2.4 斜置角度為 35°時液壓機上橫梁的設計計算20-24
• 2.4.1 上橫梁的結構設計21
• 2.4.2 上橫梁的強度校核21-24
• 2.4.3 上橫梁的剛度校核24
• 2.5 其它斜置角度時液壓機上橫梁的設計計算24-26
• 2.6 不同斜置角度的液壓機下橫梁的設計計算26-28
• 2.7 活動橫梁的結構設計28-30
• 2.8 拉桿和立柱的結構設計30-31
• 2.8.1 拉桿直徑的確定30
• 2.8.2 立柱結構設計30-31
• 2.9 預緊力的計算31-32
• 2.10 本章小結32-33
• 第3章 中心載荷下雙柱液壓機本體有限元分析與優(yōu)化33-53
• 3.1 引言33
• 3.2 上橫梁優(yōu)化33-37
• 3.2.1 模型的建立33-34
• 3.2.2 上橫梁初定結構計算結果34-35
• 3.2.3 上橫梁結構優(yōu)化35-37
• 3.3 下橫梁優(yōu)化37-40
• 3.3.1 模型的建立37
• 3.3.2 下橫梁初定結構計算結果37-40
• 3.3.3 下橫梁的結構優(yōu)化40
• 3.4 中心載荷下雙柱液壓機拉桿合理預緊力研究40-51
• 3.4.1 液壓機本體結構有限元建模40-41
• 3.4.2 加載初定預緊力后本體結構受力分析41-43
• 3.4.3 中心載荷時組合機架合理預緊力的研究43-45
• 3.4.4 中心載荷下關鍵零部件的有限元分析45-51
• 3.5 本章小結51-53
• 第4章 偏心載荷下雙柱液壓機的有限元模擬分析53-73
• 4.1 引言53
• 4.2 偏心載荷下有限元模擬分析53-70
• 4.2.1 偏心載荷時斜置角度對拉桿預緊力的影響研究54-58
• 4.2.2 活動橫梁在下端時有限元分析58-62
• 4.2.3 活動橫梁在中部時有限元分析62-66
• 4.2.4 活動橫梁在上部時有限元分析66-70
• 4.3 斜置角度對液壓機結構尺寸和重量影響趨勢70-72
• 4.3.1 斜置角度對液壓機結構尺寸的影響趨勢70-71
• 4.3.2 斜置角度對液壓機本體重量的影響趨勢71-72
• 4.4 本章小結72-73
• 結論73-75
• 參考文獻75-79
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果79-80
• 致謝80

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本文編號：930712