大型快锻液压机最大允许锻造偏心距研究

发布时间：2017-08-04 19:02

  本文关键词：大型快锻液压机最大允许锻造偏心距研究

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【摘要】：大型制造装备是制造产业链中重要的关键基础设备,体现着国家极端制造能力和制造水平,是国民经济和国防安全的重要保障。双柱快锻液压机组以其效率高、机械化程度高、节能节材效果显著等特点,在自由锻造设备中被认为是主要的发展方向之一,世界各国均在大力研发和应用。双柱快锻液压机组的主机结构主要分为斜置上推式和斜置下拉式两种形式,大型双柱快锻液压机结构以斜置上推式为主。上推式快锻液压机在对工件的锻压过程中,由于工件形状、温度偏差、材质不均等多种因素的影响,必然会有偏载的状况出现,且液压机的工作载荷也较大,所以上推式快锻液压机对抗偏载性能有较高的要求。最大允许锻造偏心距就是衡量上推式快锻液压机抗偏载性能的重要参数。上推式快锻液压机的工作缸柱塞与活动横梁均采用了球铰连接结构,而现有研究成果缺乏球铰自锁条件对偏心锻造力传递方式的影响分析,造成偏心锻造分析模型难以有效反映液压机偏心锻造的制约因素,使最大允许锻造偏心距的确定缺乏理论依据,给液压机使用带来严重的安全隐患。本课题拟基于工作缸球铰副转动自锁条件的影响构建大型双柱自由锻造液压机的偏心锻造力学分析模型,研究大型双柱快锻液压机的最大允许锻造偏心距。论文重点对上推式快锻液压机的工作缸与活动横梁连接球铰的转动自锁条件进行了理论分析,并利用ADAMS软件对球铰自锁条件进行了虚拟仿真,验证了理论分析的准确性,确定了在偏心锻造工况下工作缸与活动横梁的连接球铰处于自锁状态,球铰属刚性连接;以液压机工作缸与活动横梁的连接球铰满足自锁条件,建立了上推式快锻液压机的偏心锻造力学分析模型;根据偏心锻造力学分析模型,分析了液压机满足合理偏心锻造的条件,明确了液压机最大允许锻造偏心距的确定思路;指出了球铰满足自锁条件时,偏心锻造力将经过液压机的活动横梁和工作缸作用于机架横梁,主机机架与工作缸各自承载了全部偏心锻造力的作用,而工作缸的抗偏载性能相对机架明显较弱,工作缸的抗偏载性能将成为制约液压机偏心锻造能力的关键因素。以研究成果为根据,论文针对企业在用上推式快锻液压机的最大允许锻造偏心距和工作缸的抗偏载性能进行了分析,明确了研究成果的可行性。
【关键词】：快锻液压机 球铰 偏心锻造 转动自锁条件
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG315.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 引言9
• 1.2 快锻液压机简介9-13
• 1.2.1 快锻液压机的结构组成10-12
• 1.2.2 大型快锻液压机的工作原理12-13
• 1.3 课题背景13-14
• 1.4 本文的研究思路与主要内容14-17
• 1.4.1 研究思路14-15
• 1.4.2 主要内容15-17
• 2 球铰转动自锁条件分析17-28
• 2.1 球铰结构理论分析17-19
• 2.2 球面支承连接结构机构学与力学分析19-23
• 2.2.1 单球铰支承连接结构机构学与力学分析19-21
• 2.2.2 双球铰中间杆支承连接结构机构学与力学分析21-23
• 2.3 球铰转动自锁条件仿真分析23-27
• 2.3.1 仿真模型的建立23-24
• 2.3.2 仿真分析24-25
• 2.3.3 结果分析25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 3 压机最大允许锻造偏心距研究28-35
• 3.1 理论分析28-32
• 3.1.1 三缸均为双球铰支承连接结构液压缸28-30
• 3.1.2 主缸为双球铰支承连接、侧缸为单球铰支承连接结构液压缸30-32
• 3.2 虚拟仿真分析32-34
• 3.2.1 仿真模型的建立32-33
• 3.2.2 仿真结果分析33-34
• 3.3 本章小结34-35
• 4 压机最大允许锻造偏心距的影响因素分析35-38
• 4.1 压机结构参数对其最大允许锻造偏心距的影响分析35-36
• 4.1.1 压机三缸均为双球铰支承连接结构35
• 4.1.2 压机主缸为双球铰支承连接、侧缸为单球铰支承连接结构35-36
• 4.2 球铰自锁条件对压机最大允许锻造偏心距的影响分析36-37
• 4.3 球铰结构在压机中的作用分析37
• 4.4 本章小结37-38
• 5 液压缸抗偏载性能研究38-48
• 5.1 液压缸结构及其部件简介38-40
• 5.1.1 液压缸结构及其功能介绍38
• 5.1.2 液压缸部件38-39
• 5.1.3 液压缸柱塞与活动横梁的连接形式39-40
• 5.2 双球铰结构液压缸抗偏载性能研究40-44
• 5.2.1 偏心锻造工况下液压缸受力分析40-41
• 5.2.2 液压缸抗偏载性能分析41-44
• 5.3 单球铰结构液压缸抗偏载性能研究44-47
• 5.3.1 偏心锻造工况下液压缸受力分析44
• 5.3.2 液压缸抗偏载性能分析44-47
• 5.4 本章小结47-48
• 结论48-49
• 致谢49-50
• 参考文献50-53
• 攻读学位期间的研究成果53

【参考文献】

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1 韩忠义;张向红;;球面接触轴颈摩擦问题的探讨[J];机械设计与制造;2007年11期

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本文编号：621163