基于ANSYS的挤压机液压缸的有限元分析

摘要................................................................................................................................I Abstract...............................................................................................................................II 引言. (1)

1绪论 (2)

1.1选题背景 (2)

1.2液压缸发展 (3)

1.3国内外研究 (4)

1.4课题研究理论意义和应用价值 (5)

1.5论文主要结构 (6)

2主液压缸及活塞环 (7)

2.1360主缸结构 (7)

2.2缸体 (9)

2.2.1缸筒校核 (9)

2.2.2缸筒的有限元分析 (11)

2.2.3缸筒连接 (13)

2.3缓冲垫 (15)

2.4液压缸活塞环 (16)

2.4.1活塞环的工作原理 (16)

2.4.2液压缸活塞环磨损分析 (16)

2.5支撑环和导向环 (17)

2.6内骨架活塞环 (17)

2.6.1衍化法设计 (17)

2.6.2有限元模拟分析 (18)

2.7本章小结 (19)

3活塞环 (21)

3.1活塞环作用 (21)

3.2活塞环种类 (22)

3.3活塞环工作条件 (24)

3.4活塞环结构 (25)

3.4.1活塞环参数 (25)

3.4.2活塞环计算 (27)

3.5活塞环的制造 (29)

3.6活塞环失效机理 (30)

3.7本章小结 (30)

4活塞环自由状态曲线 (31)

4.1椭圆法模拟活塞环自由曲线 (31)

4.2活塞环的受力分析 (34)

4.3分析前人研究 (37)

4.4本章小结 (40)

5分瓣活塞环研究 (41)

5.1理论分析 (41)

5.2有限元模拟 (43)

5.3衬簧开口活塞环 (45)

5.4本章小结 (46)

结论 (47)

参考文献 (48)

在学研究成果 (53)

致谢 (54)

引言

现代科学技术快速发展的今天,液压技术已经运用到各个关键位置，包括矿山机械、挤压机、工程机械、航空航天装置、船舶海洋工作机械等。作为自动化控制技术中的关键技术，各国对液压技术的发展越来越重视。

自动化工业在中国的迅速发展，同其他国家相比，中国市场对液压产品的需求量近几年不断增长，液压技术是很成熟的一项技术，发达国家无人车间，生产线，制造业等自动化的执行都离不开液压传动，同时液压技术对一个国家工业的发展起着重要的作用。在液压传动系统中液压缸是其最重要动力源承载者。液压缸的发展决定液压技术的发展程度，液压缸的普遍的应用也将会促进液压技术的发展。液压缸的承载能力，稳定性，重量等都是发展的关键。

液压缸是液压系统中关键的核心部分，液压传动中液压缸被普遍的使用，液压缸的作用也不仅仅局限于实现直线往复运动，液压缸的功能在不断地被开发利用。液压用户对液压设备的要求越来越高，液压设备的动作的可靠性越来越引起用户的极大关注。关于液压缸的使用寿命问题，衍生出来的液压缸壁的磨损，以及磨损原因，根据其运动速度，润滑油质量，这方面的研究无论在国内还是国外都是非常的多。电子时代，计算机时代的今天，运用计算机来研究其寿命，稳定性，结构，以及利用计算机来优化设计越来越方便。在应用程度上还有很大的发展空间，以及液压缸零部件的设计还需要提高。

垂直挤压机主液压缸的密封部件是活塞环，活塞环在发动机中广泛应用。开口活塞环的使用以经有一百多年的历史了，发展到今天，随着其他领域技术的进步，活塞环在自由状态曲线的设计上，从粗略的经验设计到整套理论公式的形成；在活塞环的制造方面，从单纯的热定型法到更精确的仿形加工；在活塞环的磨损研究方面，从研究活塞环的外形、表面粗糙度到活塞环的速度、油膜的形成；在活塞环的结构上，从单一的矩形环到具有不同特点的梯形环、扭曲环。工业的进步，科技的发展，对液压缸的要求越来越高，像活塞环这种看似很小、很简单的零件其作用以及发展空间都不容小视。