基于ANSYS的翻卷机液压缸的有限元分析
有限元分析ansys
WfTR
虚功 虚位移 外力
在发生虚位移的过程中,弹性体内将产生虚应变 。
应力在虚应变上所做的虚功是储存在弹性体内的虚
应变能,若用 U 表示虚应变能,则
UTdV V
单位体积内的虚应变能为
U
UT
U
o
2.虚位移原理
虚位移原理又称虚功原理,是最基本的能量原理.
目前有限元法主要采用的是位移法,它是以三个位移 分量作为基本未知量的.
三、虚位移原理
1.虚功与虚应变能
➢应变能
弹性体在外力作用下要发生变形,外力对弹性体 做功。若不考虑变形中的热量损失,弹性体的动能及 外界阻尼,则外力功将全部转换为储存于弹性体内的 位能---应变能。当外力去掉后,应变能将使弹性体恢 复原状。
xxdxdy
如果微分体上还有 y 和 x y 的作用,弹性体单位
体积应变能:
U1 2(xxyyxyxy)
虚位移 是指在约束条件允许的范围内弹性体可能发 生的任意微小的位移。
➢它并未实际发生，只是说明产生位移的可能性。 ➢它的发生与时间无关,与弹性体所受的外载无关。
弹性体在外载作用下的实位移是可能的虚位移。
式中
1
1
0
D
E(1 ) (1 )(1 2)
1
1
0
0
0
1 2
2(1
)
称为平面应变问题的弹性矩阵.
平面应力问题弹性矩阵 平面应变问题弹性矩阵
●位移可分解为x、y、z三个坐标轴上的投影u、v、
w,称为位移分量. 沿坐标轴正方向的位移分量为正,反之为负.
●位移的矩阵表示 du v wT
基于 ANSYS 的液压油缸再制造技术方法可行性分析
基于 ANSYS 的液压油缸再制造技术方法可行性分析黄大明;江代祥;李跃朋;杨春兰【摘要】为了探讨零件在结构上或技术上再制造的可行性，针对采用修理尺寸法在对进行再制造的零件作机械加工中要去除表面层厚度，以消除其表面缺陷及恢复其形状精度时，会在一定程度上削弱零件的强度或刚度的问题，本文选择了工程机械中的动臂油缸和转斗油缸作为研究对象，应用ANSYS有限元分析软件分别对其在缸壁厚度因机械加工减少0.5 mm和1.0 mm后的力学性能进行分析，通过计算缸体在原设计条件下的应力场和位移场，了解缸体结构加工后的应力应变情况，为采用修理尺寸法进行油缸再制造和确定缸体的再制造修理尺寸及其标准化提供理论依据。
计算结果显示，缸体加工后零件最大应力处的安全系数分别为1.63、1.57和1.47、1.41，最小的数值仍然在1.2～1.5的设计安全系数推荐值范围内，表明再制造加工后的油缸缸体能满足强度、刚度要求，采用修理尺寸法进行油缸的再制造是可行的。
%A study was conducted for remanufacturing feasibility of used parts at the levels of struc -ture and technology concerning the issue that the repaired part's strength and stiffness may somehow decline while the surface thickness of remanufacturing parts is modified during the process of machi-ning to eliminate the surface defects and to restore geometric accuracy by means of size repair meth-ods.A boom cylinder and a rotating bucket cylinder was selected as the objects for study .Their me-chanical properties were analyzed by ANSYS , while their wall thickness was cut by 0 .5 mm and 1.0 mm.The stress field and the displacement field of cylinder block were also calculated in origi-nal geometry condition , with an assumption that the stress and strain of cylinder block modifiedgeo-metrical size can provide theoretical basis for defining the scale and standardization of restoring geo -metrical size.The result shows that with an original safety factor of 1.66 for a boom cylinder at max-imum stress , the safety factors are 1.63 and 1.57 when the surface cutting were 0.5 and 1.0 mm for the repaired cylinder blocks , and the minimum safety factors are still in the range of design limita-tion of 1.2~1.5 .Thus the repaired cylinder block can meet the demands of the strength and rigid-ness, suggesting that size repair method is feasible for the cylinder block remanufacturing .【期刊名称】《广西大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】7页(P1040-1046)【关键词】修理尺寸法;液压油缸;再制造技术;可行性分析【作者】黄大明;江代祥;李跃朋;杨春兰【作者单位】广西大学机械工程学院，广西南宁 530004;广西柳工机械股份有限公司，广西柳州 545007;广西大学机械工程学院，广西南宁 530004;广西大学机械工程学院，广西南宁 530004【正文语种】中文【中图分类】TH17;TH240 引言绿色环保、可持续发展、循环再利用是当今全球共同关注的焦点，再制造以其具有巨大资源潜力、显著经济效益和明显环保作用，成为在节能减排大环境下作为先进制造技术的重要部分和发展方向。
基于ANSYS的环锻液压机结构优化分析
第6期0引言随着风电设备、工程机械、矿山机械、船舶和航空航天等领域的不断发展,环形锻件的应用也越来越广泛。
尤其是在风电设备和工程机械两个领域,环形锻件主要用于偏航和变桨齿圈,大型矿山机械齿圈、回转支撑内外圈以及回转支撑底座的制造。
环形锻件与普通的自由锻等锻造成形相比,具有载荷小、效率高、变形充分均匀、节材、无冲击、低噪声、组织性能好及工作环境好等优点。
环形轧制技术当今已成为先进制造技术中的重要组成部分。
近年来,国内环形锻件企业日益增多,既有资金实力雄厚的老牌国有或外资锻造企业,又有中小民营锻件企业。
市场需求从量到质发生着转变,锻件行业从低端向中高端发生着转移,市场竞争越来越激烈。
为了全面提升中国制造业的发展质量与水平,应对市场需求的变化,提高环形锻件的综合机械性能、材料利用率、工件质量精度和生产效率,就需要对作为环锻轧制生产线中的重要组成部分之一“环锻液压机”提出更高的要求,比如设备公称力、设备刚度等都要求越来越高。
这些变化对液压机的机身设计提出了更高的要求,液压机的机身设计是液压机的重要组成部分,尤其是重量约占整机重量的70%以上。
在提高设备刚度和使用寿命的前提下,如何在机身设计过程中控制成本,减少投入,提高性价比,避免复杂设计,缩短设计周期,实现快速的机身设计和有限元分析优化就显得尤为重要。
鉴于上述原因,文中以40M N 重型环锻液压机机身结构为例,采用Sol i dW or ks 软件对机身结构进行三维模型的建立,然后利用有限元分析软件A N SY S 对模型进行加载仿真分析计算,将液压机机身整体作为研究对象,将应力、刚度、重量等作为参数优化目标,为该类环锻液压机的机身快速设计提供了理论支撑和数据支持。
1环锻液压机的结构特点和技术参数环锻液压机主要由机身、油缸、液压系统和电气系统组成。
机身主要采用拉杆预紧组合框架式结构。
拉杆通过预紧工具加压后,将上横梁、支柱、下横梁拉紧在一起,框架中间安装有油缸、滑块、上砧具、工件、下砧具、工作台等主要组成部分,共同形成一个封闭的受力框架。
有限元在ROV液压管道内流场的分析应用
有限元在ROV液压管道内流场的分析应用摘要：利用ANSYS软件中FLOTRAN CFD对ROV液压系统的弯管处液体流场进行建模、分网、加栽、分析后，得出了液流流经弯管处的压力分布云图和速度矢量分布图。
正确反映了液流在流经弯管时速度和压力的变化，找出了造成压力损失的主要原因。
为ROV液压系统的设计提供了一个合理的依据。
关键词：ROV；弯管；ansys引言液压管道是ROV液压系统中不可缺少的一个重要部分，液压油沿着管道进入液压缸。
因此，液压管道的合理设计对液压系统的能量消耗、工作能力和效率有着重大的影响。
液压管道包括水平管道、垂直管道和弯管等。
在液压管道设计当中，液流在管道内的流场非常复杂。
尤其在弯管处，液体的速度和压力都发生明显的变化，这样造成一定的压力损失。
管道设计时必须要考虑到这2个量的变化。
液体流经弯管的压力损失和速度以往都是根据经验公式估算，存在一定的缺陷[1]。
利用ANSYS软件当中的FLOTRAN CFD能清楚地看出液体流经弯管处速度和压力值的变化分布。
并能由此分析出造成压力损失的主要原因。
1.FLOTRAN CFD功能简介ANSYS程序中的FLOTRAN CFD分析功能是一个分析二维及三维流体流动场的先进工具，能够对流场的各种问题进行分析。
其中的FLUID 141和FLUID 142单元类型，可以用来解算单相粘性流体的二维和三维流动、压力和温度分布。
其主要步骤为：①确定问题的区域；②确定流体的状态；③生成有限元网格；④施加边界条件；⑤设置FLOTRAN分析参数；⑥求解[2]。
本文即利用FLUID 141单元类型来求解弯管处流体的速率和压力分布，选择单一液体进行流场分析。
2.ROV 实例分析2.1初始条件本文选取ROV一长方形端面弯管如图1所示初始条件为：直径D=14 mm；入口流速v=1.2 m/s，方向平行于垂直管道轴线；入口压力P=8M Pa；管内温度t=40则液体密度p=850kg/m3，液体粘度=45mm/s。
《液压机机身有限元分析与优化》范文
《液压机机身有限元分析与优化》篇一一、引言液压机作为现代工业生产中不可或缺的重要设备，其机身的设计与性能直接关系到设备的整体稳定性和工作效率。
随着计算机技术的飞速发展，有限元分析方法在液压机机身的设计与优化中得到了广泛应用。
本文旨在通过液压机机身的有限元分析，探讨其结构性能及优化策略，以提高液压机的整体性能和稳定性。
二、液压机机身有限元分析2.1 有限元分析基本原理有限元分析是一种通过将连续体离散成有限个单元进行分析的方法，其基本原理是将连续的实体离散化，通过对每个单元进行分析，得到整个结构的近似解。
在液压机机身的有限元分析中，通过建立机身的三维模型，划分网格，设定材料属性及边界条件，进行求解分析，从而得到机身的应力、应变等参数。
2.2 液压机机身模型建立与网格划分根据液压机机身的实际情况，建立三维模型。
在模型建立过程中，需充分考虑机身的结构特点、材料属性等因素。
网格划分是有限元分析的关键步骤，合理的网格划分可以保证分析结果的准确性。
在机身的网格划分中，需根据机身的结构特点选择合适的网格类型和大小，以保证分析结果的精确性和可靠性。
2.3 材料属性及边界条件设定在有限元分析中，需设定机身的材料属性，包括弹性模量、泊松比、密度等参数。
同时，还需设定边界条件，如约束、载荷等。
合理的材料属性及边界条件设定对于保证分析结果的准确性具有重要意义。
2.4 求解及结果分析根据设定的材料属性及边界条件，进行求解分析。
通过求解得到机身的应力、应变等参数，进而对机身的结构性能进行评估。
根据分析结果，可以找出机身的薄弱环节和潜在问题，为后续的优化设计提供依据。
三、液压机机身优化策略3.1 结构优化根据有限元分析结果，对液压机机身的结构进行优化。
优化策略包括改进结构布局、调整结构尺寸、采用新型材料等。
通过优化设计，可以提高机身的刚度、强度和稳定性，降低应力集中现象，延长设备的使用寿命。
3.2 工艺优化工艺优化主要包括加工工艺的改进和装配工艺的优化。
《2024年液压机机身有限元分析与优化》范文
《液压机机身有限元分析与优化》篇一一、引言随着工业制造的飞速发展，液压机在生产领域扮演着重要的角色。
作为液压机的核心组成部分，机身结构的稳定性和性能对整机的工作效率、使用寿命以及产品精度具有重要影响。
因此，对液压机机身进行有限元分析和优化设计，不仅有助于提高其工作性能，还能为生产过程中的安全性和效率提供保障。
本文旨在通过有限元分析方法，对液压机机身进行深入研究，并探讨其优化策略。
二、液压机机身有限元分析1. 模型建立首先，根据液压机机身的几何尺寸和材料属性，建立三维实体模型。
在模型中，需考虑机身的结构特点、材料属性以及可能的约束条件。
同时，为提高分析的准确性，需对模型进行网格划分，确保网格的密度和分布符合分析要求。
2. 加载与约束在有限元分析中，加载和约束的设置对于分析结果的准确性至关重要。
根据液压机机身的实际工作情况，设置合适的载荷和约束条件。
其中，载荷包括重力、工作压力等，约束条件则需考虑机身的固定方式和支撑条件。
3. 求解与分析利用有限元分析软件，对加载后的模型进行求解。
通过求解，可以得到机身的应力分布、位移变化以及振动模态等数据。
对这些数据进行深入分析，可以了解机身在不同工况下的工作性能和潜在问题。
三、液压机机身优化设计1. 问题识别通过有限元分析，可以发现机身结构中存在的问题和潜在风险。
例如，机身局部应力过大、振动模态不合理等。
这些问题会影响机身的工作性能和寿命，需要进一步优化。
2. 优化方案制定针对发现的问题，制定相应的优化方案。
优化方案包括改进结构、调整材料、优化工艺等。
在制定方案时，需充分考虑机身的工作环境、性能要求以及成本等因素。
3. 优化实施与验证将优化方案应用到机身结构中，重新进行有限元分析和实验验证。
通过对比优化前后的数据，评估优化效果。
若优化效果显著，则说明优化方案可行；若效果不明显或出现问题，则需进一步调整优化方案。
四、结论与展望通过有限元分析和优化设计，可以提高液压机机身的工作性能和寿命，为生产过程中的安全性和效率提供保障。
基于Ansys Workbench的液压油缸压稳特性计算0311修改
图 1 某加长型翻斗缸活塞杆总成的约束模型 先考察活塞杆总成本身的压稳特性，本文
后面接着考察油缸总成的压稳特性，其中在
图 4 活塞杆总成的线性屈曲计算结果 根据机械设计手册单独对活塞杆总成的压
图 6 加长型翻斗缸总成的线性屈曲计算结果 4 结论
本文利用 Ansys Workbench 软件，对某加 长型翻斗缸的活塞杆总成进行线性屈曲和非 线性屈曲计算，并对比结果，对油缸总成进 行线性屈曲计算；将部分计算结果与用传统 的计算方法得到的结果进行对比，在机械设 计手册的基础上对油缸压稳特性的计算方法 实现了一定突破，应用本文的计算方法可校 核较复杂油缸总成的压稳特性，指导油缸可 靠性改进等。
活塞杆杆头销轴处 C 施加朝向活塞方向的轴 承力，在与导向套配合处 A、活塞与缸筒配合 处 B 施加柱面约束，在活塞杆总成最有段施 加固定约束。
进行计算，得到图 2（总变形）的结果。
图 2 某加长型翻斗缸活塞杆总成受压变形计算 结果
将静力分析结果导入线性屈曲分析，求解 完成后，分析流程如图 3 所示；
这种计算方法得到的P 值趋于保守。采用非等 截面计算法得到的P 值与实际情况接近。其计 算公式为
P
J
式中 k—形状系数，可以查阅设计手册得 到
装载机上油缸的安装形式往往与表 1 中 的 4 种形式都不能完全对应，安装形式属于 两端铰接而且度无刚性导向；另外油缸的活 塞杆存在变径，有些加长型油缸还可以在活 塞杆上加限位套来控制活塞杆外露长度，这 样如果直接用设计手册上的经验公式计算， 得到的结果跟实际会有较大差异。 3 基于 Ansys Workbench 的液压油缸压稳特 性分析 1）分析某装载机加长型翻斗缸的活塞杆总成 的压稳特性
基于ANSYSWorkbench的液压支架推移杆有限元分析
推移 机构 ， 主要 由推 移 千 斤 顶 、 组 合 式 推移 杆 、 连 接 头 和销 轴组 成 ， 其 作用 是推 溜 、 移 架 和拉后 溜［ １ ］ 。
１ 推 移杆 的 三维实 体建 模
图 ２ 推 移 杆 网 格 划 分
液压 支架推 杆大 部分 是 由钢板 组焊 而成 的箱 型结
３ ． １ 工 况一 （ 组合式推 移杆 推移 输送机 ）
由推 移 千斤 顶 的 技 术 特 征 可 知 ， 在 泵 站 压 力 为 ３ １ ． ５ ＭＰ ａ时 ， 千斤 顶的最 大推 溜力 为 ３ ６ １ ｋ Ｎ， 在组 合
图 １ 组 合式 推 移 杆 三 维 实 体 模 型
学院 ，江 苏 徐 州 ２ ２ １ １ １ ６ ；３ ． 新 疆 大 学 机 械 工 程 学 院 ， 新 疆 乌 鲁 木 齐
技 有 限公 司 ， 江 苏 徐 州 ２ ２ １ ０ ０ ８ ）
８ ３ ０ ０ ０ ８ ；４ ． 徐 州 中澳 能 源 科
摘 要 ：通 过 在 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ中对 液 压 支 架 推 移 杆 进 行 三 维 实体 建 模 和 在 ＡＮ Ｓ Ｙ Ｓ Ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ中 的 有 限元 分 析 ，
３ ． ２ 工 况二（ 组合 式推 移杆拉 液压 支架） 在 泵站 压力 为 ３ １ ． ５ ＭＰ ａ时 ， 千 斤 顶 的 最 大 拉 架
不 仅 得 到 了井 下 ３种 常 见 工 况 下 推 移 杆 上 最 大 应力 和 最 大 变形 量 以及 其 存 在 的 危 险 部 位 ．还 找 到 了推 移 机 构 初 步 设 计 的 结 构 缺 陷， 结 果 证 明在 机 械 零 部 件 设 计 中 应 力集 中不 可 忽略 。
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材 料 名 称
４ ５钢
屈服强度／ ａ ＭＰ
３３ ５
抗拉强度／ Ｐ Ｍａ
５８ ９
５ 改进 措 施
５１ 总 体 结构 分 析 ．
最 大 的 应力 主 要 存 在 于 翻卷 液 压 缸 上 端 吊耳 处 ， 较 大 角 度转 折 的 部 位 也 有 应 力集 中 ； 油缸 内上 部 有 在 角 处 产 生较 大 的应力 ， 在 高 压作 用 下 产 生 应 力集 中现 象 。 该 利 用 过 渡 圆角 的形 式 减 少 其 应 力集 中的 可 是 应 能 性 ． 变 形 集 中在 翻卷 液 压 缸 的上 部 耳 环 附 近 。 主要 而且 由于 是 接 触 ， 液 压 缸 缸 筒 也 产 生 了较 大变 形 ， 在 活 塞 杆 和液 压 缸 缸 壁 之 间产 生 了相 互 的 作 用 力 。 时也 增 加 了 它们 之 间 的磨 损 ［ ３ 同 ６． － ７
４ 结 果
翻卷 缸 静 力 学分 析 结 果 总 结 如 表 ２ ． 液压 缸 使 用 的材 料 为 ４ ５钢 ． 它们 的 材 料 主 要 力 学 性
能参 数 如表 ３ ．
表 ２ 机 架静 力 学 分 析分 析结 果
翻卷缸 的安全 系数 ：ｌ ３ ３ １２ ３ ２ ， ５钢 的安 ｎ ＝ ５／ ０ ＝ ． ７ ４ ４ 全 系数 为 １ ～ ．。 以它们 的设 计满足静力强 度的设计 ． １ 所 ２ ５
到水平位置 ， 由水平位置翻转到垂直位 置 ， 或 以便进行开卷或运输． 钢卷 翻卷 机通常 的有 ３ 种动力传动方 式： 液压传动 、 压传 动和齿轮传动 ． 中 ， 气 其 液压传动 的传递系统 动力稳定 ， 适合大吨位的钢卷 ； 气压传动运 作周期小 ， 反应灵敏 ， 适合小 吨位的钢卷或者轮胎 ； 齿轮传动传递动力稳定 ， 适合 中速 、 中等载荷的场合 ［ １ ］ ． 翻卷机使用对象是钢卷直径 （ 外径／ 内径 ） ： １ ０ ｍ ／ ７０ ｍ， 为 ４ ０ ｍ ￣ ６ ｍ 钢卷单重 ： ，８ ｂ 最大 ２ ｔ ５． 它的驱动方式采用
７ Байду номын сангаас２
广西 工 学 院 学 报
第２ ２卷
２ 翻 卷 缸 有 限元 模 型 的建 立
在保 证 分 析结 果 精 度 的前 提 下 ， 了 提 高 有 限元 网格 划 分 质 量 ， 小 模 型 规 模 ， 要 对模 型进 行 适 当 为 减 需
的简 化 ：
（ ） 考 虑铰 接 处 材 料 特性 的变 化 ； １不
［］ ８ 王新 田． 高炉装料液压缸 耳环断裂分析及改进［ ］ Ｊ． 冶金设备管理与维修 ，９ ８２ ：１３ ． １９ （ ） －３ ３
Ｆｅ ｉｅＥｌｍ ｅ ｔ ｎ ｔ ｅ ｎ ａｙ ｉ ｆ ｙ ｒ ｕ ｉ ｌ ｄ ｒｉ ｉ Ｄｏ ｅ ｄｎ Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｄ ａ ｌ Ｃｙｉ ｅ Ｃｏｌ ｗｎ ｎ ｉ ｇ Ｈ ｃ ｎ ｎ
２ Ｌｕｈ ｕＩ ｎａ ｄＳｅ ｌ ｒｕ ｏｄＲ ｉｎ ｌ ｔ ｉｚｏ ４ ０ ２， ｈｎ ） ． ｉｚ ｏ ｏ ｎ ｔｅ ｏ ｐＣ ｌ ｏｌ ｇ ａ ，Ｌｕ ｈ ｕ５ ５ ０ Ｃ ｉａ ｒ Ｇ ｉ Ｐｎ
Ａ
Ｍ ＡＹ ９ ２ Ｏ ｌ ０１
２ ：９ ｌ ３ １ ：３ ＰＬ ０Ｔ ＮＯ．
面积上 ， 耳环直径 ８ ｍ， ０ ｍ 宽度 ６ ｍ， ０ ｍ 折算到 吊耳垂直面积上的压
强为 ４ ４ＭＰ ， 中液压 缸 内部油压 １ ａ载 荷 和 约束 的加 载情 况 ａ其 ６ ＭＰ ，
液压传动 。 动力来源于翻卷缸 、 移动缸和同步缸 ； 因此 ， 液压缸的寿命显 著影 响了翻卷机 的寿命 ， 为此 ， 本文
利用 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 软件对翻卷机 的液压缸进行静力学分析 。 并对其进行强度校核．
１ 液 压 缸 的结 构 尺 寸 和材 料 属 性
翻 卷机 采 用 ＨＳ Ｇ型 工 程 用 型 液 压 缸 。 结构 参 数 结构 尺 寸 如 图 １ 示 ［３ 其 所 ２１ －．
如 图 ３所 示 ．
在 满载 荷 与 约 束 条 件 下 。 限 元 分 析 得 到 满 载 荷下 的 变形 和 有
应力结果 。 分别 如 下 图 ４ 图 ５所 示 ． 、
图 ４ 满载 轴 荷 下的 变 形 云 图
图 ３ 载 荷 和 约 束 分 布 图
图 ４中应 力 主要 集 中在 耳 环 、 压 缸 筒 部 分 ， 液 在有 较 大 角 度 过 渡 位 置 也 存 在应 力 集 中 ， 大 应 力 在 上 最 端 承受 垂 直轴 向力 的耳 环 位 置 ， 下 图 ６所 示 ． 如
参 考 文献
［］ １ 俞新陆． 液压机现代设计 理论 【 ． Ｍ］ 北京 ： 机械工业 出版社 ，９７１ ． １８ ．０
［ ］ 培 起． 压 缸 ［ ． 京 ： 京 科 学 技 术 出版 社 ，９ ７６ ２贾 液 Ｍ］ 北 北 １ ８ ． ．
［ ］ 天 觉． 编 液 压 工 程 手册 ［ ． 京 ： 京 理工 大学 出版 社 ，９ ８１ ３雷 新 Ｍ］ 北 北 １９ ． ２ ［ ］ 曙光 ．Ｎ Ｙ ４ 龚 Ａ Ｓ Ｓ基 础应 用 及 范 例 解 析 ［ ． 京 ： Ｍ］ 北 机械 工业 出版 社 ，０ ３１ ２ ０ ．．
到 的 网格 模 型 如 图 ２所 示 ．
３ 翻 卷 缸 的 结构 静 力分 析
图 ２ 液 压 缸 的 有 限 元模 型 图
当翻卷 机 装 上 ２ 钢 卷 ， 卷 液 压 缸 处 于 垂 直状 态 时 所 受 的 ５ｔ 翻
力 最 大 ， 时 翻 卷缸 只有 轴 向 受 力 ， 端 铰 链 约束 ， 承受 径 向力 此 下 不 和弯 矩 ． 端 受 力 为 ２ １ １ 由 于 Ａ Ｓ 上 １ ０Ｎ。 ６ Ｎ ＹＳ中加压 是 加 到投 影
［］ ５ 张胜 民． 于有 限元 软 件 Ａ Ｓ Ｓ ． 结 构 分 析 ［ ． 京 ： 基 Ｎ Ｙ ７０的 Ｍ］ Ｅ 清华 大学 出版 社 ，０ ３１ ｊ ２ ０ ． ． 【 ］ 庆 ， 富 强． 于 有 限 元分 析 的 ６ ＭＮ挤 压铸 造 机 主液 压 缸 设 计 ［］ 电工 程 ，０ ｌ ８ １ ，３３ ６孙 应 基 ０ Ｊ． 机 ２ １ ＇ （ ）３ —５ ２ ［ ］ 秀 萍 ， 晓 ． 压 缸 结 构 设 计 的有 限元 法 ［］ 床 与 液 压 ，０ ４ １ ：０ ．０ ． ７ 杨 曹 液 Ｊ． 机 ２０ （ ）１ ８１９
第２ ２卷 第 ３ 期 ２ １ 年 ９月 ０１
广 西 工 学 院 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＧＵ ＡＮＧ￣ ＵＮｌ ＥＲＳＴＹ ＯＦＴＥ ＨＮＯＬ Ｖ Ｉ Ｃ ＯＧＹ
Ｖ０．２ １ Ｎｏ３ ２ ． Ｓ ｐ ２ １ ｅ．０ １
文章编号 １０ ．４ ０ ２ １ ）３０ ７ ．３ ０ ４６ １ （０ ０ ．０ １０ １
关键词 ： 翻卷 机 ； 压缸 ； 限 元 分 析 液 有 中图 分 类 号 ：’１５ Ｔ ３ ５４ ． １ ；Ｇ １ ． Ｉ Ｂ 文献 标 志 码 ： Ａ
０ 引言
钢 卷 翻卷 机 是 钢 厂 大 型 钢 卷 在 输 送 过 程 中的 重要 辅 助 设 备 之 一 ．翻 卷 机 可 以将 钢 卷 由垂 直位 置 翻 转
收 稿 日期 ：０ １Ｏ －９ ２ １．６２
表１ ４ ５钢 材 料 参数 弹 性模 量
泊松 比
２０ Ｐ ０ Ｇ Ｍａ
０３ ．
基金项 目： 柳州市应用技术与开发计划 （０ １０ ０ ０ ）院科硕（ ７２ ５ 项 目资助 ２ １ｃ ３ １ ７ ； ００ １） 作者简介 ： 罗海 萍． 讲师 ， 硕士 ． 研究方 向： 机械电子工程 ，－ ａｌｈ ｚｒ＠１ ３ｏｍ Ｅ ｍ ｉ ｐｅｏ ６ ． ． ： ｏ
Ｌ５ ２ 恐
ｄ（１） ３Ｅ０
厂＿＿
１
．
．
ｆ ’ Ｉ ｒ Ｉ
Ｈ Ｓ Ｇ Ｋ
Ｉ ’
１
Ｊｌ Ｉ Ｉ Ｊ
写 Ｊ
Ｌ ３ Ｌ６
．
Ｌ６
．
圈 １ ＨＳ 工程 用 型 液 压 缸 结 构 参数 图 Ｇ
其 中翻卷缸参数 ： 无杆腔 内径为 １０ ｍ， ６ ｍ 有杆腔 内径 为 １５ ｍ， ２ 最大行程为 ２ ０ ｍ 油压为 １ Ｐ ． ｍ ６０ ｍ， ６ ａ Ｍ 液压缸耳环根据使用 的位置不 同，耳环可分为杆用 吊耳和缸筒 用耳环两 种． 杆用耳 环安装安装 在活塞杆 的外 端部 ， 通常用螺纹连接． 缸筒用耳 环一般 与 缸筒后端盖为一体 ， 但耳环 的销 孔应该焊后加工． 文中材料均为 ４ 本 ５钢 ， 料 材 参数 如表 １ 所示．
Ｍ ａ ｈ ｎ ｓ ｄｏ ｃ ｉ ｅＢａ ｅ ｎ ＡＮＳ ＹＳ
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（． ｅ ａ ｍｅ ｔ ｆ ｃ ａ ｉ ｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｇ ａ ｇ ｉ ｎｖｒｉ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｌｕｈ ｕ５ ５ ０ ， ｈｎ ； １ Ｄ ｐ ｒ ｎ ｈ ｎｃ ｇｎ ｅ ｎ ， ｕ ｎ ｘ Ｕ ｉｅｓ ｙｏ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ， ｉｚ ｏ ４ ０ ６ Ｃ ｉａ ｔ ｏ Ｍｅ ａＥ ｉ ｔ ｆ
基于 Ａ Ｙ ＮＳ Ｓ的翻卷机液压缸的有 限元分析
罗海 萍 ， 佐 云 ２唐 清 春 潘 ，
（． 工 学 院 机 械 工 程 系 ， 西 柳 州 ５ ５ ０ ；． 州 钢 铁 （ 团 ） 司冷 轧 板 带 厂 自动 化 室 ， 西 柳 州 ５ ５ ０ ） １广西 广 ４ ０ ６ ２柳 集 公 广 ４ ０ ２
（） ２ 略去 端盖 上 的进 油 出油 加 注 口 、 封 件等 对 结构 受 力 分 布影 响 不 大 的 结构 ； 密 （ ） 向机构 简 化 到 筒 壁 ， ３导 为使 其 后 接 触单 元 分 析提 供 帮 助 ： （） 厚 壁 圆筒 模 拟 轴 承 以简 化 模 型 ； ４用