某型液壓機(jī)工作臺(tái)和上橫梁有限元分析研究

作者簡介陳永光講師，博士研究生。主要從事軍用油料裝備6纟的教學(xué)和科研；提要本文應(yīng)用CADCAECAM集成軟件IDEAS對某型液壓機(jī)工作臺(tái)和上橫梁在工作情況下0引言某型液壓機(jī)圮種中型的壓力設(shè)備，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜且受力較大，工作臺(tái)和橫梁+僅自身較，蠱鸞娉惺芎作缸和液壓力的作用，因此，工作臺(tái)和橫梁的強(qiáng)度付整個(gè)液壓機(jī)的性能和安全有著很大影響。應(yīng)用有限元分析方法，可以在產(chǎn)品開發(fā)初期，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算仿真，解變形和應(yīng)力分布，以便設(shè)計(jì)投入生產(chǎn)以前對其強(qiáng)度肓充分的認(rèn)識，能夠?qū)Σ蛔阒庍M(jìn)。

　　改進(jìn)，從而縮短設(shè)計(jì)試制周期，節(jié)省大量的實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)費(fèi)用。

　　為分析在工作條件下工作臺(tái)和上橫梁的受力和變形進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，本文采用45軟件在501工作站上對其進(jìn)行了詳細(xì)的分析，為液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

　　1機(jī)體結(jié)構(gòu)和有限元模型1.1機(jī)體結(jié)構(gòu)工作臺(tái)是液壓機(jī)的底座，起著整個(gè)機(jī)器的支撐和承受液壓力的作用，主要結(jié)構(gòu)參數(shù)為長寬高=料0019601700腿，總屯1200001巧，村料為，5鋼，其結(jié)構(gòu)實(shí)體投喂如上橫梁起著支撐液壓缸的作用，主要結(jié)構(gòu)參數(shù)為長寬1高=240，96，1700潘，總重100000材料為9235鋼，其結(jié)構(gòu)實(shí)體模型3.

　　1.2有限元計(jì)算模型由于工作臺(tái)和上橫梁的機(jī)體結(jié)構(gòu)和載荷對稱于機(jī)體的縱向和橫向中央平面，故取14機(jī)體建立有限兀分析模型。網(wǎng)格劃分米用節(jié)點(diǎn)面體單元，工作臺(tái)共有節(jié)點(diǎn)3164個(gè)，單元13，45個(gè)，2；上橫梁共有節(jié)點(diǎn)2197個(gè)，單元6473個(gè)，2化。

　　1.3邊界條件，壓邊墩壓力垂直作用于工作臺(tái)面，共400噸，均布，方向向下，立柱支撐處拉力共8處，每處100噸，環(huán)形分布，方向向上，液壓缸作用力兩個(gè)大圓分別受力121.5噸，環(huán)形分布，方向向下，兩個(gè)小圓分別受力78.5噸，環(huán)形分布，方向向下。

　　工作臺(tái)約束條件主要是地面支撐和根據(jù)對稱情況，分別施加于底面和對稱平面；上橫梁約束條件主要是根據(jù)對稱情況，施加于對稱平面。工作臺(tái)和上橫梁邊界條件3和315.

　　2計(jì)算結(jié)果分析計(jì)算機(jī)輔助工程2.1工作臺(tái)應(yīng)力和變形工作臺(tái)應(yīng)力和變形4，其應(yīng)力主要產(chǎn)生于工作臺(tái)中央支撐液壓缸處，最大值產(chǎn)生于環(huán)形頂部中央對稱處，其值為96.613.，最大變形產(chǎn)生于工作臺(tái)周靠近立柱支撐處，最大變形量為2.從計(jì)算結(jié)果明，工作臺(tái)最大應(yīng)力明顯小于材料的許用應(yīng)力且變形很小，設(shè)十滿足要求。

　　04a工作臺(tái)應(yīng)力和變形2.2上橫梁應(yīng)力和變形1上橫力蕢形4晷示，其應(yīng)力主要產(chǎn)生于上橫梁巾央支撤壓缸處，最大值產(chǎn)生于環(huán)形處，其值為12613，最大變形產(chǎn)生于支撐液壓缸的環(huán)形處，最大變形量為42.

　　從計(jì)算結(jié)果明，上橫梁最大應(yīng)力小于材料的許用應(yīng)力且變塍小，設(shè)計(jì)滿足要求。