某型液壓機工作臺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纟的教學和科研；提要本文應(yīng)用CADCAECAM集成軟件IDEAS對某型液壓機工作臺和上橫梁在工作情況下0引言某型液壓機圮種中型的壓力設(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，工作臺和橫梁的強度付整個液壓機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)進行計算仿真，解變形和應(yīng)力分布，以便設(shè)計投入生產(chǎn)以前對其強度肓充分的認識，能夠?qū)Σ蛔阒庍M。

　　改進，從而縮短設(shè)計試制周期，節(jié)省大量的實驗和生產(chǎn)費用。

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

　　1機體結(jié)構(gòu)和有限元模型1.1機體結(jié)構(gòu)工作臺是液壓機的底座，起著整個機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)實體模型3.

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

　　1.3邊界條件，壓邊墩壓力垂直作用于工作臺面，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，液壓缸作用力兩個大圓分別受力121.5噸，環(huán)形分布，方向向下，兩個小圓分別受力78.5噸，環(huán)形分布，方向向下。

　　工作臺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。工作臺和上橫梁邊界條件3和315.

　　2計算結(jié)果分析計算機輔助工程2.1工作臺應(yīng)力和變形工作臺應(yīng)力和變形4，其應(yīng)力主要產(chǎn)生于工作臺中央支撐液壓缸處，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)生于工作臺周靠近立柱支撐處，最大變形量為2.從計算結(jié)果明，工作臺最大應(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)計滿足要求。

　　3結(jié)論No.4某型液壓機工作臺和上橫梁有限元分析研宄67有限元模型的建立邊界條件和網(wǎng)格劃分計算結(jié)果分析與評價等。由分析結(jié)果可見，這兩個部件在實際工作載荷的作用下，其應(yīng)力均小于材料的許用應(yīng)力，且變形很小，滿足設(shè)計和使用要求參考女獻1劉清吉等編著。5進階?？茖W出版社，2001.4方新編譯。1產(chǎn)品維設(shè)計指南。機械工業(yè)出版社，2000.