750顶锤 应力分析

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1、750顶锤应力分析1、750顶锤受力分析750顶锤顶面边长为64mm，密封面夹角41.5º，底面直径φ184.2。设叶腊石初始边长为75mm，压缩后边长69mm。液压系统实际工作压力93MPa，活塞腔直径φ750mm。顶锤所受油缸压力为41086141N。为了便于对顶锤做有限元分析，现对顶锤受力做如下假设：顶锤64X64mm表面承受正压力，其压强计算结果为7432MPa。顶锤64mm至69mm范围的密封斜面承受的压强与正面压强相等，为7432MPa。顶锤69mm至73mm范围的密封斜面承受的压强为正面压强的83.3%，为6193MPa。顶锤73mm至

2、77mm范围的密封斜面承受的压强为正面压强的33.3%，为2477MPa。顶锤77mm至80mm范围的密封斜面承受的压强为正面压强的20%，为1486MPa。上述假设的目的是顶锤69mm范围内压强相等，其余密封边压强逐渐减少，到80mm后不再形成密封边。考虑摩擦力仅占密封面受力的15%左右，为简化模型，未予计算安泰科技股份有限公司12750顶锤应力分析2、顶锤的有限元分析分析的文件:750顶锤AutodeskInventor版本:2011(Build150239000,239)创建日期:2013/1/19分析作者:安泰科技股份有限公司物理特性材料硬质

3、合金YG8密度14.7g/cm^3质量44.1kg面积112522mm^2体积2998490mm^3重心x=78.3145mmy=0mmz=0mm屈服强度1600MPa载荷情况安泰科技股份有限公司12750顶锤应力分析正面及69mm范围内压力载荷类型压力大小7432.000MPa69mm至73mm压力载荷类型压力安泰科技股份有限公司12750顶锤应力分析大小6193.0MPa73mm至77mm压力载荷类型压力大小2477.000MPa安泰科技股份有限公司12750顶锤应力分析77mm至80mm压力载荷类型压力大小1486.000MPa安泰科技股份有限

4、公司12750顶锤应力分析约束情况1顶锤底部与小垫块的约束约束类型无摩擦约束安泰科技股份有限公司12750顶锤应力分析2顶锤圆锥表面与钢套约束约束类型无摩擦约束安泰科技股份有限公司12750顶锤应力分析、分析结果约束上的反作用力和力矩约束名称反作用力反作用力矩大小零部件(X,Y,Z)大小零部件(X,Y,Z)无摩擦约束:139891000N-39891000N0Nm0Nm安泰科技股份有限公司12750顶锤应力分析0N0Nm0N0Nm无摩擦约束:21191520N-1191520N0Nm0Nm0N0Nm0N0Nm有限元分析结果Mises等效应力154.9

5、02MPa2243.57MPa第一个主应力-7466.97MPa630.887MPa第三个主应力-8808.18MPa150.705MPaMises等效应力图形安泰科技股份有限公司12750顶锤应力分析安泰科技股份有限公司12750顶锤应力分析第一个应力图形安泰科技股份有限公司12750顶锤应力分析第三个应力图形结果说明从Mises图形可以看出：顶锤上工作平面中心部分应力小于550MPa，边缘部分应力小于900MPa。应力最大值发生在密封斜面的四个棱角部位，由于应力集中，应力变化梯度大，其应力峰值已超过材料的屈服极限。但此处应力应属高次应力，有自限性

6、，实际情况可能比有限元计算结果小，但应属危险部位。这与顶锤实际损坏情况相符，85-90%的顶锤在此处损坏。顶锤四个斜面中间部位应力值较高，约在1400MPa，已近材料极限，也是危险部位，约10-15%的顶锤在此处损坏。以上计算结果说明：顶锤受力大应力水平已达极限。安泰科技股份有限公司12