浅析有限元的2mn四柱液压机液压缸设计

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1、2014年8月机床与液压Aug．2014第42卷第16期MACHINET00L&HYDRAULICSVo1．42No．16DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．16．032基于有限元分析的2MN四柱液压机液压缸设计卜匀，王会刚，刘晓雯(唐山学院，河北唐山063000)摘要：液压缸是一种应用广泛的执行元件。依据液压机设计理论，介绍四柱式液压机液压缸结构设计方法，对缸筒部件进行静态有限元分析，提出优化改进方案，有限元分析结果表明改进设计合理。关键词：四柱液压机；液压缸；有限元

2、中图分类号：TH137．51文献标识码：B文章编号：1001—3881(2014)16—101—3DesignofHydraulicCylinderfor2MNFour-columnHydraulicPressBasedonFEMAnalysisBUYun．WANGHuigang．LIUXiaowen(TangshanCollege，TangshanHebei063000，China)Abstract：Thehydrauliccylinderisawidelyusedactuators．Basedon

3、thedesigntheoryforhydraulicpress，thestructuredesignmethodoffour—columnhydraulicpresshydrauliccylinderwasintroduced．Staticfiniteelementanalysisofcylinderpartwasdone．Thenoptimizationschemewasproposed．Thefiniteelementanalysisresultsshowthattheimprovementde

4、signiSreasonable．Keywords：Four—columnhydraulicpress；Hydrauliccylinder；Finiteelementmethod目前，为适应高速化、高效化、低能耗的液压机式中：r为工作柱塞半径；P为液体工作压力；F为发展方向，液压机设备需要更新，并促使老的液压机缸的总作用力。设备进行更新改造。液压机重要组成部件液压缸，其活塞杆直径：性能优劣直接影响液压机的使用性能，因此无论从科d=~／D一4R／Trp=280mm，取d}=280mm。学性还是从实用性出

5、发，进行液压缸设计研究具有现式中：D为液压缸内径；R为回程压力；P为液体工实意义。作压力(Pa)。液压缸是液压机的主要执行元件，主要完成直线主缸壁厚：往复运动，并将高压液体的压力能转换成使工件变形艿≥pD／2[]=5．45em，取5．5em。或成形的机械能。技术参数如下：公称压力：2MN；式中：P为实验压力；[]为许用应力，取110液体最大工作压力：25MPa；回程压力：450kN。MPa。1液压缸设计液压缸外径：四柱式液压机包括主液压缸和顶出液压缸，采用D2=D+28=430mm活塞式结构。主液压缸

6、缸体依靠缸口台肩及大锁紧螺法兰主要尺寸：母紧固于上横梁内，活塞下端用锁紧螺母与活动横梁法兰外径：r4≥~／D21p／4ES]+r=23．9am，取相连接，活塞头部起导向作用，采用铸铁材料，活塞r4=24cm。头部外圆处有密封环，内圆装有“0”形圈，使液压式中：D，为液压缸内直径；P为液体最大工作压力；缸内形成上下两腔，缸口部分同样装有密封环及[6]为许用强度；r为液压缸外径。“0”形密封圈，借助法兰锁紧，保证下腔密封。顶内压力作用在缸壁上的平均半径：出缸装于工作台中心孔内，用锁紧螺母加以固定，结r5=

7、(r1+r2)／2=18．75cm构与主缸相同。本文以主液压缸为例简述设计过程。作用在法兰接触面的平均半径：主缸活塞杆与活动横梁的连接形式选为刚性连接。r3=(r4+r2+R)／2=40．05am1．1主液压缸主要尺寸确定式中：R为法兰过渡半径，0．1am。活塞直径：1．2主液压缸设计校核D1=2r=2、×i0319mm，取D1=320(1)核算筒壁部分强度最大应力点在缸筒内壁，当量应力：=收稿日期：2013—07—02作者简介：卜匀(1971一)，女，硕士，副教授，主要从事机械制造、电液系统数字控制

8、与仿真等方面的研究。E—mailbuyun71@126．corn。