浅析小型斜拉桥专用空心液压缸设计方法的研究

《浅析小型斜拉桥专用空心液压缸设计方法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com第4期(总第191期)机械工程与自动化NO．42015年08月MECHANICALENGINEERING＆AUTOMATIONAug．文章编号：1672—6413(2015)04—0103—02小型斜拉桥专用空心液压缸设计方法的研究米冯晓鹏，李昕涛，贡德鹏(1．太原科技大学机械工程学院，山西太原030024；2．太原科技大学电子信息工程学院，山西太原030024)摘要：设计了一种用于安装小型斜拉桥的双作用空心液压缸，运用ANSYS软件建立有限元分析模型，对其结构特性进

2、行了仿真计算。计算结果表明，该空心液压缸安全可靠，验证了设计方法的正确性，并为其他种类的空心液压缸设计提供了理论依据。关键词：空心液压缸；设计；有限元计算；结果分析中图分类号：TP391．7：TH211．1文献标识码：A0引言1．1设计要求斜拉桥在安装制造过程中需要固定钢索，常使用本文以某斜拉桥为例，钢索直径为40mm，设计空心液压缸来完成。空心液压缸别名为预应力张拉千要求如下：工作行程为250mm；空心液压缸承受载荷斤顶，作为施工的主要工具，其优点是具有独特的中心为5O×1ON；内缸筒外径为10Omm

3、；系统额定压力孔，使液压缸具有连续递进的重复张拉性能，能对不同为25MPa。空心液压缸结构简图如图1所示。长度的预应力束进行张拉。由于国内尚无空心液压缸的设计标准，而自主设计的空心液压缸在使用过程中易出现泄漏、裂纹损坏等故障，故多引进国外的空心液压缸，但是价格昂贵，且国内外施工方式不同，在使用进口的空心液压缸时也常会出现故障n针对此现象，笔者对斜拉桥专用空心液压缸的受力方式进行了分析，优化了常见空心液压缸的结构形式，并提出一种新的设计方法。1一内六角螺钉；2一外缸简；3一内缸简；I空心液压缸的设计口4一

4、活塞筒；5一前端盖；6一密封件空心液压缸由外缸筒、活塞、活塞筒、内缸筒和端图1空心液压缸结构简图盖等部分组成，是一种典型的受压杆件，其临界载荷1．2外缸筒内径的计算P(N)可由欧拉公式计算：已知最大负载为5O×1ON，系统额定压力为25MPa，根据空心液压缸的结构形式，可按照公式(4)[3簪．(1)对缸筒内径D进行初步计算：其中：Ef为抗弯强度，Pa；L为压杆长度，m。厂1————————一对该空心液压缸进行受力分析，其受力状态为单D一V／×10+d．(4)兀叩p向应力状态，合成应力由压应力和弯曲应力组

5、成。其中：F为空心液压缸的实际推力，取F一4．9×10N；计算式为：为液压缸的负载率，取—0．6；'7为液压缸的总机械P+一效率，取刁一0．8；P为液压缸的供油压力，取P一．(2)25MPa；d为内缸筒外径，取d==：100mm。其中：P为液压缸所受最大压力，N；A为活塞筒的横经计算得D_-249．032mm，圆整为250mm，故外截面积，12"1；为活塞筒所受的最大弯矩，N·1TI；W缸筒内径确定为250mm。为活塞筒的抗弯截面系数，m。。1．3外缸筒壁厚对空心液压缸的部件进行强度校核，校核的条件为：

6、外缸筒材料选为45钢，45钢的抗拉强度一600MPa。计算缸筒壁厚值，先按薄壁缸筒情况计算，再<．(3)校核。其中：仉为空心液压缸材料的屈服极限；为安全系数。当／D≤0．08时有：山西省科技攻关项目(20110321005—08)收稿日期；2014-10—13；修订日期：2015—03—02作者简介：冯晓鹏(1989一)，男，河南鲁山人，在读硕士研究生，研究方向为机电液一体化及应用。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com