重型变位机翻转架的受力分析.pdf

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1、·60·重型机械2015NO．2重型变位机翻转架的受力分析唐艳华，赵永生(1．燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室，河北秦皇岛066004：2．燕山大学先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室，河北秦皇岛066004)摘要：针对重型变位机的实际要求，考虑工件重力影响，对变位机主要部件一一翻转架进行静力分析，得出丝杠所需提供的轴向力以及翻转轴处的支座反力。在Matlab软件中编程计算，得到变位机翻转过程中翻转架的受力变化曲线，并分析得出两个极限位置。在SolidWorks软件中应用COSMO—SWorks对翻转架受力极限位置进行有限元分析，得到静力作用下的应力和变形云图，分析结果对于重型变

2、位机的设计加工有指导作用。关键词：变位机；翻转架；静力中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：1001—196X(2015)02—0060—05Forceanalysisofheavypositioner’SturnoverframeTANGYan-hua，ZHAOYong-sheng(1．ParallelrobotandmechatronicsystemlaboratoryofHebeiprovince，YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China；2．KeyLaboratoryofAdvancedForging&StampingTechnol

3、ogyandScienceofMinistryofNationalEducation．YanshanUniversity，Qinhuangdno066004，China)Abstract：HeavypositionerhasitsOWnactualrequirement，whileworkpiecegravityinfluencesthatbadly．Staticforceanalysisofturnoverframeisanalyzedtoobtainscrewaxialforceandthereactionforce．IntheprogrammingcalculationunderMa

4、tlab，stresschangecurveoftheturnoverframeisobtained，whichgottwolimitpositions．ItsstressanddisplacementnephogramaregotthroughFEManalyzethetwopositions．Thecalculationresultspavedimportantguidancewaytodesignheavypositioner．Keywords：positioner；turnoverframe；staticforce变位机需要通过旋转或翻转将工件摆放到合适的U日IJ舀加工位置，由于工

5、件在变位机上的装夹位置并不变位机是将工件回转并倾斜，使工件置于有确定，旋转、翻转亦没有固定的顺序，因此变位利加工位置的变位机械，主要用于机架、机座、机承受的载荷并不固定，随着工件以及工作位置机壳、法兰、封头等非长形焊件的翻转变位，也的不同而变化。可以在其上从事切割、堆焊、喷涂等作业J。1两自由度变位机在重型机械切削加工过程中，工件质量大，形状不规则，且包含个数、位置、尺寸均不相同某公司设计的两自由度变位机主要参数：工件的待加工孑L，需要在变位机上完成装夹定位J。最大质量(30t，变位机工作台直径000mE，夹持工件最大直径500mE，工作平台翻转角度范收稿日期：2014—10—18；修订日

6、期：2014—12—10围0-70。，工作平台自身旋转角度范围0—350。。作者简介：唐艳华(1982一)，女，河北张家口人，燕山大学实该变位机具有旋转和翻转两个自由度，其三验师，工学硕士。主要从事CAD／CAM、并联机器人技术、变位机技术等方面的研究。维实体简化模型如图1所示，主要由旋转工作2015NO．2重型机械·6l·台、翻转架和底座三大部分组成。翻转机构由两的不变扭矩。和由工件产生的可变扭矩两个液压马达同时驱动，通过滑动丝杠带动丝母在部分。如图3所示，s表示翻转部件重心位置，其轴线方向上移动，以实现翻转架的翻转运动。s表示工件重心位置，s和s：与翻转轴C的相翻转架的上部通过外齿圈交

7、叉滚子转盘轴承与旋对位置分别用e、h、e：、h来表示。转工作台连接，且为旋转夹紧机构的支座；下部(即腿部)与丝母固连。变位机的翻转机构主体通过翻转轴放置在变位机基座上。翻转架既是变位机旋转工作台的基座，又是翻转机构的主体，其强度和刚度在整个变位机的结构中至关重要。图3翻转部件重心位置图Fig．3Gravitycentrepositionoftumoverparts翻转部件重心位置与高度确定，而工件重心与翻转轴之间的距离e