基于ANSYS的油压机有限元分析.pdf

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1、·信息技术·刘科，等·基于ANSYS的油压机有限元分析基于ANSYS的油压机有限元分析刘科，郭世永(青岛理工大学汽车与交通学院，山东青岛266033)摘要：根据5000t油压机的实际工作情况，使用ANSYS软件对油压机进行有限元分析，求出应力、位移，找出其设计中的不足之处。以油压机油缸的建模为例，介绍ANSYS的轴对称建模方法的适应范围和所需要注意的问题，并根据初始设计的参数对油缸进行强度校核。通过对油压机构架及主要部件的分析，给油压机的总体结构优化设计提供参考。关键词：ANSYS；油压机；有限元分析中图分类号：TH12；TBI15文献标志码：A文章编号：1671-5

2、276(2011)03-0115-03FiniteElementAnalysisOfoilHydraulicPressBasedonANSYSLIUKe．GU0Shi—yong(QingdaoUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266033，China)Abstract：The5000toilhydraulicpressisanalyzedforthefiniteelementaccordingtotheactualworkingconditionsbythesoftwareANSYStodetectthedesignsho

3、rtcomingsandfindoutthestressanddisplacement．ThispapertakesthecylindermodelforexampletointroducethewayofbuildingaxisymmetricmodelingandtheissuesneedingtopayattentioninANSYS．Italsousestheinitialde-signparameterstocheckthestrengthofcylinder，analyzestheoilhydraulicpressesbodyframeandmaincom

4、ponentsandgivesareferencetothehydraulicmachineoptimaldesignfortheoverallstructure．Keywords：ANSYS；oilhydraulicpress；finiteelementanalysis所以在建模时只即建立油压机的一半模型，然后施加对称0前言约束。如果只考虑结构的话，建立四分之一模型施加对称约束就可以，但是考虑到进一步计算偏载时油压机的受力油压机按照其结构不同主要分为：四柱式油压机、单不是四分之一对称，所以建立一半模型。图1所示为油压柱式(C型)油压机、卧式油压机、立式框架油压机等。

5、随机对称显示后的有限元模型。着我国经济的快速发展，油压机作为一种重要的压力加工设备，已在我国的国民经济中得到了广泛的应用。由于油压机承受大应力的工作性质，在实际生产中，油压机的立柱和横梁等主要受力部件往往因为压力过大而导致变形、损坏。对于大型的油压机而言，立柱和横梁等部件的更换和维修费用很高，所以必须在设计阶段进行充分的计算分析，以保证油压机的性能和寿命⋯。1立柱与横梁的计算分析1．1有限元建模ANSYS实体建模的方法一般有两种，一种是自底而图1油压机的有限元模型上，另一种是自顶而下，油压机结构比较复杂，有限元模型采用自底而上的建模方式J。油压机的立柱部分是钢钣1．2

6、分析与优化方案焊接结构，用shelllSl单元模拟，滑块部分实体用solid95单元模拟，支柱和导轨之间使用面面接触单元tagre170单如图2所示，油压机的上梁用来固定油缸，由油缸的元和conta174单元模拟，立柱之间的拉杆用beam188单元活塞推动中梁向下，工件放在工作台上，由中梁和工作台模拟。油压机的油缸承受来自内部的液压，需要单独计算受力完成工件加工。故实际的受力加载部分是：上粱与油油缸的，所以在建模的时候将油缸忽略，油缸对上梁的作缸连接的下表面，中梁的上下表面和工作台。油压机的底用力用相应的载荷代替。由于油压机的结构和载荷对称，部按照实际的工作情况进行约

7、束。作者简介：刘科(1984一)，男，山东即墨人，工学硕士，主要从事汽车设计方面工作。MachineBuilding8Automation，”2011，40(3)：115～117·lI5··信息技术·刘科，等·基于ANSYS的油压机有限元分析图2油压机的结构布局图5油压机的应力分布由图3所示，油压机的最大位移为10．271mm，最大的位移出现在上横梁的底部，下横梁部分部位的位移在1—3mill之间，变形也比较大。立柱除上边的位移接近5mm外，其余部分基本在3mm以下。图6上梁的应力分布由上面的分析可知，油压机的立柱在工作时的应力和图3油压机的位移变形