基于SolidWorks的板坯夹钳仿真分析.pdf

《基于SolidWorks的板坯夹钳仿真分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、研究与分析2013年第3期(第26卷，总第125期)·机械研究与应用·基于SolidWorks的板坯夹钳仿真分析何海涛，郑强(巨力索具股份有限公司，河北保定072550)摘要：采用SolidWorks软件为板坯夹钳进行三维建模，并使用Motion功能仿真板坯夹钳夹取动作，准确计算了夹钳与板坯间作用力，对板坯夹钳设计的理论计算进行了验证。关键词：板坯夹钳；SolidWorks；Motion；仿真中图分类号：TH122文献标志码：A文章编号：1007-4414(2013)03-0010-03SimulationAnalysisofSlabC

2、lampbasedonSolidWorksHEHai—tao．ZHENGQiang(JulislingCo．，Ltd，BaodingHebei072550，China)Abstract：SolidWorksisusedtobuild3Dmodelofslabclamp，andthemotionperformanceoftheslabclampissimulatedwiththesimulationfunctionofmotion，theforcebetweenclampandslabiscalculatedaccurately，thet

3、heoreticalcalculationsofslabclampdesignisvalidated．Keywords：slabclamp；SolidWorks；Motion；simulation1引言假设钢坯自重为G，夹钳自重G，起升力为Q=G板坯夹钳主要应用于冶金工艺过程中板坯的搬+G，图示状态为夹紧钢坯时，杆1(L．)，杆2(L)与运。板坯夹钳主要组成部分包括上梁、连杆、钳臂、钳水平方向夹角分别为Og、卢，杆4(L)与垂直方向夹角牙、销轴、同步机构、启闭机构等。板坯夹钳采用自动为，L2与夹角为0。OL、、为夹钳位置尺寸，0为开闭杠

4、杆式工作原理，其结构简单合理，动作灵活，起夹钳钳臂几何尺寸。根据图示几何关系列出公式：运安全可靠，靠夹钳与板坯自重锁紧，夹钳与板坯间L=2L1COSOt(1)作用力主要为夹紧力和摩擦力。设计夹钳时，一般先L=2L2COS卢一3(2)根据板坯尺寸、板坯重量等已知条件，采用几何作图hl=L1sin+L2sin(3)h2=L4COS(4)法初步绘制夹钳简图，并计算夹钳与板坯间作用力，b=L4sin(5)然后再进行相应的设计。通过计算机辅助设计可使夹钳与板坯间作用力卢=0—90一(6)微分得：计算更准确。笔者通过SolidWorks2012对机

5、械式板坯夹钳进行三维建模，使用Motion功能进行仿真，计6L=一2L1sinoz6a(7)算夹钳与板坯间作用力，对板坯夹钳设计的理论计算6L=一2L2sin(8)6h1=LlCOS6+L2COS(9)进行验证。6h2=一4sin6y(10)2夹钳夹紧力计算JSb=L4COS6(11)根据夹钳的结构特点绘制简化机构图，如图1所=一6(12)示。图示机构为1／2部分。由式(7)、(8)得：L2sin／36／3(13)Oot：=———■_——一【，Jisino／将式(13)代入式(9)得：6h1=L2coto~sin+L2COS(14)板坯

6、夹紧力／V的建立实际上是一个动态正反馈过程。在夹持的初始瞬间，在起升力Q逐渐增大，板坯被逐渐吊离支承面，其重力也逐渐由支承面转移到图1央钳机构图收稿日期：2013—04—07作者简介：何海涛(1981～)，男．河北保定人，助理j二程师，主要从事吊索具产品设计方面的工作·l0··机械研究与应用·2013年第3期(第26卷，总第125期)研究与分析夹钳上来，夹钳与板坯间摩擦力_厂的大小是从零逐渐夹紧力相关尺寸的设计。增大，直到／与钢坯自重G达到平衡。在装配体环境中对各个零部件进行建立和编辑，根据虚功原理：使其零件件存在关联性，并且能够实现参

7、数驱动整个模型的目的。此设计夹取板坯尺寸为厚300，宽750，—1+2N6b+：2=0(15)重量为8t。根据上述公式选取设计参数、、、夹紧力Ⅳ由Q和I厂共同作用产生，假设Q作用L4、O／、、驱动三维模型。产生的夹紧力为Ⅳ，作用产生的夹紧力为Ⅳ’。同在板坯夹钳的装配中，省略了一些对分析不重要时满足公式：的零部件，如：螺栓、轴端挡板、同步机构、启闭机构N=N1+N2(16)等，采用SolidWorksMotion中的配合代替，这样即简^1+2Ⅳl6b=0(17)化了模型，又提高了仿真速度。本文着重仿真分析夹钳夹取重物过程，因此省略对板坯夹

8、钳建模的详细描^6+2=0(18)述。板坯夹钳三维模型如图2所示。由式(11)、(12)、(14)、(17)得：吊轴上粱≠(19)连杆钳臀由式(10)、(11)、(18)得：N2=ftan(20)由式(19