第３６卷第４期 太原科技大学学报 Ｖ０１．３６ Ｎｏ．４ Ａｕｇ．２０１５ ２０１５年８月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＡＩＹＵＡＮ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 文章编号：１６７３—２０５７（２０１５）０４—０３１２—０４ ８０ ＭＮ快锻液压机本体结构有限元分析 吕 强，张学良，陈永会，温淑花，兰国生 （太原科技大学机械工程学院，太原０３００２４） 摘要：快锻液压机是一种液体传递能量来实现加工工艺的设备。工业生产运用非常普遍。液压 机工作缸，横梁和框架是液压机的关键部件。它是液压机的主要承载结构部件。由于设计制造或者使 用不当，会给生产造成很大损失。在液压机设计理论基础上，参考设备结构和设计经验，对８０ ＭＮ快锻 液压机工作时的框架结构进行了有限元静力分析。结果表明：其工作时整体应力分布较为均匀，且满足 强度要求。本研究对维护液压机良好使用有着重要意义。 关键词：：液压机；有限元；静态分析 中图分类号：ＴＨ－３９ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—２０５７．２０１５．０４．０１５ 液压机作为一种采用高压液体传送工作压力 的基础设备，广泛应用于机械生产制造行业。在现 代化建设中，随着工业生产要求的不断提高，大量 高技术含量的现代重型液压机不断涌现。太原重 收稿日期：２０１４．１２－２３ 作者简介：吕强（１９８８一），男，硕士研究生，主要研究方向为液压机有限元分析。 参考文献： ［１］ＵＬ ５０８Ｃ－２００２，Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ［Ｓ］． ［２］ ＵＬ ８４０—２００５，Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｃｌｅａｒａｎｃｅｓ ａｎｄ Ｃｒｅｅｐａｇｅ Ｄｉｓｔａｎｃｅｓ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ［Ｓ］ ［３］ 郑虹，张健．电子产品检测中电气间隙和爬电距离的确定［Ｊ］．中国计量学院学报，２００７（０３）：８３—８６． ［４］ 杜鹃．电气问隙和爬电距离的简析（一）［Ｊ］．日用电器，２０１０（１１）：３２－３６． ［５］杜鹃．电气间隙和爬电距离的简析（二）［Ｊ］．日用电器，２０１０（１２）：４６－４８． Ｃｌｅａｒａｎｃｅ ａｎｄ Ｃｒｅｅｐａｇｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｓａｆｅｔｙ ｏｆ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｃｒａｎｅ ＤＵ Ｘｉａｏ．ＪＩ Ｍｅｎｇ－ｘｕａｎ （Ｃｒａｎｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔａｉｙｕａｎ Ｈｅａｖｙ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，ＬＴＤ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３００２４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｉｎ ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ｃｒａｎｅ，ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅ－ ｍｅｎｔｓ ｏｆ ｃｌｅａｒａｎｃｅ ａｎｄ ｃｒｅｅｐａｇｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ＵＬ８４０，ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｏｐｔｉｏｎｓ， ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ｗａｙ ｏｆ ｇｅｔｔｉｎｇ ａｃｃｕｒａｔｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｆｉｎａｌｌｙ ｖｅｒｉｆｉｅｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈ—ｖｏｌｔａｇｅ ｗｉｔｈｓｔａｎｄ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｇｉｖｅｓ ｏｕｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ａｂｏｕｔ ｈｏｗ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ａｃｔｕａｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｄｅｓｉｇｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ｃｌｅａｒａｎｃｅ，ｃｒｅｅｐａｇｅ，ＵＬ８４０，ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ｃｒａｎｅ 第３６卷第４期 吕 强，等：８０ ＭＮ快锻液压机本体结构有限元分析 Ｉ＝ Ｉ二 ｉ］ｉ］］Ｏ １ ２ ３１５ （２）在预紧拉杆时采用螺母分别预紧，简便 易行 。 （３）在液压机工作时，拉杆承担的弯曲应力分 散到多根小直径拉杆共同承担，减弱了局部应力 集中。 机身进行了强度分析，结果表明其整体机身应力分 布比较均匀，应力小于材料屈服强度，满足工作 要求。 （２）全预紧机架作为一种先进设计理念，广泛 应用于陕速锻造液压机设计制造方面，多根拉杆预 ４结论 （１）采用有限元分析方法对８０ ＭＮ快锻液压机 紧机架减弱局部应力集中，对于提高锻压机拉杆使 用寿命具有积极意义。 参考文献： 俞新陆．液压机的设计与应用［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００６． 刘广君．液压镦锻机的本体结构分析与优化［Ｄ］．河北秦皇岛：燕山大学，２００６． 黄志新，刘成柱．ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ １４．０超级学习手册［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２０１３． 孙彩丽．２０ ＭＮ快锻液压机设计及整体工作性能分析［Ｄ］河北秦皇岛：燕山大学，２００７． 王丽薇，谢文科，薛峰．１２５ ＭＮ双柱快速锻造液压机本体模态分析［Ｊ］．锻压技术，２０１０，３５（６）：１２６—１２８． 闫红红，李永堂，刘兴，等．８０ ＭＮ双柱斜置式快速锻造液压机有限元分析［Ｊ］．锻压技术，２０１３．３８（１）：９３－９７． 张盛华．快锻液压机机架的有限元分析［Ｄ］．西安：西北工业大学，２００２． 秦东展，祁建中，张明成，等．液压机横梁结构的优化设计［Ｊ］．锻压技术，２００４，２９（２）：４９－５２． 吕琳，邓明，李艳霞，等．基于有限元分析的精冲液压机机身结构优化［Ｊ］锻压技术，２０１０，３５（２）：１０２．１０６． 杨固川，于江，陈文，等．大型模锻液压机机架结构分析研究［Ｊ］．锻压技术，２０１０，３５（３）：１０９．１１２． 颜永年，俞新陆．机械设计中的预应力结构［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９８９． 王晓伟，李玉石，张学良，等．８０ ＭＮ快速锻造液压机工作缸及机身静力分析［Ｊ］．太原科技大学学报，２０１２，３３（３）： １９８－２０２． Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ８０ ＭＮ Ｒａｐｉｄ Ｆｏｒｇｉｎｇ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｐｒｅｓｓ ＬＶ Ｑｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｘｕｅ－ｌｉａｎｇ，ＣＨＥＮ Ｙｏｎｇ－ｈｕｉ，ＷＥＮ Ｓｈｕ—ｈｕａ，ＬＡＮ Ｇｕｏ・ｓｈｅｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔａｉｙｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｔａｉｙｕａｎ ０３００２４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒａｐｉｄ ｆｏｒｇｉｎｇ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｅｓｓ ｕｓｅｓ ｌｉｑｕｉｄ ｔｏ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｅｎｅｒｇｙ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｉｔ ｉｓ ｃｏｍ－ ｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｃｙｌｉｎｄｅｒ，ｂｅａｍｓ ａｎｄ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ａｓ ｋｅｙ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｍａｃｈｉｎｅｓ ａｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｂｅａｔｉｎｇ ｐａｒｔ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｅｓｓ．Ｔｈｅｙ ｗｉｌｌ ｃａｕｓｅ ｇｒｅａｔ ｌｏｓｓ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｐｅｒ ｄｅ— ｓｉｇｎ ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｔｈｅｏｒｙ，ｄｅｖｉｃｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ，ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｍａｋｅｓ ｉｆｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｓｔａｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ８０ ＭＮ ｆａｓｔ ｆｏｒｉｇｎｇ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｅｓｓ ｆｒａｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｖｅｒｌａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｓ ｕｎｉｆｏｒｍｅｄ ｗｈｅｎ ｉｔ ｗｏｒｋｓ．Ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｅ ｍｅｅｔｓ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｈａｓ ｇｒｅａｔ ｓｉｎｉｇｉｆｃａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｇｏｏｄ ｕｓｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｅｓｓ，ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ，ｓｔａｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ
