YZ-45型液压机机架的有限元模型设计及优化.pdfVIP

机械 设计 与制造 第6期 12 Machinery Design Manufacture 2014年 6月 YZ一45型液压机机架的有限元模型设计及优化 袁 林，侯 力，董 璐，游云霞 (四川大学 制造科学与工程学院，四川 成都 610065) 摘 要 ：作为YZ-45型液压机的关键部件，为了提高其机架的强度和可靠性，设计采用钢丝预紧结构。首先阐述了铜丝预 应力机架疲劳强度高于非预应力机架的原理，并在此基础上做了设计，采用三维造型软件做了精确的建模并做了较详细的 有限元静力学分析，证实了设计的机架无论预紧还是工作时都安全。但发现机身承受的压应力较大且分布不均匀，所以对初 步模型做了优化设计，对半圆梁和固定工作台的结构做 了改进，且除立柱(35CrMo)~半圆梁的材料换用ZG310-570H，其余 部件改用45钢，并做了有限元分析。分析结果表明：机架预紧和工作时最大应力分别较原设计减少了41．87％和66．2％，所以 机身的安全陛更高，成本更低，且研究成果已生产出相关设备并运行良好，为实际制造加工提供了参考依据。 关键词：液压机；机架；钢丝预应力；有限元静力学分析；优化设计 中图分类号：TH16；TU3l1；TG315．4 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2014)06—0012—05 DesignandOptimizationoftheFiniteElementModelofFrame inYZ-45HydraulicPress YUAN Lin，HOU Li，DONG Lu，YOU Yun—xia (SchoolofManufacturingScienceandEngineering，SichuanUniversity，SichuanChengdu610065，China) Abstract：AsakeypartinYZ—45hydraulicpress．steelwireprestressedstructureWO$desigenedtoimprovethestrengthand reliabilityoftheframe．Firstly，explcdnedwhythefatiguestrengthofawireprestressedflameishigherthanthatofanon— prestressedframe’Stheoretically．A3Dmodelingsoj~warewasusedtomodelpreciseZynadtonaalysewith．finiteelement methodfortheformerstructure．Theresultsindicatedthatthestressm粥largeanddistributedunevenly．althoughtherfma e WONsafewhetheratworkoronpreload．Therefore，thestructureofsemicirclebeamsnadthefixedtablewereoptimized，and thematerialWNO replacedbyZG310-570Hforbeamsand45steelforotherpratsexcept35CrMoforcolumn．Afterstatic analysis．theresultsshowedthatthemn stressWNO reducedby41．87％ onpreload and66-2％ at workrespectively．Th e relatedequipmentswereproducednadusedinfactory，andareingoodoperation．Referenceshavebeenprovidedfopractical mnaufacturingprocess，provestha