锥面蝶簧式锁紧油缸中摩擦环的有限元分析.pdfVIP

· 信息技术 · 徐荣华，等 ·锥面蝶簧式锁紧油缸中摩擦环的有限元分析 锥面蝶簧式锁紧油缸中摩擦环的有限元分析 徐荣华，王卫英，樊金柱 (南京航空航天大学机 电学院，江苏 南京 210016】 摘 要：锥面碟簧式锁紧油缸 中，摩擦环受力变形复杂，传统的理论力学分析方式过于繁琐。 建立了锥面碟簧式锁紧缸摩擦环的有限元分析模型，利用有限元分析软件 ANSYS计算得到在 不同摩擦环结构下自锁油缸的最大应力、位移和锁紧吨位，可为锥面碟簧式锁紧油缸的设计改 进提供必要 的理论方法。 关 键 词：自锁油缸；摩擦环；有限元分析 中图分类号：TH13；TB115 文献标志码：A 文章编号：1671—5276(2013)05—0093．02 FiniteElementAnalysisofFrictionRinginConeRi ng-discSpringLockingCylinder XU Rong—hua．WANGWei—ying，FANJin。zhu (GollcjeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsAstronautics，Nanjing，210016，China) Abstract：Inconering·discspringlockingcylinder，thedeformationoffrictionringisincomplicatedloadingcondition，while，itistoo complicatedtousethetraditionaltheorytoanaliyzethemechanisn．Thispaperestablishes，thefiniteelementanalysismodelofthe frictionringandobtainsthemaximum stress，displacementand locktonnageindifferentstructuresoffrictionringbymeansofthe FEA softwareANSYS．Theresultsprovideatheoreticalbasisfortheimprovementofdesigningconering-discspringlockingcylinder． Keywords：lockingcylinder；frictionring；FEA 0 引言 目前国内外 ，液压缸的自锁已逐渐脱离传统依靠封堵 油路的方法来实现，转而改用依靠机械锁定的方式来实 现…。锥面碟簧式锁紧缸就是一种新型依靠静摩擦力锁 紧的液压缸 ，其结构简单合理 ，蝶簧能够产生足够的锁紧 力在任意位置处长期锁紧，解锁可靠使用寿命长_2J。摩 擦环是其关键技术之一，必须满足材料强度大小合适；若 强度太小锁定吨位不够工程实用不大，强度过大将损坏关 图1 锁紧缸三维剖切装配简图 键零部件。 本文在锁紧缸的探讨过程中，发现锥面蝶簧式锁紧缸 系列的摩擦环在有缺 口结构下其锁紧吨位会得到很大提 2 有限元模型的建立 升，因此计划对现行锥面蝶簧式锁紧缸的摩擦环结构进行 优化，在摩擦环总的缺 口圆心角不变的条件下，改变摩擦 环缺口的数量，同时为优化锁紧缸的体积，将摩擦环厚度 2．1 装配体增量形式协调方程的建立 由75miTt优化为60mm。为验证这种改进方案的可行性 ， 两个相互接触的弹性块体-r2。和 ，具有应力边界 需要对摩擦环进行应力位移的分析与计算，为 自锁油缸改 ，= 十， 和位移边界 厂 = + ，而保持整体平衡状 进方案提供必要的理论依据。 态，则整体坐标系xyz下接触系统的有