基于ANSYS的翻卷机液压缸的有限元分析

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基于ANSYS的翻卷机液压缸的有限元分析基于ANS YS的翻卷机液压缸的有限元分析
罗海萍 ， 潘佐云 2 ， 唐清春
( 1 . 广西工学院 机械工程系， 广西 柳州 5 4 5 0 0 6 ； 2 . 柳州钢铁( 集团) 公司冷轧板带厂自动化室， 广西 柳州 5 4 5 0 0 2 )
摘 要： 以有限元结构静力学分析的相关理论为基础， 利用 A N S Y S软件对翻卷机中的液压缸各部件在承受轴向力时
进行有限元分析， 得到活塞杆、 活塞、 导向套和缸筒的应力及变形分布云图， 并对其强度校核， 从而提高整体性能.
关键词 ： 翻卷机 ； 液 压缸 ； 有限元分析
中图分类号 ： . I B1 1 5； T G3 1 5 . 4 文献标志码 ： A
0 引言
钢卷翻卷机是钢厂大型钢卷在输送过程中的重要辅助设备之-.翻卷机可以将钢卷由垂直位置翻转
到水平位置 ， 或由水平位置翻转到垂直位置， 以便进行开卷或运输. 钢卷翻卷机通常的有 3种动力传动方
式 ： 液压传动、 气压传动和齿轮传动. 其中， 液压传动的传递系统动力稳定 ， 适合大吨位的钢卷； 气压传动运
作周期小， 反应灵敏 ， 适合小吨位的钢卷或者轮胎； 齿轮传动传递动力稳定 ， 适合中速、 中等载荷的诚[ 1 ] .
翻卷机使用对象是钢卷直径( 外径/ 内径) 为： 4 ， 1 8 0 0mm/ b 7 6 0mm， 钢卷单重 ： 最大 2 5 t . 它的驱动方式采用
液压传动。 动力来源于翻卷缸、 移动缸和同步缸； 因此， 液压缸的寿命显著影响了翻卷机的寿命， 为此， 本文
利用 A NS Y S软件对翻卷机的液压缸进行静力学分析。 并对其进行强度校核.
1 液压缸的结构尺寸和材料属性
翻卷机采用 HS G型工程用型液压缸。 其结构参数结构尺寸如图 1 所示[ 2 - 3 1 .
L5 2 恐
d 3 ( E 1 0 ) 厂
.
1 . f I r I
J l J I I l H S G K 写 J I
. L6 .
L 3 L6
1
圈 1 HS G 工程用型液压缸结构参数 图
其中翻卷缸参数： 无杆腔内径为 1 6 0mm， 有杆腔内径为 1 2 5 m m， 最大行程为 26 0 0mm， 油压为 1 6 MP a .
液压缸耳环根据使用的位置不同，耳环可分为杆用吊耳和缸筒用耳环两
种. 杆用耳环安装安装在活塞杆的外端部， 通常用螺纹连接. 缸筒用耳环-般与
缸筒后端盖为-体， 但耳环的销孔应该焊后加工. 本文中材料均为 4 5钢， 材料
参数如表 1 所示.
收稿日期： 2 0 1 1 . O 6 - 2 9
基金项目： 柳州市应用技术与开发计划( 2 0 1 1 c 0 3 0 1 0 7 ) ； 院科硕( 0 7 0 2 1 5 ) 项目资助
表 1 4 5钢材料参数
弹性模 量 2 0 0GP Ma
泊松 比 0 . 3