重載鍛造操作機(jī)鉗口夾持力的研究.pdf

1、鍛造操作機(jī)鉗口夾持力的研究分析,直接影響操作機(jī)的整體設(shè)計(jì),對(duì)極端制造所需的巨型重載操作機(jī)的發(fā)展至關(guān)重要?？紤]不同的操作機(jī)鉗口夾持工件時(shí)鉗口與工件的接觸狀態(tài),鍛造操作機(jī)鉗口夾持力的計(jì)算方法主要有基于摩擦抓取工況、考慮鉗口表面凸齒因素影響、基于被夾持工件在允許下垂偏轉(zhuǎn)工況等三種方法。本文通過計(jì)算分析和模型簡(jiǎn)化,對(duì)三種鉗口夾持力計(jì)算方法進(jìn)行了推導(dǎo)。并根據(jù)計(jì)算分析結(jié)果得出了影響鉗口夾持力大小的因素主要有鉗口結(jié)構(gòu)尺寸、鉗口表面的凸齒結(jié)構(gòu)以及被夾持

2、工件的下垂偏轉(zhuǎn)角度等。以進(jìn)口300kN重載鍛造操作機(jī)為例,驗(yàn)證分析了三種鍛造操作機(jī)鉗口夾持力計(jì)算方法的有效性。結(jié)果表明基于摩擦抓取的夾持力計(jì)算方法所確定出的夾緊油缸尺寸與實(shí)際應(yīng)用相差最大;考慮鉗口表面凸齒因素影響的夾持力計(jì)算方法存在不足,但是通過分析發(fā)現(xiàn)由于鉗口表面凸齒與工件表面擠壓槽的相互作用,鉗口表面凸齒具有增大鉗口與工件之間摩擦力的作用,帶凸齒鉗口較平鉗口更有利于操作機(jī)的夾持穩(wěn)定性;而基于被夾持工件允許下垂偏轉(zhuǎn)的夾持力計(jì)算方法所確

3、定出的夾緊油缸尺寸與實(shí)際應(yīng)用最為符合,為操作機(jī)的設(shè)計(jì)提供了更為有效的依據(jù)。
　　鉗口夾持力是夾緊油缸輸出力通過鉗桿機(jī)構(gòu)傳遞給鉗口,說明鉗口夾持力是確定夾緊油缸尺寸的主要依據(jù),鉗口在夾持不同直徑工件時(shí),由于鉗口開口大小的變化,鉗口夾持力會(huì)發(fā)生很大改變,導(dǎo)致出現(xiàn)夾緊油缸尺寸難以確定,鉗口夾持不穩(wěn)定等問題。本文通過對(duì)鉗口夾持力、鉗桿傳力比與鉗口開口大小之間關(guān)系的研究分析,推導(dǎo)出了鉗口夾持力、鉗桿傳力比與鉗口開口大小之間的函數(shù)關(guān)系。以30

4、0kN重載鍛造操作機(jī)為例進(jìn)行分析,分析結(jié)果表明了鉗桿機(jī)構(gòu)在鍛造操作機(jī)夾持工作過程中具有調(diào)節(jié)鉗口夾持力和降低夾緊油缸輸出力的作用,可改善鍛造操作機(jī)鉗口的夾持穩(wěn)定性,說明了鉗桿機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)對(duì)鍛造操作機(jī)夾持工作的重要性。
　　考慮鉗桿機(jī)構(gòu)各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)傳力效果的影響,結(jié)合鉗桿機(jī)構(gòu)整體尺寸約束條件,經(jīng)過理論分析,本文得出了鉗桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。根據(jù)得出的鉗桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法對(duì)400kN、800kN重載鍛造操作機(jī)鉗桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,將計(jì)算得出