重載鍛造操作機鉗口夾持力的研究.pdf

1、鍛造操作機鉗口夾持力的研究分析,直接影響操作機的整體設計,對極端制造所需的巨型重載操作機的發(fā)展至關重要。考慮不同的操作機鉗口夾持工件時鉗口與工件的接觸狀態(tài),鍛造操作機鉗口夾持力的計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工況等三種方法。本文通過計算分析和模型簡化,對三種鉗口夾持力計算方法進行了推導。并根據(jù)計算分析結果得出了影響鉗口夾持力大小的因素主要有鉗口結構尺寸、鉗口表面的凸齒結構以及被夾持

2、工件的下垂偏轉角度等。以進口300kN重載鍛造操作機為例,驗證分析了三種鍛造操作機鉗口夾持力計算方法的有效性。結果表明基于摩擦抓取的夾持力計算方法所確定出的夾緊油缸尺寸與實際應用相差最大;考慮鉗口表面凸齒因素影響的夾持力計算方法存在不足,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的夾持穩(wěn)定性;而基于被夾持工件允許下垂偏轉的夾持力計算方法所確

3、定出的夾緊油缸尺寸與實際應用最為符合,為操作機的設計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構傳遞給鉗口,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,由于鉗口開口大小的變化,鉗口夾持力會發(fā)生很大改變,導致出現(xiàn)夾緊油缸尺寸難以確定,鉗口夾持不穩(wěn)定等問題。本文通過對鉗口夾持力、鉗桿傳力比與鉗口開口大小之間關系的研究分析,推導出了鉗口夾持力、鉗桿傳力比與鉗口開口大小之間的函數(shù)關系。以30

4、0kN重載鍛造操作機為例進行分析,分析結果表明了鉗桿機構在鍛造操作機夾持工作過程中具有調節(jié)鉗口夾持力和降低夾緊油缸輸出力的作用,可改善鍛造操作機鉗口的夾持穩(wěn)定性,說明了鉗桿機構的合理設計對鍛造操作機夾持工作的重要性。
　　考慮鉗桿機構各結構參數(shù)對傳力效果的影響,結合鉗桿機構整體尺寸約束條件,經(jīng)過理論分析,本文得出了鉗桿機構的設計方法。根據(jù)得出的鉗桿機構設計方法對400kN、800kN重載鍛造操作機鉗桿機構進行了設計計算,將計算得出