锥面—碟簧式锁紧液压缸的结构设计与性能分析

发布时间：2021-10-27 08:59

　　自锁液压缸是用来实现锁紧功能的元件,需要其在大负载下实现长时间稳定锁紧,常被用于船舶、机械、汽车等领域。自锁液压缸实现锁紧的方式主要有液压式锁紧和机械式锁紧两种方式。液压式锁紧采用的是液压锁紧回路,即利用O型或M型三位四通换向阀、单向阀、液控单向阀、双向液压锁等组成液压锁紧回路,实现单向或双向锁紧定位功能,但因其存在泄漏问题且又无法彻底解决,故常用于锁紧要求不高的场所;而采用机械锁紧的方法有很多,如利用过盈配合、弹簧的储能性等实现缩紧,但由于其锁紧机构的理论设计和实现机理较复杂,造成机械式锁紧缸有时会发生无法预知的损坏,如缸筒弯折、锁紧机构崩溃等。为此,本文在了解了现阶段各类型锁紧缸的基础上,对采用机械式锁紧的锥面-碟簧式锁紧液压缸的锁紧技术进行研究。首先根据锁紧力大小、解锁时间等设计要求设计出锥面-碟簧式锁紧液压缸的整体结构与尺寸,完成自锁液压缸锁紧机构的设计;然后为锁紧液压缸匹配液压系统,将其作为动力源为自锁液压缸提供解锁压强与解锁力;最后对产生锁紧力的元件-碟簧的载荷-变形特性进行有限元仿真分析,纠正了一部分理论计算忽略掉的影响因素所引进的误差,降低了碟簧的变形量,得到了更接近于... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景与意义
    1.2 自锁液压缸发展现状
        1.2.1 自锁液压缸发展现状
        1.2.2 常见的机械式自锁液压缸
    1.3 锥面-碟簧式锁紧液压缸研究现状
        1.3.1 锥面-碟簧式锁紧液压缸优点
        1.3.2 锥面-碟簧式锁紧液压缸缺点
    1.4 本论文主要研究内容与工作完成
第2章 锥面-碟簧式锁紧液压缸结构设计
    2.1 锥面-碟簧式锁紧液压缸工作原理
    2.2 锥面-碟簧式锁紧液压缸三维模型
    2.3 活塞杆结构设计
    2.4 锁紧载荷计算
        2.4.1 锁紧载荷计算
        2.4.2 锁紧载荷计算实例
    2.5 可完成锁紧时碟簧需提供的力大小计算
        2.5.1 可完成锁紧时碟簧需提供的力大小计算
        2.5.2 碟簧的选型
    2.6 可完成解锁的最小压强
    2.7 解锁所需流量的极限值
    2.8 夹紧活塞结构设计
    2.9 摩擦环结构设计
    2.10 缸筒的结构设计
    2.11 缸盖的结构设计
    2.12 本章小结
第3章 液压动力系统研究
    3.1 引言
    3.2 液压原理图
    3.3 由解锁所需压力和流量确定电机和泵的选型
    3.4 油箱体积的计算
    3.5 液压集成块的设计
    3.6 液压附件的选取
    3.7 液压站三维模型
    3.8 蓄能器的选型
    3.9 本章小结
第4章 碟簧的选择及其载荷-变形特性分析
    4.1 引言
    4.2 碟簧的载荷-变形特性理论计算
        4.2.1 单片碟簧载荷-变形特性理论计算结果
        4.2.2 碟簧组合形式的选取
        4.2.3 6 片对合碟簧的载荷-变形特性理论计算结果
    4.3 对6片对合碟簧理论变形量进行修正
        4.3.1 碟簧材料属性导入
        4.3.2 网格划分
        4.3.3 设置边界条件
        4.3.4 有限元分析结果
    4.4 碟簧变形量的理论计算结果与有限元分析结果比较
    4.5 碟簧的屈服强度校验
    4.6 碟簧的疲劳强度校验
        4.6.1 疲劳破坏危险点的判定
        4.6.2 碟簧在Ⅱ点的应力
        4.6.3 碟簧的许用应力幅
        4.6.4 碟簧疲劳强度校验结论
    4.7 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]新型螺旋自锁紧液压缸设计[J]. 赵红.  机械设计与制造工程. 2014(09)
[2]锥面蝶簧式锁紧油缸中摩擦环的有限元分析[J]. 徐荣华,王卫英,樊金柱.  机械制造与自动化. 2013(05)
[3]一种棱台活塞杆锁紧液压缸[J]. 杜雨轩,吴向东,冯欢欢,蔡华.  液压气动与密封. 2012(12)
[4]机构优化设计综述与研究[J]. 罗维,李瑞琴.  现代机械. 2011(03)
[5]一种转向锁死液压缸[J]. 施战军,刘建魁,周魁荣,许维星.  液压与气动. 2010(12)
[6]液压缸机械锁紧技术新发展[J]. 黄长征.  韶关学院学报. 2010(09)
[7]液压-机械复合夹紧装置[J]. 盛小明,李欣,钟康民.  制造技术与机床. 2010(02)
[8]液压锁技术现状分析[J]. 邹建华,吴榕.  机械工程与自动化. 2007(05)
[9]一种带辅助支撑的大载荷内胀式机械锁紧液压缸[J]. 孙利生.  液压与气动. 2004(08)
[10]一种新颖的锁紧液压缸[J]. 徐海,王玉姝.  液压与气动. 2003(04)



本文编号：3461280