基于ANSYS的YJ32-100型四柱液压机关键零部件优化设计研究及应用

摘要

液压机是制品成型生产中应用最广的设备之一,目前国内大部分企业还沿袭传统方法进行液压机设计,导致液压机结构过于保守、设计周期长、效率低,造成了人力和物力的浪费,也影响了产品的市场竞争力。要提高设计质量,增强产品的竞争力,就必须采用先进的设计手段。有限元分析是解决上述问题的重要途径。论文以YJ32-100型四柱液压机为研究对象,进行了液压机关键零部件的有限元分析及结构优化改进。首先,分析了液压机设计的国内外研究现状,分析了YJ32-100型四柱液压机的机械结构,探讨了液压机结构设计中存在的问题,阐述了进行液压机零部件优化设计的意义。接着,通过有限元分析软件ANSYS建立了液压缸和上横梁等关键部件的有限元分析模型,求解得到了应力应变分布云图,并根据有限元分析结果,对液压机主要零部件进行了结构优化设计和改进。最后,详细分析了关键零部件结构优化改进后主要参数的优化效果,并将优化设计结果应用于企业实际中,根据结构优化方案,已生产出改型的YJ32-100A四柱液压机,取得了较好的应用效果。

目录

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 研究的背景及意义

1.1.1 研究的背景

1.1.2 研究的意义

1.2 国内外相关领域研究现状

1.3 本文研究的目的和课题来源

1.3.1 本文研究的目的

1.3.2 课题来源

1.4 课题的总体技术路线与论文布局

1.4.1 课题的总体技术路线

1.4.2 论文的布局

2 JY32-100A型液压机机械结构分析

2.1 液压机的主要技术参数和结构特点

2.1.1 液压机的主要技术参数

2.1.2 液压机的结构特点

2.2 YJ32-100A型四柱液压机的基本结构及主要技术参数

2.2.1 基本结构

2.2.2 主要技术参数

2.3 现有液压机设计存在的主要问题

2.4 关键零部件的选取

2.5 本章小结

3 上横梁的有限元分析及改进设计

3.1 原上横梁

3.1.1 计算模型

3.1.2 计算结果分析

3.2 上横梁结构尺寸改进

3.2.1 改进方案

3.2.2 计算模型

3.2.3 计算结果

3.3 本章小结

4 液压缸的有限元分析及优化设计

4.1 创建构件有限元实体模型

4.1.1 约束确定及网格划分

4.1.2 计算工况及载荷确定

4.2 模拟加载求解

4.3 液压缸结构优化

4.3.1 计算结果及分析

4.3.2 液压缸优化设计研究

4.3.3 局部结构优化

4.3.4 优化设计

4.3.5 总体结构改进

4.4 本章小结

5 应用效果分析

5.1 上横梁改进结果分析

5.2 液压缸优化结果分析

5.3 应用与拓展

5.3.1 用于实际生产及效益

5.3.2 进一步的拓展

5.4 本章小结

6 结论

致谢

参考文献