注塑机液压缸多种支撑方式下的稳定性研究

摘要

活塞式液压缸，是液压系统中作往复直线运动的执行机构，具有结构简单、压力高、工作可靠、装拆方便、易于维修、可带缓冲装置及连接方式多样等特点，广泛用于工程机械、矿山机械、起重运输机械、冶金机械及其它机械等。在注塑机中，液压缸的作用非常重要，开合模、顶出工件、移动注射座、推动螺杆完成注射动作都是由液压缸来完成的。由于液压缸承受较大的轴向力，结构上近似细长杆，存在失稳问题，解决好液压缸的约束与稳定性问题，对于注塑机的结构设计、提高使用性能意义重大。本论文通过建立数学模型，推导了注塑机液压缸在不同约束条件下的稳定性计算公式，然后采用大型通用有限元软件ANSYS，用参数化命令流方式编程，通过布尔操作塑造实体模型，运用计算机辅助工程技术对活塞式液压缸的工作特性进行分析。在所建立的液压缸有限元模型的基础上，本论文针对液压缸的各种约束条件因素的影响，提出适当的初始化条件和边界条件，对注塑机液压缸稳定性非线性瞬态求解。推导的公式和计算机数值模拟分析结果比较基本吻合。工程设计过程中，可以参考本论文的临界载荷计算方法，根据载荷大小，确定液压缸的型号。

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第一章前言

1.1液压传动的定义及工作原理

1.2液压系统的组成和表示方法

1.3液压传动的应用及其发展前景

1.4本论文的主要内容

第二章注塑机的工作原理

2.1注塑机的现状和发展

2.2注塑成型的原理

第三章注塑机液压缸多种支撑方式分析

3.1注塑机的组成结构分析

3.2注塑部件的典型结构

3.3注塑机液压系统工作原理

第四章注塑机液压缸稳定性计算

4.1液压缸结构尺寸设计

4.2不同约束下锁模缸的临界载荷分析

4.2.1受力分析及力学建模

4.2.2数学建模及临界载荷计算

4.2.3临界载荷数学模型计算

4.2.4液压缸临界挠度的非线性近似求解

4.3结论

第五章液压缸稳定性计算机辅助分析

5.1液压缸稳定性有限元分析

5.1.1有限元线性数学模型建立

5.1.2 ANSYS通用有限元程序

5.2液压缸有限元建模

5.2.1单元建立

5.2.2模型与网络分割

5.3结论

第六章液压缸不同支撑下的临界载荷数字仿真

6.1液压传动中的数字仿真技术

6.2数字仿真结果

6.2.1一端自由一端固定液压缸活塞杆伸出全程仿真

6.2.2两端铰链液压缸活塞杆伸出全程仿真

6.2.3一端铰链一端固定液压缸活塞杆伸出全程仿真

6.2.4两端固定液压缸活塞杆伸出全程仿真

6.2.5不同约束液压缸全程伸出临界载荷仿真曲线比较

6.3结论

第七章结论与展望

参考文献

致谢

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