70MN自由锻造水压机本体关键部件结构分析

摘要

大型锻造液压机具有锻造范围广、锻造能力强、操作方便、使用可靠等特点，是机械、冶金、航空航天、造船、电站等工业中关键零件毛坯生产的重要设备。
　　工作缸、横梁和立柱是液压机的关键部件，承受着主要载荷。如果设计或制造不当，这些关键部件就极易过早损坏，给企业生产带来安全隐患和经济损失。
　　论文基于液压机设计理论，并参考已有大型锻造液压机的结构和设计经验，针对传统三梁四柱式液压机结构存在的缺陷和70 MN自由锻造液压机的技术参数和工艺要求，给出了其工作缸、横梁和立柱的初始设计方案。在此基础上，论文采用三维造型软件Pro/Engineer建立实体模型，通过合理的简化建立有限元模型。最后以大型有限元软件ABAQUS作为分析工具，对70 MN自由锻造液压机的关键部件进行了有限元分析，对其结构设计的合理性进行了分析。
　　首先，对工作缸、固定横梁和立柱的强度和刚度进行了校核，以保证液压机整体结构的刚度和抗偏载能力。
　　其次，对工作缸进行了应力和变形分析，并且通过分析结果对工作缸进行了优化设计，确定改进方案是合理的，也是可行的。
　　最后，对液压机整体进行分析，包括固定横梁主要工作方向上的应力、变形分布以及机架的各受力部位在不同载荷下的分析比较，确定设计方案是合理可行的。
　　论文根据上述分析结果，对初始设计进行了改进，提出了液压机的最后本体结构设计方案。通过大量的有限元分析结果，验证了工作缸、横梁和立柱结构的合理性和可行性，为70 MN自由锻造液压机的方案论证和技术设计提供了参考依据。

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第 1 章 绪论

1.1 引言

1.2 液压机分类和特点

1.3 液压机本体结构简介

1.4 液压机的发展概述

1.5 自由锻造液压机的发展趋势

1.6 课题研究的意义

1.7 课题研究的内容

第 2 章 液压机本体结构关键件设计

2.1 液压机本体结构和基本参数

2.2 工作缸结构设计

2.3 上横梁结构设计及强度、刚度校核

2.4 活动横梁结构设计

2.5 下横梁结构设计及强度、刚度校核

2.6 回程缸和平衡缸设计

2.7 拉杆和柱套结构设计

2.8 本章小结

第 3 章 液压缸的有限元分析

3.1 有限元及ABAQUS软件简介

3.2 液压缸的分析

3.3 液压缸有限元模型的建立

3.4 单元选择和网格的划分

3.5 边界条件和载荷

3.6 计算结果分析

3.7 液压缸的优化

3.8 本章小结

第 4 章 组合框架三维有限元分析

4.1 弹性接触有限元模型的建立

4.2 有限元计算结果及分析

4.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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