锻造液压机工作缸连接球铰的结构研究

摘要

针对锻造液压机工作缸连接球铰结构设计缺少理论依据的问题,通过分析球铰球面润滑条件明确了球铰摩擦状态,通过建立偏载工况下单、双连接球铰自锁时工作缸力学分析模型,分析了工作缸受力状况,并确定柱塞对导向套的侧推力。基于赫兹接触理论分析了柱塞与导向套接触状况,并以导向套强度为条件,限制球铰对工作缸传递的摩擦转矩,研究了球铰允许摩擦圆半径的计算方法。综合偏心锻造工况,确定了球铰摩擦圆半径,根据球铰摩擦圆半径与球铰结构的关系,提出球绞结构参数的确定方法。依据以上方法,选择4台现有设备工作缸的球铰结构进行设计计算,计算结果表明单球铰结构工作缸抗偏载能力弱于双球铰结构工作缸,且现有设备的单球铰结构存在设计隐患。