發(fā)布時(shí)間：2017-03-23 20:18

  本文關(guān)鍵詞：重載鍛造操作機(jī)夾持裝置的研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：對(duì)重載鍛造操作機(jī)的研究和應(yīng)用水平體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家高端裝備制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。重載鍛造操作機(jī)是由機(jī)、電、液高度集成的一類特種工業(yè)機(jī)器人,多學(xué)科交叉設(shè)計(jì)是鍛造操作機(jī)設(shè)計(jì)的重要特點(diǎn)之一,其設(shè)計(jì)遵循一般機(jī)械裝備設(shè)計(jì)的所有要點(diǎn),但基于其特殊的工況,又比一般設(shè)備的設(shè)計(jì)更加復(fù)雜和特殊。本文以工件下垂偏角、鉗口摩擦因素、鉗口旋轉(zhuǎn)角度、工件直徑等因素為控制變量,設(shè)計(jì)鍛造操作機(jī)夾持裝置的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)基于允許工件下垂偏轉(zhuǎn)的鉗口夾持力理論模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)通過(guò)驗(yàn)證兩個(gè)非結(jié)構(gòu)因素(工件下垂偏角和鉗口摩擦因素)與鉗口夾持力、夾持性能的關(guān)系,來(lái)間接驗(yàn)證鉗口夾持力理論研究的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果基本相符,說(shuō)明鉗口夾持力理論模型的準(zhǔn)確性。同時(shí),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,下垂偏角對(duì)鉗口夾持力確定具有明顯的影響,允許工件存在一定的下垂偏角會(huì)顯著降低夾持工件所需要的鉗口夾持力。鉗口與工件之間的摩擦接觸狀態(tài)對(duì)鉗口夾持力、夾持性能具有重要影響。在滿足強(qiáng)度要求的前提下,通過(guò)將鉗口材料更換為鑄鐵增加摩擦系數(shù),會(huì)有效減小夾持工件所需要的鉗口夾持力,并改善夾持裝置的動(dòng)態(tài)夾持性能。在鉗口夾持力理論模型驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,分析工件下垂偏角對(duì)傳力比和夾緊缸輸出力的影響。對(duì)鉗口旋轉(zhuǎn)位置、工件直徑、工件下垂偏角等因素與傳力比的關(guān)系進(jìn)行具體分析,重新修正夾持裝置傳力比的算法,提高夾緊缸輸出力的計(jì)算精度。在理論分析與實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,研究現(xiàn)有重載鍛造操作機(jī)夾持裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),具體分析這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所遵循的設(shè)計(jì)原理,為新設(shè)計(jì)方案的研究提供一定的參考。在傳動(dòng)角和回轉(zhuǎn)半徑約束前提下,提出夾持裝置極限位置的概念,定義夾持裝置實(shí)際工作區(qū)域與極限位置區(qū)域。設(shè)計(jì)思路的具體執(zhí)行則是確定夾持裝置極限位置區(qū)域相對(duì)于實(shí)際工作區(qū)域的最佳位置,使得在工作區(qū)域夾持裝置的整體傳力比最小,并據(jù)此確定α、L_1、L_2的參數(shù)大小。對(duì)于其它主要尺寸參數(shù)S_1、S_2、L_3的設(shè)計(jì),根據(jù)其在結(jié)構(gòu)中的位置關(guān)系和與其它尺寸之間的關(guān)聯(lián)性,采取定量設(shè)計(jì)的辦法。按新設(shè)計(jì)思路重新設(shè)計(jì)80t操作機(jī)的夾持裝置,并與原夾持裝置的夾持性能進(jìn)行比較,從理論上驗(yàn)證新設(shè)計(jì)方案的可行性。以課題原夾持裝置實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為基礎(chǔ),按新設(shè)計(jì)方案對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的夾持裝置進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。并對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)原夾持裝置和新設(shè)計(jì)夾持裝置的靜態(tài)夾持性能進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究。并對(duì)兩套夾持裝置的動(dòng)態(tài)夾持性能進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明,新設(shè)計(jì)夾持裝置的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)夾持性能均優(yōu)于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)原夾持裝置,說(shuō)明新設(shè)計(jì)方案的合理性與有效性。
【關(guān)鍵詞】：重載鍛造操作機(jī) 夾持裝置 鉗口夾持力 夾持實(shí)驗(yàn)裝置
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG315
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 重載鍛造操作機(jī)9-10
• 1.2.1 重載鍛造操作機(jī)及其發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 鍛造裝備與鐵路機(jī)車鍛造技術(shù)10
• 1.3 重載鍛造操作機(jī)夾持裝置10-13
• 1.3.1 重載鍛造操作機(jī)夾持裝置10-11
• 1.3.2 夾持機(jī)構(gòu)與連桿機(jī)構(gòu)11-12
• 1.3.3 夾持裝置的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本論文研究?jī)?nèi)容和方法13-15
• 2 鉗口夾持力的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究15-26
• 2.1 鉗口夾持力的理論分析15-18
• 2.2 鉗口夾持力的實(shí)驗(yàn)研究18-25
• 2.2.1 夾持實(shí)驗(yàn)裝置原理18-19
• 2.2.2 鉗口夾持力與工件下垂偏角的實(shí)驗(yàn)研究19-21
• 2.2.3 鉗口夾持力與鉗口摩擦因素的實(shí)驗(yàn)研究21-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 夾持裝置傳力比與夾緊缸輸出力研究26-32
• 3.1 夾持裝置的上部和下部26-27
• 3.2 未考慮水平分力時(shí)夾持裝置的傳力比27-28
• 3.3 考慮水平分力時(shí)夾持裝置的傳力比28-30
• 3.4 夾緊缸輸出力30
• 3.5 本章小結(jié)30-32
• 4 鍛造操作機(jī)夾持裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析32-37
• 4.1 夾持裝置的極限位置32
• 4.2 夾持裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)32-34
• 4.3 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的理論分析34-36
• 4.4 本章小結(jié)36-37
• 5 夾持裝置設(shè)計(jì)方法研究37-52
• 5.1 鉗口夾持力、傳力比、夾緊缸輸出力的變化規(guī)律37-38
• 5.2 L_3、S_1、S_2尺寸參數(shù)確定方案38-39
• 5.3 L_1、L_2、α 尺寸參數(shù)確定方案39-47
• 5.3.1 設(shè)計(jì)方案的提出39-41
• 5.3.2 設(shè)計(jì)方案的理論分析41-42
• 5.3.3 鉗臂夾角 α 范圍的確定42-46
• 5.3.4 L_1、L_2、L_3長(zhǎng)度關(guān)系的確定46-47
• 5.4 80t鍛造操作機(jī)夾持裝置的設(shè)計(jì)47-50
• 5.5 本章小結(jié)50-52
• 6 夾持裝置設(shè)計(jì)方法的實(shí)驗(yàn)研究52-74
• 6.1 夾持裝置的設(shè)計(jì)52-57
• 6.2 夾持裝置結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析57-60
• 6.2.1 有限元模型的建立57-59
• 6.2.2 有限元模型的后處理59-60
• 6.3 夾持裝置靜態(tài)夾持性能的理論分析60-63
• 6.4 夾持裝置夾持性能的實(shí)驗(yàn)研究63-73
• 6.4.1 實(shí)驗(yàn)可行性分析63-65
• 6.4.2 靜態(tài)夾持性能的實(shí)驗(yàn)研究65-68
• 6.4.3 動(dòng)態(tài)夾持性能的實(shí)驗(yàn)研究68-73
• 6.5 本章小結(jié)73-74
• 結(jié)論74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-78

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