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多级液压千斤顶的设计
曹传剑逯振国宋慧王海艳张玉良
青岛黄海学院青岛266427
摘要:利用三维数字造型软件Pro/e设计了新型多级液压千斤顶,并对其性能进行了有限元分析。结果显
示每级的变形更小,应力更低。利用该方法设计千斤顶效率高,成本低,稳定性更好。
关键词:多级液压千斤顶;Pro/e;有限元分析
中图分类号:TH211.1文献标识码:A文章编号:1001-0785(2014)11-0032-02
Abstract: The 3D digital modeling software Pro/e is adopted for design of a new-type multi-level hydraulic jack, with
finite element analysis performed for its performance. The result shows that the smaller the deformation each level, the lower
the stress. The jack designed making using of this method is of high-efficiency, low-cost, and better stabilization
Keywords multi-level hydraulic jack, Pro/e, finite element analysis
0引言
回收。
为防止液压千斤顶漏油,在液压缸的底部采
自卸卡车在工程应用中十分广泛,其利用千用O型密封圈,在液压缸的顶部采用Y型密
斤顶举起车斗,倾倒货物。液压千斤顶在货物的封圈2?。
卸载过程中起十分重要的作用。在货物的倾倒过
表1多级液压千斤顶相关参数
程中,随着车体的质心不断增高,车辆的稳定性
参数
数值
就会不断的降低。因此,千斤顶的安全性直接影
响到自卸卡车的安全性及稳定性。
额定压力
18 Mpa
自卸卡车多应用在矿山开采、道路施工等恶
最低启动压力
0. 6 Mpa
劣的环境下,所以要求千斤顶的强度、稳定性都
安装距离
必须满足一定的条件。传统的液压千斤顶的研发
总行程
150mm
周期长,受力分析困难,严重影响了产品的开发
周期与成本。本文引入三维造型的技术,利用
结构上有一个在其上端通过冷缩变径方法加
Pro/e软件,设计了新型液压千斤顶,并利用An-工出导向口的液压缸和一级活塞杆、二级活塞杆
sys对其进行了应力和应变分析。该方法能缩短开外套、以及在其上帯有倾斜设置的液压缸承载单
发周期,减少研发成本,改善产品质量。
向阀的底座等主要零件。利用Pro/E对新型多级液
新型多級液压千斤顶的三维造型
压千斤顶进行数字化设计,并绘制三维图形。
千斤顶安装在自卸式卡车车斗的靠前位置
2有限元分析
这利于降低千斤顶的质心,增加千斤顶的稳定性
将Pro/e建立的三维装配模型导入到 Ansys
和可靠性。本文设计的千斤顶也安装在自卸式卡中“,为了便于分析,将顶端的外部套筒去掉,
车前部,其新型多级液压千斤顶参数见表]。
建立的 Ansys模型如图1所示。图2显示了 Ansys
当液压系统向千斤顶供油时,千斤顶开始逐划分网格后的模型,单元为65080个,节点为
级提升。当停止供油,在货物重力的作用下逐级450686个
山东省白然科学基金项目(ZR2011EEMO14)
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《起重运输机械》2014(11)
图1 Ansys模型
图4总变形图
足装配的可操作性及液压缸的横向刚度要求
3)最大应力出现在千斤顶一级液压缸的底
部,这与实际情况相符。
3结论
1)液压多级千斤顶能够满足千斤顶举升力的
要求,而且每级液压缸的伸出量减小,但千斤顶
总的伸出量增加,这满足了千斤顶横向刚度的要
图2网格模型
求,也满足了千斤顶高可靠性的要求。
2)通过Pro/e和 Ansys可快速地进行新型千
外力施加在一级液压缸的顶部,而液压油的斤顶的设计、分析,判断其实用性。该方法可以
压力施加在液压缸的内表面,结算后的应力和变减少研发周期,减小开发成本,提高设计生产
形如图3所示,并得到总变形图(见图4)和X、效率。
y、Z向变形图(图略)。
参考文献
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[4]张朝辉, ANSYS12.0结构分析工程应用及实例分析
M].北京:机械工业出版社,2011.
图3等效应力
作者:曹传剑
1)如图3可知,液压缸的最大应力为92地址:青岛市胶南市灵山卫镇青岛黄海学院机电工程
MPa,小于材料的许用应力450MPa,所以选择的
学院
材料没有问题。
邮
编:266427
收稿日期:2013-11-05
2)由图4可知,最大变形量为0.028mm,满
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