重載鍛造操作機夾持裝置的研究與設計.pdf

1、對重載鍛造操作機的研究和應用水平體現著一個國家高端裝備制造業(yè)的競爭力。重載鍛造操作機是由機、電、液高度集成的一類特種工業(yè)機器人，多學科交叉設計是鍛造操作機設計的重要特點之一，其設計遵循一般機械裝備設計的所有要點，但基于其特殊的工況，又比一般設備的設計更加復雜和特殊。本文以工件下垂偏角、鉗口摩擦因素、鉗口旋轉角度、工件直徑等因素為控制變量，設計鍛造操作機夾持裝置的實驗平臺，對基于允許工件下垂偏轉的鉗口夾持力理論模型進行實驗驗證。實驗通過驗

2、證兩個非結構因素（工件下垂偏角和鉗口摩擦因素）與鉗口夾持力、夾持性能的關系，來間接驗證鉗口夾持力理論研究的準確性。實驗結果與理論結果基本相符，說明鉗口夾持力理論模型的準確性。同時，實驗結果表明，下垂偏角對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)對鉗口夾持力、夾持性能具有重要影響。在滿足強度要求的前提下，通過將鉗口材料更換為鑄鐵增加摩擦系數，會有效減小夾持工

3、件所需要的鉗口夾持力，并改善夾持裝置的動態(tài)夾持性能。
　　本文在鉗口夾持力理論模型驗證的基礎上，分析工件下垂偏角對傳力比和夾緊缸輸出力的影響。對鉗口旋轉位置、工件直徑、工件下垂偏角等因素與傳力比的關系進行具體分析，重新修正夾持裝置傳力比的算法，提高夾緊缸輸出力的計算精度。在理論分析與實驗研究的基礎上，研究現有重載鍛造操作機夾持裝置的結構特點，具體分析這些結構特點所遵循的設計原理，為新設計方案的研究提供一定的參考。在傳動角和回轉半徑

4、約束前提下，提出夾持裝置極限位置的概念，定義夾持裝置實際工作區(qū)域與極限位置區(qū)域。設計思路的具體執(zhí)行則是確定夾持裝置極限位置區(qū)域相對于實際工作區(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，并據此確定α、L1、L2的參數大小。對于其它主要尺寸參數S1、S2、L3的設計，根據其在結構中的位置關系和與其它尺寸之間的關聯性，采取定量設計的辦法。按新設計思路重新設計80t操作機的夾持裝置，并與原夾持裝置的夾持性能進行比較，從理論上驗證新設