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残余应力对液压油缸缸筒承载能力影响的有限元分析

来源:机床与液压  作者: 胡建英 叶金铎

0 引言

工程机械中广泛采用液压传动系统,液压油缸是液压传动系统中的重要执行元件,其中的缸筒一般都是高精度的冷拔钢管,钢管在冷拔成型过程中,内外表面均受到摩擦力的作用,所以内外表面的金属流速比较一致,而中心层金属的流速比内外表面层快,因此钢管在拉拔过程中的塑性变形也是不均匀的。受不均匀变形的影响,冷拔钢管内外层与中心层会产生附

加的应力,这种附加应力在冷拔后仍然残留在钢管中,从而形成残余应力。

由于冷拔方法,减径率的大小,模具的形状以及钢管的机械性能等的不同,钢管成型后的残余应力的大小和分布情况也是极不均匀的,缸筒的残余应力主要表现为轴向和环向残余应力,径向残余应力数值较小。残余应力的存在对缸筒的承载能力有很大的影响,尤其是轴向残余应力和环向残余应力对缸筒的承载能力影响比较大,由于径向残余应力数值比较小,

所以对缸筒的承载能力影响比较小。目前对缸筒残余应力的研究主要集中在如何减小缸筒残余应力上,文献[1]中主要考虑了残余应力对缸筒加工过程中尺寸精度的影响,提出了减小和消除残余应力的方法,没有介绍在实际使用过程中残余应力对缸筒承载能力的影响。因此,研究残余应力对液压油缸缸筒承载能力的影响具有重要的实际意义。

1 力学模型及基本假设

以同步双活塞杆液压油缸缸筒为研究对象,力学模型如图1所示,笔者对缸筒力学模型及外载荷分布形式作如下基本假设:

(1)钢管拔制前为理想圆形,且壁厚均匀。

(2)液压油对缸筒的压力均匀分布。

 (3)活塞两端液压油对缸筒的压力相同。

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标签: 有限元 液压缸 缸筒 液压油 油缸 责任编辑:admin  时间:2018-10-15  点击:

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