关于ANSYS液压螺栓拉伸器研制和分析.pdf

液压 气动 与密封 ／2013年第 07期 基于ANSYS液压螺栓拉伸器的研制与分析 郑 昱，张江涛 ，李 萍 (上海电力修造总厂有限公司，上海 201316) 摘 要 ：针对螺栓拉伸器作业工况恶劣的特性，提 出一种基于有限元分析与实验相结合 的设计方法。运用 ANSYS软件对拉伸器关键结 构——缸体进行强度校核和结构优化 ．并制定拉伸器试验方案 ，对 比两者得到的数据 。结果表明：初设参数下缸体应力集中强度大于材 料的屈服极限，不满足设计要求 ；优化结构尺寸后 ，缸体 的强度和刚度均满足材料的要求 ，安全系数得到极大提高；缸体外端应变数据中 仿真值与实验值相符 ．这为该设备的可靠性和安全性提供 了设计依据 。 关键词 ：螺栓拉伸器 ；ANSYS；缸体 ；优化设计 ；有限元 中图分类号：TH137 文献标识码 ：A 文章编号：1008—0813(2013)07—0032—04 Analysisand Design ofHydraulicBoltStretcherBased on ANSYS ZHENG Yu，ZHANG Jiang-tao，LI P／ng (ShanghaiPowerEquipmentManufactureCo．，Ltd．，Shanghai201316，China) Abstract：Accordingtothecharacteristicsthatboltstretcherworkingconditionwasbad，putting forwardakindofdesignmethodwhich wasfiniteelementanalysiscombiningwithexperimenta1．Using thesoftwraeofANSYStocheckthestrengthandoptimizethestructuralof htekeysturcture-tension for cylinder，formulating the tensile test scheme，and comparing the data．The results showed that， the stressconcentration strength oftheinitial parametercylinderwasgreaterthan themateriallimityield，which did not meet the design requirements；thestrength and stiffnessofcylinderbothmetthematerialrequirementsafteroptimizing thesturcture sizeofthe cylinder， and thesafetycoefficientwasimproved greatly；the simulation strain dataand experimental value ofthe cylinderouterwere coincidence，whichprovideddesigningevidenceforthereliabilityandsafetyoftheequipment． Key words：bolt stretcher；ANSYS；cylinderblock；optimization；finite element 0 引言 l 螺栓拉伸器的结构及参数 液压拉伸器是火 电锅炉给水泵中配套的专用工具 螺栓拉伸器的结构如图 1所示。它包括缸体 、密封 之一，是一种专门用于螺帽锁紧或拆卸的液压装置l『1 圈、活塞和支架等3]【，活塞滑动配合在缸体 内，油缸和活 在作业于高强度、大尺寸、大预紧力要求的螺栓、螺母 塞之间构成油腔 ．油管接头开孔与缸体上端 ．与油腔连 时，液压拉伸器 比液压扭矩扳手及螺栓加热有 明显的 通。工作时利用油缸直接对螺栓施加外力 ．使被施加力 优势[21，可轻松完成拆装工作 ，其操作简单 、控制精确、 的螺栓在其弹性变形区内被拉长 ．螺栓 的直径微量变 安全方便 。随着拉伸器