目录 第1章绪论4 1.1课题背景及研究的目的和意义4 1.2诸多可行性方案的比较以及局限性分析5 1.2.1钢球式锁紧液压缸5 1.2.2滚子式锁紧液压缸6 1.2.3套筒式锁紧液压缸7 1.3国内外技术研究现状8 1.3.1国内研究现状8 1.3.2国外有关科研成果8 1.4本文的主要研究内容11 1.4.1本设计的工作原理及技术参数11 1.4.2本设计相对前文几种可行性方案的优势12 1.5本设计的主要内容13 1.5.1内锥套内外表面摩擦副的摩擦磨损试验13 1.5.2锁紧装置理论设计计算13 1.5.3锁紧装置简化模型的静力学有限元分析及参数优化13 1.5.4锁紧装置的样机试验13 第2章摩擦副材料的选用及其摩擦磨损试验的设计14 2.1引言14 2.2内锥套内表面材料的选择14 2.2.1铜或铜合金材料作对偶件15 2.2.2铸铁材料作对偶件16 2.2.3钢材料作对偶件17 2.2.4其他材料作对偶件17 2.3内锥套外表面摩擦副材料选择17 2.4试验方案19 2.4.1试验器材及用品19 2.4.2试验方案20 2.4.3试验数据处理21 2.5本章小结24 第3章液压缸锁紧装置的理论计算和设计25 3.1引言25 3.2核心零件的关键尺寸及基本算法25 3.2.1假设条件的提出26 3.2.2简化模型力学求解方程的建立27 3.3.1弹簧弹力—内锥套斜角函数关系29 3.4内锥套厚度的设计计算31 3.5碟形弹簧的设计计算33 3.6 MATLAB计算程序36 3.7本章小结37 第4章锁紧装置的ANSYS有限元仿真优化试验38 4.1引言38 4.2简化模型的建立39 4.3接触组设置39 4.4约束设置40 4.5外部载荷设置41 4.5.1加载碟簧弹力FK 41 4.5.2加载活塞杆负载F 41 4.5.1负载施加时序42 4.6网格划分42 4.7计算结果处理43 4.7.1内锥套应力分布44 4.7.2外锥套应力分布44 4.7.3活塞杆应力分布45 4.7.4内锥套-活塞杆接触压应力45 4.7.5内锥套-活塞杆接触摩擦应力46 4.8数据分析处理47 4.8.1各因素对根部圆弧槽最大应力的影响关系48 4.8.2综合评估50 4.9活塞杆负载力作用方向对内锥套应力分布的影响52 4.10本章小结54 第5章液压缸锁紧装置试验台设计55 5.1引言55 5.2样机试验主要内容56 参考文献57 1.4本文的主要研究内容 1.4.1本设计的工作原理及技术参数 在本设计中，锁紧装置需要做到在任意位置都可以对活塞杆进行可靠的机械锁紧。在设计思想上，本设计与图1.8所示的夹紧机构类似，都是利用沿轴向运动的活塞推动圆锥锁紧环来实现锁紧。具体实现方法如图1.10所示。