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锻造操作机钳口夹持力的研究分析,直接影响操作机的整体设计,对极端制造所需的巨型重载操作机的发展至关重要。考虑不同的操作机钳口夹持工件时钳口与工件的接触状态,锻造操作机钳口夹持力的计算方法主要有基于摩擦抓取工况、考虑钳口表面凸齿因素影响、基于被夹持工件在允许下垂偏转工况等三种方法。本文通过计算分析和模型简化,对三种钳口夹持力计算方法进行了推导。并根据计算分析结果得出了影响钳口夹持力大小的因素主要有钳口结构尺寸、钳口表面的凸齿结构以及被夹持工件的下垂偏转角度等。以进口300kN重载锻造操作机为例,验证分析了三种锻造操作机钳口夹持力计算方法的有效性。结果表明基于摩擦抓取的夹持力计算方法所确定出的夹紧油缸尺寸与实际应用相差最大;考虑钳口表面凸齿因素影响的夹持力计算方法存在不足,但是通过分析发现由于钳口表面凸齿与工件表面挤压槽的相互作用,钳口表面凸齿具有增大钳口与工件之间摩擦力的作用,带凸齿钳口较平钳口更有利于操作机的夹持稳定性;而基于被夹持工件允许下垂偏转的夹持力计算方法所确定出的夹紧油缸尺寸与实际应用最为符合,为操作机的设计提供了更为有效的依据。钳口夹持力是夹紧油缸输出力通过钳杆机构传递给钳口,说明钳口夹持力是确定夹紧油缸尺寸的主要依据,钳口在夹持不同直径工件时,由于钳口开口大小的变化,钳口夹持力会发生很大改变,导致出现夹紧油缸尺寸难以确定,钳口夹持不稳定等问题。本文通过对钳口夹持力、钳杆传力比与钳口开口大小之间关系的研究分析,推导出了钳口夹持力、钳杆传力比与钳口开口大小之间的函数关系。以300kN重载锻造操作机为例进行分析,分析结果表明了钳杆机构在锻造操作机夹持工作过程中具有调节钳口夹持力和降低夹紧油缸输出力的作用,可改善锻造操作机钳口的夹持稳定性,说明了钳杆机构的合理设计对锻造操作机夹持工作的重要性。考虑钳杆机构各结构参数对传力效果的影响,结合钳杆机构整体尺寸约束条件,经过理论分析,本文得出了钳杆机构的设计方法。根据得出的钳杆机构设计方法对400kN、800kN重载锻造操作机钳杆机构进行了设计计算,将计算得出的结构参数值与已投入使用的设备的钳杆机构参数比较,参数值基本相吻合,并分析了设计得出的钳杆机构的夹持稳定性,结果表明设计得出的钳杆机构满足锻造操作机的使用要求,能够有效地调节了钳口夹持力,从而验证了钳杆机构设计方法具有有效性和合理性。