基于SolidWorks的液压支架设计
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（２）ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 不 仅 提 供 如 此 强 大 的 功 能 ， 同 时 对 每 个工程师和设计者来说，操作简单方便 、易学易用 。
（３） 在 强 大 的 设 计 功 能 和 易 学 易 用 的 操 作 （包 括 Ｗｉｎｄｏｗｓ 风格的拖 ／ 放 、点 ／ 击 、剪 切 ／ 粘 贴）协 同 下 ，使 用 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ ，整 个 产 品 设 计 是 可 百 分 之 百 可 编 辑 的 ，零 件 设计、装配设计和工程图之间的是全相关的 。
关键词：液压支架 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 有限元 优化设计
引言 液 压 支 架 作 为 综 采 工 作 面 高 产 高 效 的 关 键 设 备 ，它 能
可靠而有效地支撑和 控 制 工 作 面 的 顶 板 ，隔 离 采 空 区 ，防 止矸石进入回采工作面和推进输送机。它与输送机及采 煤机 配套使用，实现 采 煤 综 合 机 械 化 ，解 决 机 械 化 采 煤 工 作中顶板管理落后于采煤工作的矛盾，进一步改善和提 高采煤和运输设备 的 效 能 ，减 轻 煤 矿 工 人 的 劳 动 强 度 ，最 大限度保障煤矿工人的生命安全。液压支架的主要结构 件是由各种钢板拼焊而成的箱型结构，其形状复杂且体 积庞大。据统计，支架设计所花费用只占总成本的 ５％左 右，但在产品 成本中约有 ７０％以上是在设计阶段 由 设 计 所决定的 。因此，在 满 足 用 户 实 际 要 求 的 前 提 下 ，减 小 支 架的重量及制造成本对于制造企业具有重要意义。而采 用 国 际 先 进 的 三 维 软 件 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 进 行 设 计 完 全 能 满 足 这一要求。 １ 三维设计软件 Ｓ ｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 软件的主要功能特点
ＷＵ Ｍｉｎｇｈａｉ， ＮＩＵ Ｂｅｎ， ＣＯＮＧ Ｘｉａｏｆｅｎｇ （Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｊｉｎａｎ ２５００３１） Ａｂｓｔｒａｃｔ ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｃｕｐｏｌａ， ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｕｒｎａｃｅ ａｎｄ ｓｈｏｒｔ process of melting and casting technology is briefly introduced, and we do a comparative analysis of investment, energy saving, environmental protection and so on. We can see that the short- cut melting process have unique advantages in cost, energy saving and environmental protection respects. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｕｐｏｌａ， ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｕｒｎａｃｅ， ｓｈｏｒｔ ｐｒｏｃｅｓｓ
根 据 综 采 工 作 面 的 顶 底 板 条 件 、煤 层 厚 度 、煤 层 倾 角 及通风断面等条件确定 支 架 基 本 型 号 后 ，首 先 ，建 立 零 件 三维实体模型。液压支架零件三维建模是一个复杂的设 计 过 程 ，既 要 合 理 的 设 计 结 构 ，又 要 利 用 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 的 特 性充分表现设计意图，两者必须协调进行 。考虑到下一步 还要对支架整体进行 有 限 元 受 力 分 析 和 优 化 设 计 ，所 以 ， 在实体建模时，要将其简化。液压支架三维建模的原则 是：
四川．工程硕士学位论文 ．２００８ ［５］ 刘洪字、范迅．应用 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 软件提高液压支架的设计能力
[J]. 煤矿机械．２００５（． ５）：６５－ ６６
图 ２ 液压支架三维设计流程图
的材料力学和弹性力学来进行分析，传统计算方法主要 采用平面力系计算，空 间 力 学 计 算 比 较 困 难 ，而 且 无 法 处 理结构件强度问题，使计算简略而缺乏可靠性 。 ３ 结束语
目前支架应力分析方法通常采用传统（下转第 ２６ 页）
２６
现代制造技术与装备
２０１２ 第 １ 期 总第 ２０６ 期
程，节能，环保和经济效益显著 ［４，５］。 ４ 结语
通 过 以 上 分 析 比 较 ，在 投 资 方 面 ，冲 天 炉 和 短 流 程 具 有一定的优势，它们分别比中频感应电炉投资减少 ５６．９％ 和 ２７．８％ ，而 在 运 行 成 本 、节 能 和 环 境 保 护 等 方 面 ，短 流 程 铸 造 工 艺 具 有 绝 对 优 势 。在 电 力 条 件 允 许 下 ，铁 液 配 送 方便又快捷的地方，以及铁水材质满足工艺要求和铸件 性能的前提下，短流程铸造可作为优选方案予以鼓励支 持。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接第 １７ 页）
动态干涉问题等等。ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 在新产品开发和重点科研 项目上能够提高研发 速 度 ，提 升 设 计 水 平 和 企 业 形 象 ，在 招标和方案讨论过程中可以更好地与客户交流。
（６）ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 附 带 的 模 块 ＣｏｓｍｓＷｏｒｋｓ 可 以 完 成 载 荷 分 析 ，与 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 无 缝 集 成 ，可 以 对 复 杂 机 械 系 统 进 行 完整的运动学动力学仿真，效 的 自 动 分 网 功 能 以 及 ＦＦＥ （快 速 有 限 元 法 ，Ｆａｓｔ Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ）求解器为体积庞大的支架求解节约了大 量 时间。 ２ 液压支架三维设计 ２．１ 液压支架三维实体建模
参考文献
［１］ 贾悦谦．综采技术手册 ．［ｋ］．北京．煤碳工业出版社 ．２００１ ［２］ 成大先．机械设计手册 ．［Ｋ］．北京．化学工业出版社 ．２００２ ［３］ 王国法． 液压支架技术［Ｍ］． 北京：煤炭工业出版社，１９９９． ［４］ 曹 方 梅 ．ＺＹ８８００／２２／４５Ｄ 型 液 压 支 架 有 限 元 分 析 及 强 度 优 化 ．
颗粒的研究［Ｊ］． 铸造技术． ２００８， ６： ３７－ ４０． ［４］ 对短流程铸造的倾向性认识 ． 铸造纵横． ２００８， １２． ［５］ 贾贵平， 李明弟， 王远成等． 高强度铸铁短流程熔炼技 术 与
效益分析［Ｊ］． 铸造技术．２０１０，３１（１２）：１５４６－ １５５０．
Ｔｈｅ Ｃｏｍｐａｒ ａｔｉｖｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｔｈｒ ｅｅ Ｍｅｌｔｉｎｇ ａｎｄ Ｃａｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
短 流 程 熔 炼 技 术 缩 短 了 生 产 链 和 能 量 链 ，充 分 利 用 了 高炉铁液的潜热，是一种高效 、低耗、清洁 的 熔 炼 工 艺 ，具 有显著的能源 、环境和 经 济 效 益 。 总 之 ，一 个 铸 造 企 业 究 竟选用什么样的熔化 设 备 ，必 须 用 发 展 的 眼 光 进 行 分 析 ， 要视具 体情况而定，冲 天 炉 、电 炉 和 短 流 程 工 艺 的 优 缺 点 也会随着技术的不断发展而改变。
ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 功 能 强 大 、 易 学 易 用 和 技 术 创 新 是 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 的三大特点，使得 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 成为领先的 、主流 的三维 ＣＡＤ 解决方案 。
（１）ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 能 够 提 供 不 同 的 设 计 方 案 、 减 少 设 计 过程中的错误以及提高产品质量。
总 之 ，软 件 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 的 功 能 非 常 强 大 ，部 分 功 能 是 二维软件无法做到的，如 重 心 的 确 定 ，如 何 避 免 支 架 出 现
Ａ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｈｙｄｒ ａｕｌｉｃ Ｓｕｐｐｏｒ ｔ ｏｎ ＳｏｌｉｄＷｏｒ ｋｓ ＺＨＡＮＧ ｃｈａｎｇｈｕ， ＬＩＵ ｌｉ，ＬＩ ｂａｏｍｉｎ， ＦＡＮＧ ｓｈｕｏ （Ｓｈａｎｄｏｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．， ＬＴＤ，Ｘｉｎｔａｉ ２７１２２２） Ａｂｓｔｒａｃｔ ： Ｔｈｒｅｅ－ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｆｏｒ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｕｐｐｏｒｔ ｂｙ ａｐ－ plying international famous three —ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｓｏｌｉｄ－ Works ，ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ，ｔｏ ｍｅｅｔ the premise of product usability requirements and reduce frame weight and the manufacturing cost ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｕｐｐｏｒｔ， ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ， ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ，ｏｐｔｉ－ mization design
参考文献
［１］ 刘 小 龙 ， 崔 瑞 奇 ． 浅 谈 冲 天 炉 和 电 炉 熔 炼 ［Ｊ］． 装 备 技 术 ．
２００６，４：５２－ ５３． ［２］ 江 信 荣 ． 节 能 环 保 冲 天 炉 概 述 ［Ｊ］． 中 国 铸 造 装 备 与 技 术 ．
2003,4:9- 10. ［３］ 符寒光， 师文校， 杨军， 陈群， 邢建东． 短流程工艺铸造金属
２．２ 液压支架的有限元分析及优化设计 利 用 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 中 的 Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ 软 件 对 支 架 三 维 实 体
模型进行有限元受 力 分 析 ，确 定 安 全 系 数 ，对 各 部 位 的 应 力分布情况进行比较准确和全面地分析，及时发现设计 缺 陷 ，为 优 化 设 计 提 供 参 考 ，通 过 几 次 分 析—修 改—分 析 过 程 设 计 ，最 终 达 到“ 物 美 价 廉 ”的 目 的 。
（４）ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 提 供 了 生 成 完 整 的 、 车 间 认 可 的 详 细 工程图的工具 。工程 图 是 全 相 关 的 ，当 你 修 改 图 纸 时 ，三 维 模 型 、各 个 视 图 、装 配 体 都 会 自 动 更 新 。
（５）ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 软 件 可 以 方 便 地 实 现 与 其 他 二 维 ＣＡＤ 设 计 软 件 、Ｐｒｏ／Ｅ、ＵＧ、ＳＥ 等 三 维 ＣＡＤ 设 计 软 件 、ＡＮＳＹＳ 和 ＡＤＡＭＳ 等计算软件的接口 。另外，还可以 通 过 ＶＣ 和 ＶＢ 等程序语言实现对 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 软件的二次开发。
（１）仅 建 立 顶 梁 及 构 成 四 连 杆 机 构 的 掩 护 梁 、底 座 和 前后连杆模型；
（２）以 上 结 构 件 按 焊 件 零 件 实 体 建 模 ，而 不 是 有 许 多 零件组成的装配体；
（３） 对不影响受力分析结果的实体或特征如吊装孔 、 挂钩等件暂不建模。
结 构 件 实 体 模 型 建 完 后 ，用 软 件 提 供 同 轴 心 、重 合 以 及距离等配合关系将其组装为装配体。
设计与研究
１７
基于 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 的液压支架设计
张长虎 刘 丽 李宝民 房 硕
（山东能 源机 械集 团有限 公司 ，新泰 ２７１２２２）
摘 要：运用国际著名的三维设计软件 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 对液压支架进行三维建模，并对其进行有限元 分析及优 化设计，在满足产品使用性能要求的前提下，减小支架的重量及制造成本 。
（３） 在 强 大 的 设 计 功 能 和 易 学 易 用 的 操 作 （包 括 Ｗｉｎｄｏｗｓ 风格的拖 ／ 放 、点 ／ 击 、剪 切 ／ 粘 贴）协 同 下 ，使 用 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ ，整 个 产 品 设 计 是 可 百 分 之 百 可 编 辑 的 ，零 件 设计、装配设计和工程图之间的是全相关的 。
关键词：液压支架 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 有限元 优化设计
引言 液 压 支 架 作 为 综 采 工 作 面 高 产 高 效 的 关 键 设 备 ，它 能
可靠而有效地支撑和 控 制 工 作 面 的 顶 板 ，隔 离 采 空 区 ，防 止矸石进入回采工作面和推进输送机。它与输送机及采 煤机 配套使用，实现 采 煤 综 合 机 械 化 ，解 决 机 械 化 采 煤 工 作中顶板管理落后于采煤工作的矛盾，进一步改善和提 高采煤和运输设备 的 效 能 ，减 轻 煤 矿 工 人 的 劳 动 强 度 ，最 大限度保障煤矿工人的生命安全。液压支架的主要结构 件是由各种钢板拼焊而成的箱型结构，其形状复杂且体 积庞大。据统计，支架设计所花费用只占总成本的 ５％左 右，但在产品 成本中约有 ７０％以上是在设计阶段 由 设 计 所决定的 。因此，在 满 足 用 户 实 际 要 求 的 前 提 下 ，减 小 支 架的重量及制造成本对于制造企业具有重要意义。而采 用 国 际 先 进 的 三 维 软 件 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 进 行 设 计 完 全 能 满 足 这一要求。 １ 三维设计软件 Ｓ ｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 软件的主要功能特点
ＷＵ Ｍｉｎｇｈａｉ， ＮＩＵ Ｂｅｎ， ＣＯＮＧ Ｘｉａｏｆｅｎｇ （Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｊｉｎａｎ ２５００３１） Ａｂｓｔｒａｃｔ ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｃｕｐｏｌａ， ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｕｒｎａｃｅ ａｎｄ ｓｈｏｒｔ process of melting and casting technology is briefly introduced, and we do a comparative analysis of investment, energy saving, environmental protection and so on. We can see that the short- cut melting process have unique advantages in cost, energy saving and environmental protection respects. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｕｐｏｌａ， ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｕｒｎａｃｅ， ｓｈｏｒｔ ｐｒｏｃｅｓｓ
根 据 综 采 工 作 面 的 顶 底 板 条 件 、煤 层 厚 度 、煤 层 倾 角 及通风断面等条件确定 支 架 基 本 型 号 后 ，首 先 ，建 立 零 件 三维实体模型。液压支架零件三维建模是一个复杂的设 计 过 程 ，既 要 合 理 的 设 计 结 构 ，又 要 利 用 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 的 特 性充分表现设计意图，两者必须协调进行 。考虑到下一步 还要对支架整体进行 有 限 元 受 力 分 析 和 优 化 设 计 ，所 以 ， 在实体建模时，要将其简化。液压支架三维建模的原则 是：
四川．工程硕士学位论文 ．２００８ ［５］ 刘洪字、范迅．应用 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 软件提高液压支架的设计能力
[J]. 煤矿机械．２００５（． ５）：６５－ ６６
图 ２ 液压支架三维设计流程图
的材料力学和弹性力学来进行分析，传统计算方法主要 采用平面力系计算，空 间 力 学 计 算 比 较 困 难 ，而 且 无 法 处 理结构件强度问题，使计算简略而缺乏可靠性 。 ３ 结束语
目前支架应力分析方法通常采用传统（下转第 ２６ 页）
２６
现代制造技术与装备
２０１２ 第 １ 期 总第 ２０６ 期
程，节能，环保和经济效益显著 ［４，５］。 ４ 结语
通 过 以 上 分 析 比 较 ，在 投 资 方 面 ，冲 天 炉 和 短 流 程 具 有一定的优势，它们分别比中频感应电炉投资减少 ５６．９％ 和 ２７．８％ ，而 在 运 行 成 本 、节 能 和 环 境 保 护 等 方 面 ，短 流 程 铸 造 工 艺 具 有 绝 对 优 势 。在 电 力 条 件 允 许 下 ，铁 液 配 送 方便又快捷的地方，以及铁水材质满足工艺要求和铸件 性能的前提下，短流程铸造可作为优选方案予以鼓励支 持。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接第 １７ 页）
动态干涉问题等等。ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 在新产品开发和重点科研 项目上能够提高研发 速 度 ，提 升 设 计 水 平 和 企 业 形 象 ，在 招标和方案讨论过程中可以更好地与客户交流。
（６）ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 附 带 的 模 块 ＣｏｓｍｓＷｏｒｋｓ 可 以 完 成 载 荷 分 析 ，与 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 无 缝 集 成 ，可 以 对 复 杂 机 械 系 统 进 行 完整的运动学动力学仿真，效 的 自 动 分 网 功 能 以 及 ＦＦＥ （快 速 有 限 元 法 ，Ｆａｓｔ Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ）求解器为体积庞大的支架求解节约了大 量 时间。 ２ 液压支架三维设计 ２．１ 液压支架三维实体建模
参考文献
［１］ 贾悦谦．综采技术手册 ．［ｋ］．北京．煤碳工业出版社 ．２００１ ［２］ 成大先．机械设计手册 ．［Ｋ］．北京．化学工业出版社 ．２００２ ［３］ 王国法． 液压支架技术［Ｍ］． 北京：煤炭工业出版社，１９９９． ［４］ 曹 方 梅 ．ＺＹ８８００／２２／４５Ｄ 型 液 压 支 架 有 限 元 分 析 及 强 度 优 化 ．
颗粒的研究［Ｊ］． 铸造技术． ２００８， ６： ３７－ ４０． ［４］ 对短流程铸造的倾向性认识 ． 铸造纵横． ２００８， １２． ［５］ 贾贵平， 李明弟， 王远成等． 高强度铸铁短流程熔炼技 术 与
效益分析［Ｊ］． 铸造技术．２０１０，３１（１２）：１５４６－ １５５０．
Ｔｈｅ Ｃｏｍｐａｒ ａｔｉｖｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｔｈｒ ｅｅ Ｍｅｌｔｉｎｇ ａｎｄ Ｃａｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
短 流 程 熔 炼 技 术 缩 短 了 生 产 链 和 能 量 链 ，充 分 利 用 了 高炉铁液的潜热，是一种高效 、低耗、清洁 的 熔 炼 工 艺 ，具 有显著的能源 、环境和 经 济 效 益 。 总 之 ，一 个 铸 造 企 业 究 竟选用什么样的熔化 设 备 ，必 须 用 发 展 的 眼 光 进 行 分 析 ， 要视具 体情况而定，冲 天 炉 、电 炉 和 短 流 程 工 艺 的 优 缺 点 也会随着技术的不断发展而改变。
ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 功 能 强 大 、 易 学 易 用 和 技 术 创 新 是 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 的三大特点，使得 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 成为领先的 、主流 的三维 ＣＡＤ 解决方案 。
（１）ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 能 够 提 供 不 同 的 设 计 方 案 、 减 少 设 计 过程中的错误以及提高产品质量。
总 之 ，软 件 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 的 功 能 非 常 强 大 ，部 分 功 能 是 二维软件无法做到的，如 重 心 的 确 定 ，如 何 避 免 支 架 出 现
Ａ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｈｙｄｒ ａｕｌｉｃ Ｓｕｐｐｏｒ ｔ ｏｎ ＳｏｌｉｄＷｏｒ ｋｓ ＺＨＡＮＧ ｃｈａｎｇｈｕ， ＬＩＵ ｌｉ，ＬＩ ｂａｏｍｉｎ， ＦＡＮＧ ｓｈｕｏ （Ｓｈａｎｄｏｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．， ＬＴＤ，Ｘｉｎｔａｉ ２７１２２２） Ａｂｓｔｒａｃｔ ： Ｔｈｒｅｅ－ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｆｏｒ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｕｐｐｏｒｔ ｂｙ ａｐ－ plying international famous three —ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｓｏｌｉｄ－ Works ，ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ，ｔｏ ｍｅｅｔ the premise of product usability requirements and reduce frame weight and the manufacturing cost ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｕｐｐｏｒｔ， ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ， ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ，ｏｐｔｉ－ mization design
参考文献
［１］ 刘 小 龙 ， 崔 瑞 奇 ． 浅 谈 冲 天 炉 和 电 炉 熔 炼 ［Ｊ］． 装 备 技 术 ．
２００６，４：５２－ ５３． ［２］ 江 信 荣 ． 节 能 环 保 冲 天 炉 概 述 ［Ｊ］． 中 国 铸 造 装 备 与 技 术 ．
2003,4:9- 10. ［３］ 符寒光， 师文校， 杨军， 陈群， 邢建东． 短流程工艺铸造金属
２．２ 液压支架的有限元分析及优化设计 利 用 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 中 的 Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ 软 件 对 支 架 三 维 实 体
模型进行有限元受 力 分 析 ，确 定 安 全 系 数 ，对 各 部 位 的 应 力分布情况进行比较准确和全面地分析，及时发现设计 缺 陷 ，为 优 化 设 计 提 供 参 考 ，通 过 几 次 分 析—修 改—分 析 过 程 设 计 ，最 终 达 到“ 物 美 价 廉 ”的 目 的 。
（４）ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 提 供 了 生 成 完 整 的 、 车 间 认 可 的 详 细 工程图的工具 。工程 图 是 全 相 关 的 ，当 你 修 改 图 纸 时 ，三 维 模 型 、各 个 视 图 、装 配 体 都 会 自 动 更 新 。
（５）ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 软 件 可 以 方 便 地 实 现 与 其 他 二 维 ＣＡＤ 设 计 软 件 、Ｐｒｏ／Ｅ、ＵＧ、ＳＥ 等 三 维 ＣＡＤ 设 计 软 件 、ＡＮＳＹＳ 和 ＡＤＡＭＳ 等计算软件的接口 。另外，还可以 通 过 ＶＣ 和 ＶＢ 等程序语言实现对 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 软件的二次开发。
（１）仅 建 立 顶 梁 及 构 成 四 连 杆 机 构 的 掩 护 梁 、底 座 和 前后连杆模型；
（２）以 上 结 构 件 按 焊 件 零 件 实 体 建 模 ，而 不 是 有 许 多 零件组成的装配体；
（３） 对不影响受力分析结果的实体或特征如吊装孔 、 挂钩等件暂不建模。
结 构 件 实 体 模 型 建 完 后 ，用 软 件 提 供 同 轴 心 、重 合 以 及距离等配合关系将其组装为装配体。
设计与研究
１７
基于 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 的液压支架设计
张长虎 刘 丽 李宝民 房 硕
（山东能 源机 械集 团有限 公司 ，新泰 ２７１２２２）
摘 要：运用国际著名的三维设计软件 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 对液压支架进行三维建模，并对其进行有限元 分析及优 化设计，在满足产品使用性能要求的前提下，减小支架的重量及制造成本 。