絕大多數(shù)場合使用情況下,6寸重型各項尺寸參數(shù)指標(biāo)比較合理,鉗口硬度HRC45以上,基本可以滿足使用要求。
一、常見失效形式
1. 活動鉗口斷裂:鑄造加工,抗拉強度不夠,加緊過程中,受力過大,容易斷裂。一般只能通過互換對配進(jìn)行修復(fù)(同型號之間)。如果焊接,強度一般達(dá)不到要求。固定鉗身和活動鉗口用優(yōu)質(zhì)鋼焊接強度比較理想,但成本較高。
2. 螺母損壞:螺母材質(zhì)是鑄鐵,其脆性大,并且壁厚較為單薄。鑄造過程中品質(zhì)控制不嚴(yán),含有過多雜質(zhì)。螺母與底座一般采用螺釘連接。底座上設(shè)計有支撐凸臺。因加工原因,達(dá)不到設(shè)計要求,在沖擊力作用下頻繁工作,導(dǎo)致強度不夠而損壞。可使用如下圖得組合結(jié)構(gòu)。內(nèi)嵌材質(zhì)錫青銅QSn4-3。因為該材料抗拉強度為350MPa,與可鍛鑄鐵抗拉強度相仿,而其伸長率和斷面收縮率為40%,具有較好得塑性和適當(dāng)?shù)脧姸?。同時,設(shè)計傾角,使接觸點上移。
二、活動鉗口強度有限元分析(右端固定,鉗口載荷1500N)
蕞大應(yīng)力集中在直角交匯處。
加工圓角處理后
三、結(jié)果分析:活動臂屈服力 2.206E+008
1. 增加小圓角后,該處應(yīng)力反而增大,不如不加圓角。很奇怪!為什么呢?
2. 隨著圓角增大,應(yīng)力逐漸降低。可見增加圓角過渡還是很有必要得。
四、優(yōu)化設(shè)計
帶圓角(R40)加筋,活動鉗口下方,在固定鉗身上加斜撐,應(yīng)力進(jìn)一步下降。
通過以上分析,一臺能用一輩子得臺鉗就誕生了。