杨金豹1，2 杨文杰1
1安徽理工大学 机械工程学院，安徽淮南232001；2 阜阳职业技术学院 工程科技学院，安徽阜阳 236031
摘要：以自动搬运机器抱夹装置为研究对象，通过关键部件计算，利用solidworks软件建立部件的三维几何模型，在ANSYS软件建立部件有限元模型，进行分析，为进一步优化设计提供科学参考。
关键词：抱夹装置；有限元分析
引言：
自动搬运机器是现代化智能自动化产业中不可或缺的智能化装置，目前已应用遍布于各行各业，如汽车工业，矿山机械，及智能化机械等。作为自动搬运装备的重要组成部分，其抱紧装置在实际工作中要做间歇运动，同时还要承受所夹持的物体由运动所带来的不平衡力的影响。
由于本文基于矿用自动搬运所研究的自动搬运装置，需要满足井下沿空巷道特殊工作，又由于每一方向上可以实现完全解耦，与其他方向运动互不干涉。因此，本文以自动搬运机器中报夹装置为研究对象，利用有限元法对其建模进行分析，为接下来报夹装置的优化设计提供参考依据。
1抱夹装置模型建立及分析
1.1 抱夹装置模型建立
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如图所示抱夹机构由钳口、钳座、钳臂、液压缸、抱夹装置基座组成。钳口材料选择HT350。钳臂材料选择45刚。液压缸放在抱夹装置底侧，钳座座放在机构中间增加整体稳定性。整个抱夹机构通过抱夹装置基座安装在伸缩臂装置前端。
1.2抱夹装置结构静力分析
钳口钳臂分别选用的材料参数如下表。
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从图3，钳口所受最大应力值小于材料的屈服强度250MPa，没有发生应力集中现象；由图4，最大变形量为0.01mm，变形过度均匀，也不存在变形突变问题，其强度和刚度符合要求。应力和变形都较小，从数据也看出钳口尺寸还有进一步优化空间。
经仿真得到钳臂的应力云图和总变形云图，如图5、6所示。
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由图5钳臂应力云图可以看出，钳臂所受最大应力值远小于45钢屈服强度600MPa；由图6，钳臂最大变形为0.1mm，也看到力学性能有一点不足，但是强度和刚度满足安全需求。
结语：
1.本文采用solidworks软件和ANSYS软件对抱夹关键部件进行了建立了有限元模型，并进行了分析。
2.抱夹装置在自动化搬运中有着广泛应用，提高力学特性有助于提升整体性能，因此下一步继续优化十分有必要。
参考文献：
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[4]刘浩.ANSYS 15.0有限元分析从入门到精通[M]. 北京:机械工业出版社, 2014.524.
作者简介：杨金豹（1990—），男，汉族，安徽阜阳人，2019级在读研究生，单位：安徽理工大学，研究方向：机电智能技术与装备。
邮箱：y2springrain@163.com