锻造工业的发展对制造业的发展有着至关重要的作用,随着制造业的发展,对大型锻件需求量逐渐增加。由于锻件越来越大,对锻造操作机的载重量和载重力矩要求也越来越大,其动力学性能也越来越复杂,对机构的影响也越来越大,因此对巨型重载操作夹持机构进行动力学研究具有重要理论意义和工程价值。但是关于重载锻造操作机夹持机构承载能力的研究很少,而且一般仅仅计算钳口在静态时处于垂直位置和水平位置夹紧锻件所需夹持力,然后通过钳臂力矩公式计算出驱动力,这种研究方法忽略销轴摩擦力矩、角位移、角速度和角加速度等各种情况对夹持力的影响,与实际工程应用中的数据相比,误差较大,而且对于夹持过程的控制更少提及。本文的主要利用现代比较先进的软件UG研究夹持机构角位移、角速度、销轴摩擦系数和锻件半径对夹持机构运动情况和驱动力的影响,动态分析力、力矩传递规律,并在考虑各种摩擦和惯性的情况下,更加接近实际工况条件下建立夹持机构的动态夹持力模型,同时考虑在变工况的情况下,钳口夹紧锻件所需的动态夹持力,对夹持机构的承载能力进行量化分析。内容和结论如下：首先,利用三维软件UG建模锻造操作机夹持机构的各个零件,并根据要求装配成机械虚拟模型,为后续的动力学分析做充分的准备。其次,采用封闭矢量法建立了锻造操作机典型压杆式夹持机构的受力模型数学方程,并在此基础上分析运算夹持机构各个构件的受力参数,给实际夹持机构设计提供参考。然后,基于UG高级仿真模块,研究夹持机构在实际工作条件下,构件各个零件的位移,应力,应变,应变能等材料力学参数,观察机构在设计条件下的材料和尺寸能否满足夹持大型工件的要求,为优化构件尺寸,提高机构工作安全性和降低制造成本提供依据。最后,通过建立试验机构模型,测试实际条件下模型的各种动力学参数和材料力学参数,对比基于软件的计算结果,验证基于UG的运动仿真模块和高级分析仿真模块计算的结果。试验测试数据与仿真结果基本—致,由此验证了仿真建模和求解的正确性和可行性。