雙鏈式履帶拉拔機鏈傳動機構(gòu)的動力學(xué)分析優(yōu)化及輥子疲勞壽命研究.pdf

1、雙鏈式履帶拉拔機的拉拔鏈傳動機構(gòu)是拉拔機的核心部分，鏈傳動機構(gòu)在傳遞力和運動的同時實現(xiàn)對金屬管材的拉拔，其拉拔過程的穩(wěn)定性、可靠性及拉拔主體結(jié)構(gòu)制造成本的經(jīng)濟性對拉拔機整體性能具有很大影響。所以，對拉拔鏈傳動機構(gòu)進行動態(tài)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并對其關(guān)鍵零件的使用壽命進行研究分析是至關(guān)重要的。
　　本文以拉拔鏈傳動機構(gòu)的主體部分為研究對象，在鏈傳動機構(gòu)動力學(xué)及有限元模型的基礎(chǔ)上，對主鏈和鏈輪展開動態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對襯鏈輥子進行疲勞壽命研

2、究。具體內(nèi)容如下:
　　1、結(jié)合雙鏈式履帶拉拔機的實際工作情況，分析了傳動過程中主鏈與鏈輪在不同嚙合狀態(tài)下主鏈的運動情況，研究了多邊形效應(yīng)所引起的主鏈速度、加速度的變化對鏈傳動機構(gòu)的影響。分析計算壓緊裝置在拉拔時提供的壓緊力大小，并根據(jù)拉拔理論計算出指定管材拉拔通過模架裝置時設(shè)備所提供的拉拔力大小，為拉拔鏈傳動機構(gòu)動力學(xué)模型的建立提供參數(shù)。
　　2、借助SolidWorks建模軟件和ADAMS多體動力學(xué)仿真平臺建立拉拔鏈傳動

3、機構(gòu)的動力學(xué)仿真模型，并模擬實際拉拔過程，為主鏈與鏈輪的接觸分析、襯鏈輥子的疲勞分析提供載荷條件。分析拉拔狀態(tài)下主鏈的周期性張力變化情況以及鏈輪與主鏈周期性嚙合時各自的振動情況，比較不同的拉拔速度對主鏈振動的影響。
　　3、基于ANSYS的有限元分析與優(yōu)化平臺，將非線性接觸理論與瞬態(tài)動力學(xué)有限元分析方法相結(jié)合，根據(jù)拉拔鏈傳動機構(gòu)的動力學(xué)仿真過程中鏈輪與主鏈嚙合的載荷譜及鏈節(jié)間張力的載荷譜，對拉拔機的鏈輪、拉拔主鏈進行瞬態(tài)動力學(xué)接觸

4、分析。分析鏈輪與主鏈節(jié)的應(yīng)力應(yīng)變大小與分布情況，根據(jù)分析結(jié)果對現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)進行減重優(yōu)化，驗證優(yōu)化結(jié)果的優(yōu)越性。
　　4、分析襯鏈輥子直徑大小與滾動阻力的關(guān)系，以抗磨損性能最優(yōu)為原則確定輥子直徑。襯鏈輥子的破壞是由接觸疲勞導(dǎo)致的，基于ANSYS的nCode DesignLife疲勞有限元分析平臺，對輥子進行滾動狀態(tài)下的疲勞壽命有限元分析。根據(jù)結(jié)果分析襯鏈輥子的最易破壞區(qū)域，估算其使用壽命，并根據(jù)疲勞壽命分析結(jié)果獲得襯鏈輥子的最優(yōu)布置形