高速咬鋼對UR軋機(jī)主傳動系統(tǒng)關(guān)鍵零部件影響的模擬分析.pdf

1、包鋼軌梁廠UR軋機(jī)自投產(chǎn)以來承擔(dān)了大量的重軌生產(chǎn)任務(wù)，為包鋼的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。然而，UR軋機(jī)作為成品軋機(jī)中的第一架軋機(jī)，近些年隨著軋制任務(wù)的加重及高速咬鋼的沖擊影響，UR軋機(jī)的齒輪座下箱體底座圓弧處發(fā)生了裂縫事故，影響了正常的生產(chǎn)，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。為了掌握咬鋼速度對UR軋機(jī)主傳動系統(tǒng)的影響，探究齒輪座發(fā)生裂紋的原因，本文對UR軋機(jī)主傳動系統(tǒng)在高速咬鋼狀態(tài)下的動態(tài)特性進(jìn)行了模擬研究，以便對事故工況做出正確判斷，為設(shè)置合理的咬鋼速

2、度提供理論依據(jù)。
　　本文主要研究工作如下：
　?。?）介紹 UR軋機(jī)主傳動系統(tǒng)的工作原理及機(jī)構(gòu)組成，了解有限元理論和相關(guān)的有限元仿真軟件，結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)提供的工程圖紙，建立UR軋機(jī)主傳動系統(tǒng)的有限元模型，便于接下來的模擬仿真。
　　（2）選用ANSYS Workbench14.5中的LS-DYNA模塊，對UR軋機(jī)主傳動系統(tǒng)模型進(jìn)行咬鋼過程的模擬仿真，采用現(xiàn)場設(shè)定2.5m/s的咬鋼速度進(jìn)行仿真，得到了高速咬鋼狀態(tài)下UR軋

3、機(jī)關(guān)鍵零部件的應(yīng)力及形變情況，與工廠實際進(jìn)行對比，判斷UR軋機(jī)齒輪座裂紋事故出現(xiàn)的原因，便于接下來設(shè)置合理的咬鋼速度。
　?。?）采用2.4m/s、2.3m/s、2.2m/s、2.1m/s四組低于實際工況的咬鋼速度進(jìn)行仿真，與實際工況下設(shè)定2.5m/s的咬鋼速度進(jìn)行對比得出，分析不同的咬鋼速度對UR軋機(jī)齒輪座下箱體的影響，找到最合理的咬鋼速度，為工廠設(shè)置合理的咬鋼速度提供理論依據(jù)。
　?。?）對 UR軋機(jī)齒輪座下箱體圓弧尺寸

4、進(jìn)行改進(jìn)，將原來圓弧溝槽改為半徑為140mm的圓角，同樣采用實際2.5m/s的咬鋼速度進(jìn)行仿真分析，對比改進(jìn)前后兩種不同尺寸下箱體有限元分析結(jié)果，為生產(chǎn)實際提供了參考。
　　經(jīng)研究結(jié)果表明：咬鋼速度過大，齒輪座下箱體強(qiáng)度不足是導(dǎo)致裂紋事故發(fā)生的主要原因；通過對比不同咬鋼速度下齒輪座下箱體的應(yīng)力分布情況，最合理的咬鋼速度為2.1m/s；改進(jìn)后的齒輪座下箱體圓弧處未出現(xiàn)應(yīng)力集中，且最大等效應(yīng)力降低了79.37%，降低了高速咬鋼對下箱體