大型輾環(huán)機軸向軋制機構(gòu)有限元分析與結(jié)構(gòu)改進.pdf

1、無縫環(huán)件廣泛應用于機械制造行業(yè),環(huán)件軋制是一種生產(chǎn)高性能無縫環(huán)件的塑性加工工藝,它具有大幅度降低設備噸位和投資、振動沖擊小、節(jié)能節(jié)材、生產(chǎn)成本低等顯著技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)點,還具有省力,生產(chǎn)率高、產(chǎn)品范圍廣、易實現(xiàn)等顯著優(yōu)點。輾環(huán)機是大型環(huán)件生產(chǎn)線上的重要設備,其環(huán)件軋制質(zhì)量和速度在很大程度上決定了大型環(huán)件生產(chǎn)線的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和材料利用率。
　　 D53K-2500A輾環(huán)機是大型輾環(huán)機中的一款設備,此輾環(huán)機根據(jù)經(jīng)驗提出設計方案,因此

2、可能出現(xiàn)了軸向軋制機構(gòu)重量過大,關(guān)鍵部位強度、剛度不夠等問題。本課題正是由D53K-2500A輾環(huán)機軸向軋制機構(gòu)錐輥裝配體和機架裝配體的強度和剛度問題提出并完成分析,進而根據(jù)結(jié)果對錐輥裝配體進行結(jié)構(gòu)改進,使其結(jié)構(gòu)更加緊湊合理。
　　 本文D53K-2500A輾環(huán)機軸向軋制機構(gòu)為研究對象,以有限元法的基本理論為基礎,采用有限元軟件ANSYS,開展錐輥裝配體和機架裝配體的非線性接觸分析,并以有限元分析的結(jié)果為依據(jù)對錐輥裝配體進行結(jié)構(gòu)

3、改進。
　　 本文的主要研究內(nèi)容有:
　　 第一,通過分析對比D53K-2500A輾環(huán)機軸向軋制機構(gòu)的錐輥裝配體在錐面上某一位置加載的情況下,在幾種不同網(wǎng)格等級下進行有限元模擬,得到錐輥裝配體的變形、應力、應變分布。通過改變加載位置分析不同加載位置下零件的最大變形、最大等效應力、最大等效應變能否滿足材料的使用要求,并且總結(jié)規(guī)律。
　　 第二,在對D53K-2500A輾環(huán)機軸向軋制機構(gòu)的錐輥裝配體分析的基礎上,建立

4、D53K-2500A輾環(huán)機軸向軋制機構(gòu)機架裝配體的有限元模型,模擬機架裝配體在錐輥軸幾種不同加載位置的情況下的最大變形、最大等效應力、最大等效應變,此結(jié)果為進一步的錐輥軸結(jié)構(gòu)改進提供依據(jù)。
　　 第三,在進行有限元分析的基礎上,以有限元分析數(shù)據(jù)為依據(jù),對D53K-2500A輾環(huán)機軸向軋制機構(gòu)的錐輥裝配體為例對錐輥軸的錐角進行結(jié)構(gòu)改進。提出改進方案,并分別進行分析,對比選擇較優(yōu)結(jié)構(gòu)改進方案,得到相對較優(yōu)的結(jié)構(gòu),同時增加輾環(huán)機錐輥軸