摩擦磨損試驗機的虛擬設計與仿真分析.pdf

1、軋輥磨損是軋制過程中難以精確控制的因素之一，至今尚無一個精確的理論模型可以對軋輥磨損進行預報計算。為了研究軋輥磨損，國內(nèi)外研究人員設計開發(fā)了各種摩擦磨損試驗機，但是工作條件與實際軋制工況存在著較大的差異，所得到的試驗數(shù)據(jù)并不能為軋輥磨損研究提供充分的參考依據(jù)。為了能更真實地模擬軋制過程中帶鋼與軋輥的摩擦磨損行為，并為軋輥磨損研究以及軋輥材料的實際應用提供有力的參考依據(jù)，本文設計開發(fā)了RollsFW240型摩擦磨損試驗機。
　　為了

2、對RollsFW240型摩擦磨損試驗機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作性能進行研究和分析，本文首先根據(jù)該型試驗機的功能以及主要技術(shù)參數(shù)，簡要闡述了整個試驗機的設計過程，包括試驗機的總體結(jié)構(gòu)設計、系統(tǒng)組成以及系統(tǒng)建模。然后利用有限元方法對該型試驗機的關(guān)鍵零部件進行了結(jié)構(gòu)靜力分析和振動分析，從而驗證了相關(guān)零部件的強度、剛度等性能滿足設計要求。之后又利用UG、ADAMS與ANSYS三種軟件的接口技術(shù)建立了傳動系統(tǒng)的剛?cè)狁詈夏Ｐ停υ撃Ｐ瓦M行了動力學仿真以及

3、振動特性分析，從而得到了實際工況下柔性傳動軸的應力、應變狀態(tài)以及傳動系統(tǒng)的運行狀態(tài)。最后應用ANSYS軟件中的物理環(huán)境法對試驗圓盤的電磁熱耦合感應加熱過程進行了有限元數(shù)值模擬與分析，得到了試驗圓盤的溫度分布狀況以及溫度隨時間變化的規(guī)律，并驗證了感應加熱方式可以滿足試驗圓盤表面高溫加熱的設計要求。此外，還模擬分析了電源頻率、電流密度等參數(shù)對試驗圓盤感應加熱溫度控制的影響，從而得到了試驗圓盤溫度控制以及感應加熱裝置優(yōu)化設計的理論依據(jù)。