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全自动捆钢机关键零部件设计研究

作　者: 郝瑞朝
导　师: 蔡玉强；张雪雁
学　校: 河北理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 捆钢机送丝导槽捆丝有限单元法
分类号: TG96
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 11次
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内容摘要

全自动捆钢机是钢铁企业产品包装的核心设备。包装质量好坏直接影响钢捆的吊装、运输、产品销售以及企业的竞争力。因此,各钢铁企业十分重视产品的包装质量。国内捆钢机的研究起步较晚且设计理论很少,由于缺乏理论指导,仿制的捆钢机不能满足捆扎要求,所以国内钢铁企业长期进口国外先进捆钢机。为加快国产捆钢机的研制步伐,对全自动捆钢机关键零部件的研究十分必要。在充分查阅国内外相关文献的基础上,详细介绍了棒材捆钢机的结构、特点。针对棒材捆扎,分析了捆钢机的总体结构及工作原理,提出了捆钢机捆扎材料的选择依据,送丝导槽、扭丝机构等关键零部件的设计依据。利用弹塑性理论和有限单元分析方法,重点对捆丝在导槽装置中的受力情况进行了分析计算,推导出了捆丝进入导槽时所需的初始送丝力和实际送丝力的计算公式,并进行了间接验证。在送丝力计算过程中,初次利用ANSYS软件分析了捆丝在导槽中的受力、变形情况,获得了捆丝在导槽中穿行时与向心球轴承间的作用力,得到了捆丝在导槽中的摩擦力,并与采用弹塑性理论分析得出的结论进行了比对。通过对捆钢机关键零部件设计研究,获得了捆钢机关键零部件的设计依据,为研制高性能捆钢机提供理论指导,对实现全自动捆钢机设计制造的国产化具有重要意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
引言  9-10
1 文献综述  10-18
  1.1 课题研究的背景及意义  10-11
  1.2 论文的主要工作  11-12
  1.3 课题研究的创新点  12
  1.4 捆钢机的研究现状  12-18
    1.4.1 国内研究现状  12-16
    1.4.2 国外研究现状  16-18
2 全自动捆钢机总体设计  18-24
  2.1 全自动捆钢机的总体方案设计  18
  2.2 全自动捆钢机的结构组成及功能  18-22
    2.2.1 机械系统组成及功能  19-20
    2.2.2 电液系统组成及功能  20-22
  2.3 捆钢机的工作流程  22
  2.4 捆钢机的工作原理  22-24
3 捆钢机关键零部件设计分析  24-61
  3.1 捆丝理论分析  24-33
    3.1.1 捆扎材料选择  24-25
    3.1.2 抽丝力和剪丝力分析  25-27
    3.1.3 捆丝弹塑性段分析  27-33
  3.2 送丝导槽设计分析  33-43
    3.2.1 送丝导槽的结构设计  33-35
    3.2.2 送丝导槽各部分功能  35-36
    3.2.3 送丝导槽最小曲率分析  36-38
    3.2.4 送丝导槽轨迹分析  38-43
  3.3 导槽附属机构设计分析  43-50
    3.3.1 向心球轴承选择分析  43-45
    3.3.2 扭丝机构分析  45-47
    3.3.3 送丝轮盘设计分析  47-50
    3.3.4 矫直装置  50
  3.4 送丝力分析  50-59
    3.4.1 初始送丝力分析  51-55
    3.4.2 实际送丝力分析  55-59
  3.5 捆丝穿过导槽条件分析  59-61
4 有限单元法模拟仿真  61-73
  4.1 有限元软件的选择  61-62
  4.2 有限单元法的发展  62
  4.3 ANSYS 软件的功能  62-63
  4.4 捆丝在导槽中有限元分析  63-68
  4.5 模拟结果分析与讨论  68-73
    4.5.1 变形结果显示  68-69
    4.5.2 总位移变形云图  69-70
    4.5.3 摩擦力分析  70-73
结论  73-74
参考文献  74-76
致谢  76-77
导师简介  77-78
作者简介  78-79
学位论文数据集  79

全自动捆钢机关键零部件设计研究

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