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短应力线轧机结构参数优化

作　者: 路凤佳
导　师: 胡国栋
学　校: 燕山大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 短应力线高刚度轧机轴承座自位轧辊变形轴承座变形接触应力间隙有限元 ANSYS
分类号: TG333
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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引　用: 5次
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内容摘要

随着轧制精度要求的不断提高和轧制技术的不断发展,短应力线高刚度轧机近年来得到了广泛的应用。轧机轴承座能否很好的自位以及自位垫会不会因轴承座的变形产生偏载进而产生破坏是短应力线高刚度轧机结构设计中非常重要的问题,因此对轧机重要部位结构参数展开研究具有很重要的理论和实际意义。本文对 RR445HS 型短应力线高刚度轧机的轧辊、轴承座的受力变形进行了计算,对承压垫柱面部位接触应力、变形和破坏条件进行了深入的理论分析。参照实际轧制规程,用有限元理论结合使用 ANSYS 有限元分析软件计算出轧辊和轴承座在最大轧制压力下产生变形所引起轴承座立柱通孔轴线相对于竖直方向的偏角,根据此偏角检验轴承座立柱孔壁和立柱之间预留间隙是否合理。用设计轧机时所给最大轧制力计算出柱面垫和承压套接触部位的接触应力,并和其疲劳破坏所允许的最大应力进行比较。通过对引进的 RR445HS 型短应力线高刚度轧机的现场测绘,获得了其关键部位的结构参数,同时结合轧机的使用情况,验证理论分析的正确性,并在此基础上对轧机结构进行了优化,给出了合理的结构参数。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-21
  1.1 引言  10
  1.2 传统棒、线材轧机结构演变  10-16
    1.2.1 轧材尺寸精度与轧机机座刚度的关系  10-11
    1.2.2 小型棒、线材轧机工作机座的演变途径  11-16
  1.3 高刚度轧机发展概况  16-20
    1.3.1 高刚度轧机结构演变  16-18
    1.3.2 高刚度轧机在推广使用中遇到的问题  18-20
  1.4 本课题研究目的、意义和主要内容  20-21
    1.4.1 选题的意义  20
    1.4.2 主要内容  20-21
第2章数值模拟的基本理论  21-39
  2.1 引言  21
  2.2 有限元法概述  21-28
    2.2.1 有限元法的基本思想  22-23
    2.2.2 有限元法的特点  23
    2.2.3 有限元法分析过程概述  23-26
    2.2.4 线性有限元  26
    2.2.5 非线性有限元  26
    2.2.6 计算机辅助工程分析的基本结构  26-28
  2.3 ANSYS软件的理论基础  28-38
    2.3.1 软件简介  28
    2.3.2 三维实体分析的原理  28-34
    2.3.3 非线性问题的求解方法  34-36
    2.3.4 收敛准则  36-38
  2.4 本章小结  38-39
第3章轧辊及轴承座弹性变形分析  39-57
  3.1 引言  39-40
  3.2 轧辊弹性变形  40-49
    3.2.1 轧辊模型的建立  40-42
    3.2.2 轧辊弹性变形计算  42-49
  3.3 轴承座弹性变形  49-56
    3.3.1 轴承孔载荷分布  49-52
    3.3.2 轴承座弹性变形计算  52-56
  3.4 轴承座立柱孔结构尺寸分析  56
  3.5 本章小结  56-57
第4章柱面垫接触应力和破坏条件分析  57-78
  4.1 接触问题  57-58
  4.2 承压垫与承压套间接触分析  58-62
  4.3 承压垫强度问题的解决  62-77
    4.3.1 开槽  62-69
    4.3.2 增大圆柱面半径  69-72
    4.3.3 将圆柱面倾斜一个角度  72-76
    4.3.4 对三种措施的分析比较  76-77
  4.4 本章小结  77-78
结论  78-79
参考文献  79-83
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  83-84
致谢  84-85
作者简介  85

短应力线轧机结构参数优化

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