斜辊矫直机主传动联轴器的有限元分析
斜辊矫直机机架强度刚度有限元分析
斜辊矫直机机架强度刚度有限元分析朴景威1王立萍1徐泽宁1姜长华2（1辽宁科技大学机械工程与自动化学院，鞍山114051）（2鞍钢股份无缝钢管厂，鞍山114002）FEM analysis on intensity and rigidity of cross-roll straightener framePIAO Jing-wei 1，WANG Li-ping 1，XU Ze-ning 1，JIANG Chang-hua 2（1University of Science and Technology Liaoning ，School of Mechanical Engineering and Automation ，Anshan114051，China ）（2Anshan Iron&Steel Company Seamless Steel Pipe Plant ，Anshan 114002，China ）文章编号：1001-3997（2009）09-0054-02【摘要】采用有限元软件ANSYS 对斜辊矫直机机架强度刚度进行了分析，并对机架应力进行测试。
将有限元计算结果与实测结果对比，验证了有限元的合理性和准确性。
分析结果对设计和改造斜辊矫直机及其机架的结构型式具有较好的指导作用。
关键词：斜辊矫直机；机架；有限元法；刚度；强度【Abstract 】The intensity and rigidity of cross-roll straightener frame are analysed with the finite ele －ment software ANSYS and the stress of the frame are tested.The FEM result are compared with experi －mental result and the accuracy and rationality of FEA results are verified.The analysis results has signifi －cant guidance to design and transformation the structural type of cross-roll straightener and its frame.Key words ：Cross-roll straightener ；Frame ；FEM ；Rigidity ；Intensity中图分类号：TH16，TG333.3文献标识码：A＊来稿日期：2008-11-091前言机架是斜辊矫直机的主要部件之一，当矫直机工作时，机架承受着全部载荷，机架的强度和刚度直接影响到产品的质量。
轧机工作辊轴承座设计有限元分析
轧机工作辊轴承座设计有限元分析王宏岩① 甘伟 王哲 李涛 张栓（武钢日铁（武汉）镀锡板有限公司 湖北武汉４０００８３）摘 要 分析轧机工作辊轴承座在工作过程中与弯辊液压缸Ｔ型连杆接口端部以及轴承座承受弯辊力最薄壁厚处的应力分布及变形。
利用三维软件对分析对象进行三维建模，并运用通用有限元软件建立了有限元模型，分析了弯辊液压缸Ｔ型连杆接口部、轴承座钢板壁厚对轴承座受力变形的影响。
为轧机工作辊轴承座设计提供了理论依据。
关键词 有限元 轧机 轴承座 变形中图法分类号 ＴＧ３３３．１７ 文献标识码 ＢＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２３ ０６ ０２１ＦＥＭＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＷｏｒｋＲｏｌｌＣｈｏｃｋｏｆＣｏｌｄＭｉｌｌＷａｎｇＨｏｎｇｙａｎ ＧａｎＷｅｉ ＷａｎｇＺｈｅ ＬｉＴａｏ ＺｈａｎｇＳｈｕａｎ（ＷＩＳＣＯ ＮＩＰＰＯＮＳＴＥＥＬＴｉｎｐｌａｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ４０００８３）ＡＢＳＴＲＡＣＴ ＩｎｏｒｄｅｒｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｗｏｒｋｒｏｌｌｃｈｏｃｋｓａｎｄｔｈｅＴ ｓｈａｐｅｄｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｒｏｄｏｆｔｈｅｒｏｌｌｂｅｎｄｉｎｇｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒａｎｄｔｈｅｔｈｉｎｎｅｓｔｐａｒｔｏｆｔｈｅｗｏｒｋｒｏｌｌｃｈｏｃｋｓｔｈｅｒｏｌｌｂｅｎｄｉｎｇｆｏｒｃｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｕｓｅｓｔｈｅｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｏｆｔｗａｒｅｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｂｊｅｃｔ，ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅ，ａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅＴ ｓｈａｐｅｄｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｒｏｄｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｒｏｌｌｂｅｎｄｉｎｇｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒａｎｄｔｈｅｓｔｅｅｌｐｌａｔｅｗａｌｌｔｈｉｃｋＮｅｓｓｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｓｅａｔｏｎｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｓｅａｔ，Ｉｔｐｒｏｖｉｄｅｓａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｗｏｒｋｒｏｌｌｂｅａｒｉｎｇｓｅａｔｏｆｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ Ｃｏｌｄｍｉｌｌ Ｗｏｒｋｒｏｌｌｃｈｏｃｋ Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ１ 前言随着冷轧带钢加工业的迅速发展，对成品带材的板形和尺寸的精确控制要求变得越来越高。
铝板带辊式矫直机主要故障的原因及对策
铝板带辊式矫直机主要故障的原因及对策为加强公司铝板矫直机的使用管理，能够正确的使用和保养设备，基建装备部借鉴其他公司的管理经验，结合公司的现状对矫直机主要故障的原因进行分析及对策制定，请公司各事业部组织操作人员和维修人员进行学习和讨论，提高维护和使用水平。
辊式矫直机是生产1.O～18.0mm厚高精铝板带的重要精整设备。
特别是2.5—8.0mm厚的合金铝板带普遍采用多辊精密辊式矫直机矫直。
以提高产品板型、尺寸精度，满足高效、高质量的需要。
据相关资料统计。
在多辊矫直(包括配有多辊矫直机的剪切线)生产过程中矫直机所有的故障(指需停机处理的故障)中。
工作辊损伤故障占了80％～90％。
分齿箱齿轮轴等其它故障占10％一20％。
下面结合辊式矫直机主要结构特点就工作辊运行故障(一般称换辊)的原因进行分析，提出解决措施。
1 辊式矫直机的主要结构特点辊式矫直机主要由以下几部分组成：矫直机本体、主传动系统、润滑系统等，有的矫直机还有导辊升降装置、换辊装置等。
1。
1 矫直机本体矫直机本体的核心部分主要由以下部分组成：①压下调整机构；②矫正机构(工作辊中间辊装置、上支撑辊装置、下支撑辊装置、上支撑辊装置和弯辊装置)；③工作机座(上部机架、下部机架)；④上部压下机架移动显示装置等。
1。
1。
1 压下调整机构压下调整机构由立式电机、二级涡轮减速机及装在下部机架中的螺杆和螺母组成，可以实现压下系统的单侧调整和同步调整。
1。
1。
2 矫正机构矫正机构如图l所示，辊系的结构布局如图2示。
有些矫直机下(或上)工作辊含前后导辊，导辊既可以作为矫直辊又作为矫直板时咬人的调整装置。
在工作辊长度方向上一般有3—6组短支撑辊保证工作辊在矫直状态下的辊身刚度铝板带矫直机中支撑辊与工作辊通常采用交错布置。
在X、Y方向上提高工作辊刚度。
支撑辊与工作辊采用垂直布置，支撑辊仅承受工作辊的垂直方向的弯曲，这种布置形式主要用于辊经与辊身长度之比值较大的矫直机。
主轴部件三维实体模型的有限元分析法
《机械设计与制造》主轴部件三维实体模型的有限元分析法主轴是机床的重要部件之一，它的静、动态刚度一直是设计计算的重要内容，但传统的计算方法是把主轴简化为等截面的梁单元进行计算，显然是静不定问题，用这样的力学模型计算主轴的静、动态特性与实际情况有很大的差距。
目前主轴部件设计采用有限元法，可以满足设计过程要求，为主轴结构的优化设计提供依据。
1．主轴部件的结构简化图1是卧式加工中心主轴的结构简图，它是一个多阶梯空心的圆柱体，此结构必须经过一定简化后，方可进行有限元分析，本主轴部件在以下方面进行简化：(1)各处倒角简化成直角，忽略空刀槽；(2)润滑油孔、工艺孔、键槽、螺纹孔等均按实体处理；(3)主轴轴承简化成弹性元件；(4)主轴上齿轮、锁紧螺母、中间隔套、拉刀机构组件等零件简化成集中质量。
图1主轴部件1—铣刀；2—主轴；3—轴承组件；4—隔套；5—密封套；6—齿轮；7—锁紧螺母；8—拉刀机构组件2．单元类型的选择及结构剖分如图1所示主轴部件总长719ｍｍ，平均直径为160ｍｍ，其长径比值为1∶4.49，对于这类主轴部件，常采用三维实体等参元建立有限元分析模型。
在结构剖分过程中，遵循以下原则：(1)不连接处自然分割。
结构在几何形状，载荷分布等方面存在着不连接处，在离散化过程中，应把有限元模型的结点单元的分界线或分界面设置在这些不连续处。
(2)几何形状的近似。
结构离散化使结构原边界变成了单元边界的集合，因而就产生了结构几何形状的离散化误差。
减少几何形状离散化误差的措施：一是采用较小的单元，较密的网络；二是采用高次单元。
(3)单元形态的选择。
单元形状是指单元的形状状态，包括单元形状、边界中点的位置，细长比等。
在结构离散化过程中必须合理选择。
单元最大尺寸和最小尺寸之比称之为细长比。
为了保证有限元分析的精度，单元的细长比不能过大。
根据以上三项原则，可将主轴部件离散为78个实体单元，4个弹簧元素单元模型，如图2。
(ａ)主视图(ｂ)俯视图图2主轴部件三维实体模型图3．约束条件的建立合理确定有限元模型约束条件是成功地进行有限元分析的基本条件，约束条件的确定，应尽可能符合原结构的实际情况。
联轴器的有限元分析毕业论文.doc
联轴器的有限元分析毕业论文目录引言 (1)第1章ANSYS软件及其应用 (3)1.1ANSYS界面、技术种类 (3)1.2分析类型 (3)1.3处理模块 (5)第2章凸缘联轴器 (7)2.1凸缘联轴器的简介 (7)2.3凸缘联轴器的三维模型建立 (8)2.4对凸缘联轴器的三维图形开始有限元分析 (11)2.4.1三维图形导入ANSYS (11)2.4.3划分网格 (13)2.4.4施加载荷 (14)2.4.5开始求解 (15)2.4.6查看求解结果 (16)第3章十字轴式万向联轴器 (19)3.1十字万向联轴器的简介 (19)3.2十字轴式万向联轴器的实体模型及二维尺寸图形 (20)3.3三维模型建立过程 (20)3.4对十字轴式万向联轴器的三维图形开始有限元分析 (22)3.4.1三维图形导入ANSYS (22)3.4.2定义类型、材料等 (22)3.4.3划分网格 (23)3.4.4定义边界类型及施加载荷 (24)3.4.5开始求解 (25)3.4.6查看求解结果 (25)结束语 (29)参考文献 (30)致谢 (31)引言1.1联轴器性能、功用及分类它是一种常见的轴系零件在机械传动系统中，其基本功能是用于两个连接（有时也用于链接和其他旋转部分），并能传递运动和转矩。
联轴器的可用的方面是很广的，遍布众多的领域，它的种类非常多多，数量极其大的基本的部件。
相比于齿轮传动，带传动和一系列的传动机构，传动机构耦合具有着非常特殊的功能，不是其他机制可代替的。
我们需要把一根轴上的扭矩/转速用较大的轴与轴之间的夹角传送到距离比较远，角度有可能随时变化的另外一根轴的时候，一般只可能选择联轴器传动来实现这类传送。
联轴器的种类是非常多的，而且它的使用范围也随时间慢慢变广，并且一直不断地被更新换代。
如果是按照传递转矩来看的话，它可以分为大的和小的两种；如果在与速度特性一致，可分为非恒定型，准恒定型，速度型；在正常情况下，根据其没有赔偿能力的相对位移，可分为刚性、弹性联轴器，两种联轴器。
斜辊钢管矫直过程的数值模拟与接触状态分析
斜辊钢管矫直过程的数值模拟与接触状态分析对某厂六斜辊（2-2-2）矫直过程进行显式动力学有限元分析，模拟各矫直辊快开压下过程及稳定矫直过程，仿真获得矫直力与现场压力传感器测试值基本一致。
通过有限元后处理结果中矫直力随时间的历史变化曲线，分析了矫直过程中压弯力、压扁力的作用情况以及各接触对的接触特性变化。
各单辊矫直力在矫直辊快开压下并接触钢管时最大，稳定矫直后趋于平稳，中间对辊接触相对比较均匀，边辊的接触区域集中在矫直辊的端部。
标签：钢管；斜辊；矫直；数值模拟；接触1 概述随着机械工业的发展以及对输油管线铺设效率提高的迫切需要，对钢管成品的直线度及圆度精度要求越来越高。
钢管矫直的直线度决定于反弯曲率与接触曲线，而圆度精度决定于压扁量。
对于矫直机设备而言，直线度决定于反弯量和矫直辊的倾斜角，圆度决定于对辊辊缝。
前苏联的马斯吉列逊[1]和国内的崔甫[2]对钢管矫直过程进行了系统的研究，对国内钢管矫直机设备及工艺的研究提供了基础。
李强[3]采用在矫直辊轴承座上贴应变片的方式进行了斜辊钢管矫直机矫直力的测试分析。
朱美珍[4]以弹塑性理论为基础，建立了压扁力的计算体系。
于风琴[5]采用相对更准确的受力模型计算各矫直辊的受力情况，综合分析弯曲力与压扁力对总矫直力的作用，但其只在中间抱辊施加了压扁力。
而在钢管实际矫直过程中，矫直辊的受力情况及其复杂，而且在实际矫直过程中，为了实现碾压弯曲矫直钢管端部作用，首尾对辊也要施加一定的压扁力。
文章以某现场的实际工况为基础，建立有限元模型，分析矫直过程中矫直力的变化以及矫直辊接触情况。
2 有限元模型建立现场使用矫直机为国外引进当前国际先进的矫直机，具备完善的自动控制系统，能够实现矫直辊位置和角度的自动设定，同时，在三个上辊装配连接位置配备压力传感器，能够动态获得矫直过程中的矫直力。
该矫直机矫直钢管外径尺寸范围60.3mm～244.5mm，壁厚范围3.5mm～30mm，最大允许矫直力100吨，矫后直线度精度能够达到管体1mm/1500mm，管端（1400mm范围）达到1mm/1000mm；首尾矫直辊辊距1800mm，辊腰直径318mm，辊形长度452mm。
基于Ansys Workbench的斜齿轮轴有限元静力分析
1.2 齿轮轴的受力分析 转 轴 同 时 承 受 扭 矩 和 弯 矩， 必 须 按 弯 曲 和 扭 转 组 合
强度进行计算。完成轴的结构设计后，作用在轴上外载荷 （扭矩和弯矩）的大小、方向、作用点、载荷种类及支点 反力等就已确定，可按弯扭合成的理论进行轴危险截面的 强度校核。进行强度计算时，通常把轴当作置于铰链支座 上的梁，作用于轴上零件的力作为集中力，其作用点取为 零件轮毂宽度的中点。支点反力的作用点一般可近似取在 轴承宽度的中点上。将扭矩按照斜齿轮受力情况分解为分 度圆法相、切向力及轴向力，画出齿轮轴的空间力系图如 图 2 所示。
设计与研究
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基于 Ansys Workbench 的斜齿轮轴有限元静力分析
韩玉娟 池振坤
（江苏省淮安市高级职业技术学校，淮安 223001）
摘 要：本文对某大型船用绞车上使用的斜齿轮轴的受力情况与强度校核进行了理论分析，并利用 CATIA 建立斜齿轮轴三维模型，通过有限元分析软件 ANSYS Workbench 对齿轮轴进行静力分析，得到应力与应变分布 云图，以达到强度校核的目的。该分析方法缩短了轴类零件设计时间，对轴类零件设计具有指导作用。
斜 齿 轮 模 型 参 数： 模 数 m=10， 齿 数 z=20， 分 度 圆 半 径 r=mz/2=100mm， 齿 顶 圆 半 径 rk=r+m=110m， 齿 根 圆 半 径 rf=r-1.25m=87.5mm，节圆螺旋角 β=10°，法相压力角 αn=20°，尺厚为 50mm。
图 1 为斜齿圆柱齿轮传动的受力情况。当主动齿轮上 作用转矩 T1 时，若接触面的摩擦力忽略不计，由于齿轮倾斜， 在切于基圆柱的啮合平面内，垂直于齿面的法向平面作用 有法向力 Fn，法向压力角为 αn。
基于有限元分析的辊弯成形机理研究
基于有限元分析的辊弯成形机理研究
辊弯成形是一种常用的金属加工方法，广泛应用于航空、汽车、船舶、建筑等领域。
辊弯成形机理的研究对于提高工件成形质量、优化工艺参数具有重要意义。
本文基于有限元分析方法，对辊弯成形机理进行了研究。
首先，本文建立了辊弯成形的有限元模型。
模型包括了辊弯机床、工件以及辊轮等关键部件。
通过对有限元模型进行合理的边界条件设置，可以模拟真实的辊弯成形过程。
接着，本文利用有限元分析软件对模型进行了仿真计算。
通过对辊弯成形过程中的应力、应变、变形等参数进行分析，可以了解辊弯成形的变形规律和应力分布情况。
在仿真计算的基础上，本文对辊弯成形机理进行了深入研究。
通过分析辊弯成形过程中的材料流动、应力集中、变形特点等现象，揭示了辊弯成形的机理。
在此基础上，本文提出了优化辊弯工艺参数的建议，以提高成形质量和效率。
最后，本文对研究结果进行了讨论和总结。
通过对有限元分析结果的分析，可以得出辊弯成形的机理较为复杂，受到多种因素的影响。
因此，在实际应用中，需要综合考虑材料性能、辊弯工艺参数等因素，以达到最佳的成形效果。
综上所述，本文基于有限元分析方法，对辊弯成形机理进行了研究。
通过对辊弯成形过程中的应力、应变、变形等参数的分析，揭示了辊弯成形的机理。
研究结果对于提高辊弯成形工艺的效率和质量具有重要意义，对于相关领域的工程实践具有指导价值。
传动轴有限元分析概要
汽车结构有限元分析研究报告姓名：班级：学号：盐城工学院汽车工程学院传动轴有限元分析研究报告盐城工学院汽车工程学院车辆工程专业江苏，盐城226000摘要：ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计（CAD，computer Aided design）软件接口，实现数据的共享和交换，如,Alogor, I－DEAS,CAD等。
ANSYS 有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。
因此它可应用于以下工业领域：航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。
传动轴是最常件的零件，该零件结构较为简单，操作方便，加工精度高，价格低廉，因此得到了广泛的使用。
目前很多传动轴都做了适当的改进，使其适用性得到了更大的提高。
本设计是基于 ANSYS软件来汽车曲柄连杆机构行分析。
与传统的计算相比，借助于计算机有限元分析方法能更加快捷和精确的得到结果。
设置正确的模型、划分合适的网格，并合理设置求解过程，能够准确的获得分析模型各个部位的应力、变形等结果。
对零件的设计和优化有很大的参考作用。
关键词：三维建模，曲柄连杆机构，有限元，ANSYS，动静态分析引言随着发动机强化指标的不断提高，曲柄连杆机构的工作条件更加复杂。
在多种周期性变化载荷的作用下，如何在设计过程中保证曲柄连杆机构中的主要部件曲轴具有足够的疲劳强度和刚度及良好的动静态力学特性成为机构设计中的关键性问题[3]。
由于在实际工况中曲轴承受活塞、连杆传递的爆发压力的交变载荷作用，受力情况极其复杂。
采用传统的单纯有限元分析方法，很难完成对曲轴运行过程中动态变化边界条件的描述[4-5]。
为了真实全面地了解曲轴在实际运行工况下的力学特性，本课题通过运用CAD软件建立曲柄连杆机构各组成零件的几何模型，确定机构的质量特性参数，通过有限元分析软件Hyperworks和MSC.Nastran的联合仿真，对曲轴和连杆进行自由模态分析，输出振型和频率，将生成的模态中性文件导入ADAMS/View中建立曲柄连杆机构的多柔体动力学模型，应用durability 模块仿真分析曲轴和连杆在爆发压力和惯性力作用下的疲劳应力，由此可以清楚地了解曲轴和连杆在工作过程中各部分的应力，应变，迅速找到危险部位，为机构的优化设计奠定基础。
联轴器装配体有限元分析
联轴器装配体有限元分析刘永恒;徐向荣;黄楷;吕彪强【摘要】采用ANSYS软件对联轴器装配体实际工作情况进行力学仿真,计算并分析其各个组成部分的应力和变形情况,作为结构优化设计的理论依据.由分析得知,螺栓上出现了最大应力,键和键槽上均存在应力集中现象.针对零件可靠性及装配体安全性给出了改进方案.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2019(000)008【总页数】3页(P39-41)【关键词】联轴器装配体;有限元分析;变形分析;强度分析【作者】刘永恒;徐向荣;黄楷;吕彪强【作者单位】安徽工业大学机械工程学院,安徽马鞍山243032;安徽工业大学机械工程学院,安徽马鞍山243032;安徽工业大学机械工程学院,安徽马鞍山243032;安徽工业大学机械工程学院,安徽马鞍山243032【正文语种】中文【中图分类】TH350 引言联轴器作为重要传动零件，在冶金机械及汽车等行业中起到了举足轻重的作用。
实际工作过程中，联轴器依靠摩擦力在两轴之间传递转矩和运动，其承受交变载荷，存在发生疲劳破坏的安全隐患，需要对其进行必要的强度分析和变形分析，以保证传动过程的可靠性和安全性。
ANSYS软件具有强大的数值模拟和计算功能，它支持SolidWorks等建模软件中的文件导入，因而在工程应用中备受青睐，其有限元计算结果已作为判据在工业产品的研发中广为应用。
本文基于ANSYS软件仿真联轴器实际工作情况，根据变形和应力计算结果分析其结构存在的安全隐患，从而更有针对性地进行优化方案设计，力求用最经济的方式实现较高的安全性能。
图1即为分析对象。
1 模型建立图1 联轴器模型所要分析联轴器型号为GY7的凸缘联轴器，轴孔直径55 mm。
其装配体结构较为复杂，若在ANSYS中采用混合建模的方法，需要进行繁琐的布尔操作，工作量大，且出现错误后修改较为麻烦。
对于零件较多的联轴器装配体来说，可以在其他三维建模软件中建立模型，然后导入ANSYS 中进行分析，可以使建模效率显著提高。
提升机主轴的有限元模态分析和断轴的预防
提升机主轴的有限元模态分析和断轴的预防提升机主轴的有限元模态分析和断轴的预防1. 提升机主轴的有限元模态分析提升机的主轴作为重要的传动部件，在长期运行过程中，容易出现断轴等故障，对机器的正常运行产生不良影响。
因此，有限元模态分析技术可以有效地预防主轴的断轴问题。
有限元模态分析就是在材料的力学性质，结构形状和悬挂方式等因素的基础上，通过一种数值计算方法来确定机械系统在运行时的自然振动特征。
在进行有限元模态分析时，首先要建立一个准确的主轴数字模型，进行网格划分、材料属性和附加载荷的计算，然后进行模态分析，确定主轴的振动频率和模态形态，根据分析结果提出对主轴结构的优化设计方式。
因此，通过有限元模态分析来预测主轴的振动特征，可以更好地确定主轴的结构形式和参数，以提高机器运行的稳定性和可靠性。
2. 断轴的预防在使用提升机时，经常会出现主轴断轴的故障。
因此，预防主轴断轴是提升机运行过程中的重要问题。
预防主轴断轴的措施主要包括以下几个方面：（1）主轴的设计优化：在主轴的设计和制造过程中，应根据其承受的负荷、速度、角度等因素综合考虑材料的选择、轴的直径、结构形式和加工工艺等因素，并根据有限元分析的结果对主轴进行结构优化设计，以提高主轴的承载能力和抗振性能；（2）主轴的维护：主轴平时的维护保养是预防主轴断轴的有效手段。
应定期对主轴进行清洗、润滑、加油等，以确保主轴的表面光滑、没有创伤和磨损，使其运作更加平稳稳定；（3）安全装置的设置：在主轴的结构设计中加入安全装置，如过载保护、低流速预警，以避免主轴在超负荷和低流速情况下工作，减少主轴的受力，消除断轴风险。
总之，通过建立准确的主轴数字模型，使用有限元模拟分析技术来预测主轴的振动特征，并根据分析结果进行主轴的结构优化设计，可以提高机器运行的稳定性和可靠性，并通过主轴的维护和安全装置的设置等，有效预防主轴的断轴故障发生，提高提升机的安全性能和运行效率。
数据相关性分析和趋势分析数据相关性分析是指对两个或多个变量的关联度进行评估和分析，以确定它们之间的相关性。
七斜辊矫直的机架静力学分析
七斜辊矫直的机架静力学分析摘要矫直机是矫直钢材的工程机械，本文从研究2-2-2-1型辊矫直机的矫直过程出发，对矫直机机架静力学进行研究，矫直机机架的应力分布图以及位移分布图，并对结果分析机架的变形对矫直精度产生影响。
关键词七斜辊矫直机；有限元；静力学结构分析是在有限元分析方法当中最常用的应用领域。
静力分析能够计算在固定不变的载荷作用下结构的效应，以及一些能够近似为等价静力作用的随时间变化载荷，他不考虑惯性和阻尼的影响，例如结构受随时间变化载荷的影响。
静力分析所施加的载荷包括：外部施加的作用力和压力、稳态的惯性力、位移载荷、温度载荷等。
1、有限元模型前处理1.1材料属性材料的属性是对整体机架或各个部件进行的操作。
材料属性是对材料的重要的参数进行赋值，主要有通用中的密度等，力学中的弹性、塑性、粘性、阻尼等，热学中的传导率、比热等，电磁学中的电导率、磁导率等。
本文中对机架的材料属性选择力学弹性，杨氏模量2.1e11Pa，泊松比0.3。
1.2建立分析步以及变量输出有限元分析中分析步的对模型的整体分析有导向作用，是对需要结果的前期选择。
本文中对七斜辊矫直机机架的静力学分析，选择场变量的输出，包含应力分量和不变量（S）、Mises等效应力（MISES）、平动和转动（U）。
对于模态分析，建立频率步骤，特征值个数选择10。
1.3设置相互作用根据本文中的七斜辊矫直机的实际工作状态，对机架进行约束。
在机架的实际工作中立柱与上横梁和下横梁是不发生位移的。
所以将立柱分别于上、下横梁进行绑定处理，以达到目的。
1.4施加载荷和建立边界条件本文中七斜辊矫直机机架的矫直力在上文中已经计算完毕，通过各个矫直辊施加在机架的上下横梁上。
在有限元分析中通过载荷实现矫直力的施加，载荷为分别作用在安装矫直辊系的辊座接触的环形表面处，因为载荷的作用面为环形表面，所以对环形表面施加均布载荷。
将矫直力的大小转换为环形表面的压力，环形表面的压力为所受的矫直力除以矫直力所对应的环形表面的面积。
轧机主传动系统主联轴器安全销有限元优化设计
第39卷第2期武汉科技大学学报V o l .39,N o .22016年4月J o u r n a l o fW u h a nU n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g yA p췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍r .2016 收稿日期:2015-10-10基金项目:国家自然科学基金资助项目(51405353).作者简介:田 野(1991-),男,武汉科技大学硕士生.E -m a i l :2497823663@q q.c o m 通讯作者:李友荣(1946-),男,武汉科技大学教授,博士生导师.E -m a i l :l i y o u r o n g@w u s t .e d u .c n 轧机主传动系统主联轴器安全销有限元优化设计田 野,李友荣,王 涛(武汉科技大学冶金装备及控制教育部重点实验室,湖北武汉,430081)摘要:以某厂轧机主传动系统主联轴器安全销为研究对象,采用有限元的函数加载方式对其进行应力分析,对安全销的实际剪切强度进行校核,并在有限元软件中通过参数化建模对安全销退刀槽尺寸进行优化㊂仿真分析结果表明,优化后的安全销可以保证轧机主传动系统扭矩超过设定值时安全销及时断裂,对主传动系统起到保护作用㊂关键词:安全销;联轴器;载荷分析;扭矩;有限元分析;轧机中图分类号:T G 333 文献标志码:A 文章编号:1674-3644(2016)02-0112-04轧机主电动机与主减速机之间的主联轴器上一般安装有两个安全销,对轧机主传动系统起着过载保护作用[1]㊂但在实际运行中,安全销常常在主传动扭矩远低于设定值时就发生断裂,增加了事故停机时间;或在主传动扭矩已远高于设定值时安全销仍未断裂,对轧机主传动系统未能起到有效的保护作用㊂为此,本文针对某厂冷轧机主联轴器的安全销进行有限元分析及优化,以期提高其承载能力,增强其对轧机主传动系统的保护作用㊂1 安全销载荷分析该厂轧机主联轴器上安全销的安装位置如图1所示㊂安全销尺寸为60mmˑ157mm ,退刀槽截面直径d =50mm ,过渡圆弧半径r =5mm ㊂安全销的材料为45号钢,退刀槽采用精车加工,图1 安全销的安装位置F i g .1I n s t a l l a t i o n p o s i t i o no f t h e s a f e t ypi n 粗糙度R a =3.2μm ,对应的表面加工系数为0.9876[2],极限剪切强度τb =358M P a ㊂安全销断裂负载的设计值为主电动机额定扭矩的150%,轧机主电动机的额定扭矩为83.97k N ㊃m ,即安全销承受的扭矩达到125.95k N ㊃m 时应及时断裂㊂联轴器工作时受到的扭矩为M n ,主联轴器上有两个安全销,则每一个安全销传递的扭矩为M n /2㊂安全销上退刀槽部位是最易断裂的部分,而且受纯剪切力的作用,所以安全销表面施加载荷时必须考虑去除弯矩的影响,即在安全销表面施加梯形载荷使其对退刀槽中心点的弯矩为零㊂安全销轴向载荷分布如图2所示[3]㊂图2 安全销的受载示意图F i g .2S c h e m a t i c d i a g r a mo f l o a d i n g o n t h e s a f e t ypi n 由图2中可知,I ㊁I I 两部分受载情况一致,故只取I 部分进行分析,可得:RʏL 0P 1Zd Z -R ʏL0P 2Z d Z =R (P 1L -P 2L )2=M n2(1)ʏLZ P1Zd Z =ʏLZ P 2Zd Z (2)2016年第2期田野,等:轧机主传动系统主联轴器安全销有限元优化设计式中:P1㊁P2分别表示I部分上㊁下表面分布载荷的最大载荷;P1Z㊁P2Z分别表示I部分上㊁下表面梯形载荷中任一载荷;R为安全销对联轴器的中心圆半径(见图1);P1Z=P1Z L;P2Z=P2(Z-L)L㊂当设定好传递扭矩M n后,联立式(1)㊁式(2)即可求得所加梯形载荷中P1㊁P2的值㊂根据安全销的受力情况,可知其外圆柱面的径向分布载荷Pβ在XO Y平面的120ʎ圆弧上按余弦规律分布,如图3所示㊂由图3中可得:Pβ=P c c o s(3β/2)(3)式中:P c为受力中心C点处(β=0)的分布载荷㊂图3安全销的径向载荷分布F i g.3R a d i a l l o a dd i s t r i b u t i o no f t h e s a f e t yp i n安全销沿轴向每一层都受到余弦载荷,取其中任意一层的半截面,径向载荷在O X方向上的合力为:P Z=ʏA B Pβc o sβd s=1.2RᶄP c(4)式中:Rᶄ为安全销受载部位截面半径(见图2)㊂由此可得任一截面分布载荷的最大值为P c=P z1.2Rᶄ(5)将P c代入式(3)即可求得每一个位置的径向载荷㊂2有限元分析2.1三维模型及边界条件三维实体建模采用参数化方法建模[4],为保证计算的准确性,建好的模型上㊁下表面分别先切分出2个120ʎ的扇形面,以便于加载,并采用映射网格的方式划分[5],得到网格图如图4所示㊂边界条件是将模型右端面上所有的节点在图4安全销网格划分F i g.4G r i d p a r t i t i o no f t h e s a f e t yp i n X㊁Y㊁Z三个方向固定㊂2.2施加载荷安全销上的分布载荷在轴向呈梯形分布,在径向呈120ʎ余弦规律分布,在模型上已切分出的120ʎ扇形面(图4中S1~S4)上采用函数加载的方式施加载荷㊂各扇形面上载荷P S1~P S4的关系式分别为P S1=P c1c o s(1.5β)Z/L(6) P S2=P c1c o s(1.5β)(2L+m-Z)/L(7)P S3=P c2c o s(1.5β)(L-Z)/L(8)P S4=P c2c o s(1.5β)(Z-L-m)/L(9)式中:P c1为扇形面S1㊁S2上分布载荷的最大值; P c2为扇形面S3㊁S4上分布载荷的最大值㊂用有限元软件对模型加载,载荷图如图5所示㊂图5安全销加载后示意图F i g.5S c h e m a t i c d i a g r a mo f t h e s a f e t yp i na f t e r l o a d i n g 3仿真结果与分析安全销第一主应力与第三主应力的差值分布图如图6所示㊂由图6中可知,安全销第一主应力与第三主应力差值的最大值为499.22M P a㊂根据最大剪应力的计算公式τm a x=(σ1-σ3)/2可得安全销危险部位的最大剪切应力为τm a x= 499.2/2=249.6M P a<τb=358M P a,可见该安全销承受的最大剪切应力小于其材料实际的极限剪切强度,既安全销应该断裂时没能断裂,未能起到保护主传动系统的作用㊂为了保证轧机主传动系统扭矩超过设定值时安全销及时断裂,须对安全销结构进行优化设计㊂图6第一主应力与第三主应力差值分布图F i g.6D i s t r i b u t i o nd i a g r a m o ft h ed i f f e r e n c eb e t w e e nt h e f i r s t p r i n c i p a l s t r e s s a n d t h e t h i r do n e3优化设计3.1优化方法在有限元软件中进行安全销的优化设计㊂以311武汉科技大学学报2016年第2期安全销的原始尺寸建立参数化模型输入优化处理器,以d㊁r为设计变量,σ1-σ3为状态变量,以安全销工作最大剪切应力达到极限强度为优化目标,分析安全销工作时的受力状况,目标函数为:f=|(σ1-σ3)-2τb|(10)目标函数趋向最小值时,d㊁r的值即为最优尺寸,考虑到实际工艺的限制,仿真中设置d=30 ~40mm㊁r=5~6mm㊂3.2优化结果分析安全销退刀槽位置的尺寸对安全销受最大剪应力影响比较敏感,所以计算方法选择一阶方法[6],迭代次数定为10次㊂安全销结构参数优化后的参数序列值如图7所示,目标函数误差的迭代曲线如图8所示㊂由图7㊁图8中可知,迭代4次即得到最佳设计方案,其序列值为:r=5.0118 mm,d=36.564mm ㊂图7设计变量r与d的迭代曲线F i g.7I t e r a t i o n c u r v e s o f d e s i g nv a r i a b l e s d a n d r图8目标函数误差的迭代曲线F i g.8I t e r a t i o n c u r v e o f t h e o b j e c t i v e f u n c t i o n e r r o r3.3仿真验证优化设计后,考虑到加工刀具等问题,对退刀槽圆弧尺寸进行圆整,实际取r=5mm,d=36.56 mm㊂图9是按优化后所取实际尺寸得到的安全销第一主应力与第三主应力之差的云图㊂由图9中可知,优化后安全销σ1-σ3的最大值为716.15M P a,计算可得此时安全销的受到的最大剪应力为358.08M P a,非常接近45号钢的极限剪切强度358M P a,表明该结构优化方案是有效的㊂图9优化后安全销第一主应力与第三主应力差值分布图F i g.9D i s t r i b u t i o nd i a g r a m o ft h ed i f f e r e n c eb e t w e e nt h e f i r s t p r i n c i p a l s t r e s s a n d t h e t h i r do n e a f t e r o p t i m i z a t i o n 4结语本文对某厂轧机主传动系统主联轴器安全销进行有限元分析和优化㊂通过调整安全销退刀槽底部应力集中部位的直径d和过渡圆弧半径r来改变其承载能力,使安全销的保护扭矩达到设定值㊂有限元分析结果表明,优化后的安全销能够满足轧机主传动系统安全生产的需要,且优化过程中通过函数加载的方式不仅计算简单,而且精度高㊂参考文献[1]许杰华,翟志和.四辊轧机主传动安全销强度校核及改造[J].有色设备,2002(6):23-24. [2]徐灏.机械设计手册(上册)第二分册[M].北京:机械工业出版社,1988:11-90.[3]李友荣,贺文涛,刘安中.轧机主传动安全销弹塑性有限元分析[J].重型机械,2005(5):45-48. [4]张涛.A N S Y S A P D L参数化有限元分析技术及其应用实例[M].北京:中国水利水电出版社,2013:101-150.[5]朱红钧.A N S Y S15.0几何建模与网格划分实战指南[M].北京:人民邮电出版社,2014:203-270.[6]邓凡平.A N S Y S12有限元分析自学手册[M].北京:人民邮电出版社,2011:215-218.411511 2016年第2期田野,等:轧机主传动系统主联轴器安全销有限元优化设计F E A-b a s e do p t i m i z a t i o nd e s i g n f o r t h e s a f e t yp i no fm a i n s h a f t c o u p l i n g i nt h em a i nd r i v i n g s y s t e mo f r o l l i n g m i l lT i a nY e,L i Y o u r o n g,W a n g T a o(K e y L a b o r a t o r y o fM e t a l l u r g i c a l E q u i p m e n t a n dC o n t r o lT e c h n o l o g y o fM i n i s t r y o fE d u c a t i o n,W u h a nU n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y,W u h a n430081,C h i n a)A b s t r a c t:W i t h t h e s a f e t y p i n o fm a i n s h a f t c o u p l i n g i n t h em a i n d r i v e s y s t e mo f a r o l l i n g m i l l a s t h e r e-s e a r c ho b j e c t,t h e s t r e s s d i s t r i b u t i o n o f t h e s a f e t y p i n i s c a l c u l a t e d a n d t h e a c t u a l s h e a r s t r e n g t h o f t h e s a f e t yp i ni sc h e c k e db y t h ef u n c t i o nl o a d i n g f r o mt h ef i n i t ee l e m e n ta n a l y s i s(F E A)m e t h o d.T h e s t r u c t u r a l p a r a m e t e r so f t h es a f e t yp i na r eo p t i m i z e db y m e a n so f p a r a m e t r i c m o d e l i n g i nt h eF E A s o f t w a r e.S i m u l a t i o n r e s u l t s s h o wt h a t t h e s h e a r f r a c t u r e o f t h e s a f e t yp i nw i l l s u r e l y o c c u rw h e n t h e s y s t e mt o r q u e e x c e e d s t h e p r e s e t v a l u e,t h u s p r o t e c t i n g t h em a i nd r i v e s y s t e mo f t h e r o l l i n g m i l l. K e y w o r d s:s a f e t yp i n;c o u p l i n g;l o a d a n a l y s i s;t o r s i o n;f i n i t e e l e m e n t a n a l y s i s;r o l l i n g m i l l[责任编辑郑淑芳](上接第91页)N u m e r i c a l s i m u l a t i o na n a l y s i s o f t h e i n i t i a l s o l i d i f i c a t i o nb e h a v i o r o fl i q u i d s t e e l a n d i t s i n f l u e n c e f a c t o r s i n t h e c o r n e r o f b i l l e tm o l dC h e n g C h a n g g u i,Z h uJ i a f a,H u a n g S h e n g,J i nY a n,L i a n g Z e w e i(K e y L a b o r a t o r y f o rF e r r o u sM e t a l l u r g y a n dR e s o u r c e sU t i l i z a t i o no fM i n i s t r y o fE d u c a t i o n,W u h a nU n i v e r s i t yo f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y,W u h a n430081,C h i n a)A b s t r a c t:A i m i n g a t t h e i n i t i a l s o l i d i f i c a t i o nb e h a v i o ro f l i q u i ds t e e l i n t h e c o r n e r p a r t o f b i l l e tm o l d, t h i s p a p e r e s t a b l i s h e dh e a t-t r a n s f e rm a t h e m a t i c a lm o d e l s t h a t c o u p l e db i l l e t,m o l d f l u x f i l ma n dm o l d c o p p e r p l a t e.T h e e f f e c t s o f c o r n e r r a d i u s,c o p p e r p l a t e t h i c k n e s s i n t h e c o r n e r p a r t a n d c o o l i n g w a t e r f l o wr a t eo nt h et e m p e r a t u r ed i s t r u b i t i o ni nb i l l e tc o r n e ra sw e l l a s i n i t i a l s o l i d i f i e ds h e l l t h i c k n e s s w e r e a n a l y z e d.T h e r e s u l t s s h o wt h a t i n c r e a s i n g t h e c o r n e r r a d i u so fm o l do r t h e c o p p e r p l a t e t h i c k-n e s s i n t h e c o r n e r p a r t o r d e c r e a s i n g t h e c o o l i n g w a t e r f l o wr a t e c a n i m p r o v e,t o s o m e e x t e n t,t h e c i r-c u m f e r e n t i a l u n i f o r m i t y o f t h e s o l i d i f i e d s h e l l t h i c k n e s s o f t h e b i l l e t i n t h e i n i t i a l s o l i d i f i c a t i o n r e g i o n, a n d t h eb i l l e t q u a l i t y i s t h e r e f o r e i m p r o v e d.A m o n g t h e m,i n c r e a s i n g t h em o l d c o r n e r r a d i u s e x h i b i t s t h em o s t r e m a r k a b l e e f f e c t.K e y w o r d s:m o l d;c o n t i n u o u s c a s t i n g b i l l e t;m o l t e n s t e e l;m o l d c o r n e r r a d i u s;s o l i d i f i c a t i o nb e h a v i o r;h e a t-t r a n s f e rm o d e l;n u m e r i c a l s i m u l a t i o n[责任编辑董贞]。
基于ANSYS的辊压机辊轴有限元分析
基于ANSYS的辊压机辊轴有限元分析辊压机是一种常见的金属加工设备，主要用于将金属材料通过辊轴的辊压作用，实现弯曲、成形等工艺操作。
辊轴作为辊压机的核心部件之一，承受着巨大的力和力矩，其结构的合理性和强度的稳定性对辊压机的正常运行和安全性至关重要。
因此，对辊轴进行有限元分析，可以帮助优化设计、提高产品质量和减少故障率。
在有限元分析中，ANSYS是一种广泛使用的工程仿真软件，可以对结构的受力状态进行模拟和分析。
下面将结合ANSYS软件，对辊压机辊轴进行有限元分析，对其进行优化设计。
首先，需要创建辊轴的三维模型，包括几何形状、材料属性、边界条件等。
可以使用CAD软件绘制辊轴的几何形状，并导入到ANSYS中进行建模。
然后，根据实际情况设置辊轴的材料属性，比如弹性模量、泊松比、材料强度等。
接下来，根据辊压机的工作原理和实际工况，给辊轴施加边界条件。
比如，可以通过加载一定的力和扭矩，模拟辊压机工作时的受力状态。
根据实际情况，可以设置辊轴的支撑方式，比如固定支撑或自由滚动等。
然后，进行网格划分和求解。
可以使用ANSYS中的网格划分工具对辊轴进行划分，生成适当的单元网格。
然后，设置辊轴的载荷和约束条件，并选择适当的有限元分析方法和求解器。
最后，对结果进行分析和优化。
通过有限元分析，可以获得辊轴在工作过程中的应力、应变分布情况，进而评估辊轴的强度和稳定性。
根据分析结果，可以对辊轴的材料、结构等进行优化设计，例如增加材料的强度、调整辊轴的尺寸等，以提高辊轴的耐用性和工作效率。
总结起来，基于ANSYS的辊压机辊轴有限元分析，可以帮助我们深入理解辊轴在工作条件下的受力状态，提供科学依据和技术支持，对辊轴的设计和优化起到重要的指导作用。
通过有限元分析，可以减少试验设计的时间和成本，提高产品的性能和可靠性，实现辊压机的高效运行。
基于ANSYS的辊压机辊轴有限元分析
关键词 ： 辊压机 ； 辊轴 ； 有限元分析 ； Ｎ Ｙ ；ｒ／ Ａ Ｓ Ｓ Ｐｏ Ｅ 中图分类号 ： Ｈ ２ ’ １３ ｒ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ７ ４ １ （０２ ０ － ０ ３ ０ １０ — ４ ４ ２ １ ） ２ ０６ － ２
Ｆｉ ｉ ｌｍ ｅ ｔａ ａ ｙ ｉ ｏ ｏ ｅ ｓｉ ｏ ｌｒ ｉ ａ ｅ ｎ ＡＮＳ Ｉ ｔ ｅ ｅ ｎ ｎ ｌ ｓｓ ｆｒ Ｈ ｒ ｎ ｒ ｌ ｍ ｌ ｂ ｓ ｄ ｏ ｌｅ ｅ ｌ ＹＳ Ａ Ｊ ｉ ｉ ａ．Ｚ ｏ ｉ Ｈｕ ｈ ｕ Ｋａ — ａ
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所有单元均采用计算精度高和收敛性好 的六面 体 和 五 面体单 元 。 网格 划分 完毕 后 ， 个辊 轴总模 型 整
共 有 ２５ ３ ２ ８０个 Ｓｌ４ ｏｉ ５单元 和 ２６３ ｄ ２９４个 节点 。辊 轴 的 Ａ Ｓ Ｓ有 限元 模 型如 图 １ 示 。 ＮＹ 所
（ ｕ ａ ｎｖｒｔ ｏ ｅ ｎｌ ｙ Ｓｈｏ ｏ ｍ ｃａ ｉ ｌ ｎ ｅｔ ｎ ｎ ｉ ｅｎ Ｗ ｈ ｎｕ ｉ ｓｙ ｆｔ ｈｏｏ ， ｃｏｌ ｅ ｉ ｃ ｇ ｅｈ ｎ ａ ａ ｄｅ ｃｏ ｉｅｇｎ ｒ ｇ， ｆ ｃ ｌ ｒ ｃ ｅｉ
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１ 辊压机 辊轴有 限元分析
１ １ 辊 压机 辊轴 结构 与 工作原 理 ．
《高强钢筋多辊矫直止转筋系统研究与有限元模拟》范文
《高强钢筋多辊矫直止转筋系统研究与有限元模拟》篇一一、引言随着现代建筑业的快速发展，高强钢筋作为主要的建筑材料之一，其质量和性能的稳定性对于建筑安全至关重要。
多辊矫直止转筋系统作为高强钢筋生产过程中的关键设备，其研究与应用对于提高钢筋的矫直效果、减少生产过程中的断裂和弯曲等问题具有重要意义。
本文旨在研究高强钢筋多辊矫直止转筋系统的工作原理及性能，并利用有限元模拟技术进行系统分析和优化。
二、高强钢筋多辊矫直止转筋系统研究1. 系统组成与工作原理高强钢筋多辊矫直止转筋系统主要由矫直机、矫直辊、止转装置等组成。
矫直机通过多辊矫直原理，利用多个矫直辊的连续作用，使钢筋在矫直过程中得到充分的拉伸和弯曲，从而达到矫直的目的。
止转装置则用于防止钢筋在矫直过程中发生扭转或反弹。
2. 系统性能分析高强钢筋多辊矫直止转筋系统的性能主要表现在矫直效果、生产效率、设备稳定性等方面。
通过对系统进行参数优化和结构改进，可以提高系统的矫直效果和设备稳定性，降低生产过程中的故障率。
此外，系统的自动化程度和操作便捷性也是衡量系统性能的重要指标。
三、有限元模拟技术应用有限元模拟技术是一种基于数值计算和计算机仿真技术的分析方法，广泛应用于机械制造、材料科学等领域。
在高强钢筋多辊矫直止转筋系统的研究中，有限元模拟技术可以用于分析系统的应力分布、变形情况、矫直效果等，为系统的优化设计提供有力支持。
1. 模型建立与参数设置在有限元模拟中，首先需要建立系统的三维模型，并根据实际工作条件设置材料参数、边界条件等。
然后，通过划分网格和定义接触关系等步骤，建立系统的有限元模型。
2. 模拟结果分析通过对有限元模型进行求解，可以得到系统的应力分布、变形情况等结果。
通过对这些结果进行分析，可以评估系统的矫直效果、设备稳定性等性能指标，为系统的优化设计提供依据。
四、系统优化与实验验证1. 系统优化根据有限元模拟结果和实际生产中的问题，可以对高强钢筋多辊矫直止转筋系统进行优化设计。
矫直辊轴承损坏原因及解决方法
设备管理与维修2021翼1（上）矫直辊轴承损坏原因及解决方法俞美萍（南京钢铁股份有限公司板材事业部设备处，江苏南京210035）摘要：通过增强矫直机刚性以及矫直辊轴承选型，减少矫直辊轴向窜动，减少矫直辊轴承损坏。
关键词：矫直机；刚性；矫直辊；轴承中图分类号：TF351文献标识码：B DOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2021.01.460引言2007年，南钢中板厂轧制主线投用1台热矫直机，对热轧后的钢板进行矫直。
中板厂生产的热轧钢板最大长度为50m ，钢板厚度为6耀100mm 。
热矫直机主传动采用2台主电机分别带动一台减速机进行传动，矫直辊共11根，采用上5下6（包括2根边辊）布置型式，支承辊采用上5个联体下4个联体，错位布置方式。
辊系轴承采用油气润滑，矫直辊采用内外冷却水同时进行冷却。
随着钢板品种开发和钢板强度提高，以及设备使用年限增加，设备精度越来越低，矫直机矫直辊轴承使用寿命越来越短。
有时矫直辊轴承使用寿命不到2天即损坏，轴承压盖崩裂，轴承座损坏，轴承卡死，主电机过流跳电，严重影响生产。
损坏的轴承座如图1所示。
1矫直辊轴承损坏主要原因分析（1）油气润滑方面。
对拆下的旧辊系进行通油气试验，从主管进气到分配器出气，油气量充足；从轴承座进气到出气，油气孔畅通，油气量充足。
说明油气润滑完好，轴承损坏不是缺油原因。
（2）与矫直辊相配合的万向联轴器方面。
万向联轴器完好，摆动角度符合要求，花键套及矫直辊定位台阶配合间隙正常。
故矫直辊轴承损坏与万向联轴器无关。
（3）轴承质量方面。
使用的轴承为原装进口SKF 轴承，选配的轴承游隙正常，故排除轴承质量原因。
（4）矫直钢板方面。
钢板进入矫直机进行矫直时，钢板越长矫直力越大，矫直辊轴承座发生轴向倾动的角度越大。
当倾动角度超过矫直辊轴承允许范围时，矫直辊轴承就会出现瞬间损坏。
（5）矫直辊两端的轴承型号方面。
改进前的矫直辊轴承装配如图2所示，矫直辊两端轴承分为浮动端和定位端。
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拉弯矫直是在辊式矫直和张力矫直的基础上发展起来的一种新型 带材矫直方法，其主要特点是： ① 能有效地消除板带材飘曲，浪形等三维形状缺陷，矫直质量高； ② 退火后带材经拉弯矫直后机械性能明显改善，具有冷平整效果； ③ 弯曲辊、矫平辊与带材同步性好，不会因打滑而擦伤带材表面； ④ 适于各种带材加工线和金属矫直，在酸洗机组中可作为机械破鳞 装置，除鳞效果好， 热镀锌机组中，镀层均匀，细化。 ⑤ 矫直中所使用的张应力仅是带材屈服限的1/10～1/3，克服了张力 矫直易断带，能耗大的缺点； ⑥ 结构简单，便于维护。
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⑶ 可调矫直辊挠度的矫直机
图12-17可调矫直辊扰度矫直机示意图
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图12-20 11-260／300×2300 钢板矫直机工作机座 1-压下传动装置；2、9-支承辊调节螺丝；3、7-上、下支承辊；4、8-上、下台架； 5、6-上、下工作辊；10-紧鼓螺母；11-立住；12-压下螺母；13- 内齿圈；14-平衡螺母；
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⑶ 轧件断面发生塑性应变的临界点：
根据虎克定律，加工件断面发生塑性变形的临界线应变：
s
s
E
z0
rc，则：
z0
s rc
E
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12.2.2.2 弹塑性弯曲力矩的计算
弯曲力矩的计算公式：
h
M
2
z0 0
z
z
dF
2
2 z0
z
s dF
在弹性变形区，与成正比，即，则：
15-托盘；16-平衡弹簧；17-手轮；18-压下螺母丝；19-出、入口导辊
带材辊式矫直过程的有限元分析的开题报告
带材辊式矫直过程的有限元分析的开题报告1. 研究背景带材在生产过程中，往往会出现偏差和弯曲等问题，影响产品质量和生产效率，因此需要进行矫直处理。
辊式矫直作为一种常见的矫直方法，能够有效地解决带材偏差和弯曲等问题，得到了广泛应用。
然而，辊式矫直过程中也存在一些问题，例如辊压力分布不均匀、辊直径差异等，这些问题容易引起带材表面出现局部塑性变形、夹杂等缺陷，进一步影响产品质量。
因此，研究辊式矫直过程中的机理和影响因素，对提高产品质量和生产效率具有重要意义。
2. 研究目的本文旨在通过有限元分析的方法，探究辊式矫直过程中的机理和影响因素，为优化辊式矫直过程提供理论依据和技术支持。
具体而言，研究内容包括：（1）建立辊式矫直过程的有限元分析模型，考虑辊压力分布、材料力学性质等因素对带材矫直效果的影响；（2）分析辊式矫直过程中带材表面的应力分布、应变分布和塑性变形情况，探究塑性变形对矫直效果的影响；（3）研究不同辊参数对辊式矫直过程的影响，包括辊压力、辊布局等因素，探索辊式矫直工艺的优化方案。
3. 研究方法本文将采用有限元分析的方法，建立辊式矫直过程的数值模拟模型。
具体而言，通过建立带材和辊的三维几何模型，并将其划分为小的有限元单元，利用有限元方法求解带材矫直过程中的应力、应变和塑性变形等数据。
同时，考虑辊压力分布、材料力学性质等因素对矫直效果的影响，探讨辊式矫直过程中的机理和影响因素。
最终，通过参数分析的方法，研究不同辊参数对辊式矫直过程的影响，为优化辊式矫直工艺提供参考。
4. 研究意义本文旨在探究辊式矫直过程中的机理和影响因素，为优化矫直工艺提供理论基础和技术支持。
具体而言，研究成果具有以下意义：（1）揭示辊式矫直过程中的机理和影响因素，有助于进一步提高产品质量和生产效率；（2）通过有限元分析的方法，为优化辊式矫直工艺提供了理论依据和技术支持；（3）该研究具有一定的理论和实践价值，可为带材行业的发展提供一定的参考。
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文 章 编 号 ：０ １ ３ ９ （０ ０ ０ — ０ ２ ０ １ ０ — ９ ７ ２ １ ）５ ０ ４ — ｌ Ｍ ａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅｙ ｓｇ ＆ Ｍ ａ ｕａ ｔ ｅ ｎ ｆ ｃｕｒ
第 ５期 ２１ ０ ０年 ５月
斜辊矫 直机主传动联轴 器的有限元分析
ｉｒｕｓ ｅ ｅ ｉ． ｒｕｓ ｒ ｉ ｒｃｔｏ ｔａａｌｉｂ ｅｅｔ ｒｅｇｉ ，ｉ ｄ ａ一 ； ｅ ｌ ａ ｒ ｅ ｅ ｌｐ ｖ ｅｏｅ ｅｒｉ ｙｓ ａ ｍｎ ｓｎ ｇｕｎ ａ ｉ ｓｔｒ ｖ ｉ ｄ ｆ ｓ ｔ ｏｄ ｃ ｒｔ ｅｃ ｎ ｓ ｓ ｈ ｌ ｏ ｆ ｄ ｉ ｎ ｓ ｇｎ ｍ ｎ
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中图分 类号 ：Ｈ１ 。 Ｇ ３ ．３ 文献 标识码 ： Ｔ ６Ｔ ３ ３ ２ Ａ
Ａ ｓａ １０ １Ｃ ｉａ（Ｎ ｒ ｅｎＨｅｖ ｈ ｎ ａ ｇ ａｙＭａｈｎ ｒ ｒｕ ｏ ｔ． ｏ ｉｇ ｎｈｎ １４ ５ ， ｈｎ ） ｏｔ ｒ ａｙＳ ｅ ｙｎ ｖ ｃ ｉｅ Ｇ ｏｐＣ ． ｄ Ｒ ｌｎ ｈ Ｈｅ ｙ Ｌ ｉ
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ｊａｄｅ ｎｌｙ ａ ｍｔｓｅｇｉ ｓ ｉ ｏ－ ｌｔｉ ｔ ｅｍｉｔｎ ｉｉ ｓｍ ｎ ｃ ｏｇ ａｅｒｄ ｉ ｎ ｏ ｉ ｌ ｃｓ ｒｌｒｇ ｅ ｒ ， ｓ ｓｏ ｓｔ ． ｔｈ ｏ ｐ ｒ ｅ ｓｎ ｇｆ ｍ ａ ｒｓ ｏ ａｈ ｎ ａ ｒ ｍ ｓｎｙｅ ｒ ｓ ｎａ
鞍钢无 缝钢管厂 的热轧无 缝钢管生产 线矫直工 序采用 的
ｉ 【 要】 摘 采用有限元软件Ａ ＳＳ １８ ＮＹ 对９６ 斜辊矫直 Ｌ 机＿ － 传动系 统十＿轴式万向 ｙ － 联轴器 进行了 有 ｉ限 元分 确定了 析， 应力 分布状况、 危险部位及其产生的 原因， 影响十字轴强度的尺寸进行了 进， 对 改 对改 ｉ进前后应力分布情况 进行了 对比， 理论值与 并将 现场实 进行比 验 测值 较， 证有限 元的 合理性和准 确性。 分 ｉ析结 果为斜辊矫直 机主 传动系 设计使用 统的 及维护提供了 较为准确的理论分析基础， 类 对同 矫直 机主传
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｛动 系 统的力能参数计算、 工艺参数设计等方面具有很好的参考价值。
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关键词： 斜辊矫直机； 有限元分析； Βιβλιοθήκη 传动系 联轴器 统； ｌ
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（辽 宁科技大学 机械 工程 与 自动化学 院 ， 山 １４５ ） 北方重工沈 重集 团压延设 备分公司 ， 阳 １０２ ） 鞍 １０ １（ 沈 １０ ５
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