本文關鍵詞：φ660新型全自動鋼管倒棱機自動送料機構的優(yōu)化設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：全自動鋼管端面銑頭倒棱機是鋼管生產線上的重要精加工設備。本課題針對大口徑、厚壁鋼管的新型倒棱機的自動送料機構進行優(yōu)化設計。研究的主要內容是:采用ADAMS進行動力學仿真分析與機構優(yōu)化設計,利用ANSYS進行結構優(yōu)化設計。本課題繼承并且完善了天津市科技支撐計劃重點項目——全自動鋼管端面銑頭倒棱機的研究成果。同時,將科研成果轉化為實際的產品,滿足了市場對新產品的使用要求,降低了成本,降低了能耗。本文對φ660新型鋼管倒棱機的液壓推進式送料機構進行設計及優(yōu)化,主要是基于ADAMS動力學仿真分析的優(yōu)化設計,得出機構整體最優(yōu)尺寸和液壓缸的最佳安裝位置,以及基于ANSYS有限元仿真分析的參數(shù)化設計及優(yōu)化設計,得出關鍵桿件滿足實際需要的最佳結構尺寸。通過ADAMS的仿真分析與優(yōu)化設計,使送料機構升降部分液壓缸平均推進力與最大推進力分別減少了41.8%和74.4%;平移部分液壓缸平均推進力與最大推進力分別減少了79.4%和95.4%。通過ANSYS的參數(shù)化建模和優(yōu)化設計,送料機構兩關鍵承載桿件的重量分別減輕了49.65%和40.36%。通過優(yōu)化設計后,送料機構相比初始設計模型具有如下優(yōu)點:1、根據(jù)優(yōu)化結果,可以指導新產品的安裝;2、降低了能耗,也使液壓原件的選型更經濟實用;3、減少了關鍵零件的重量,節(jié)約了材料,降低了生產成本;4、為其他形式的送料機構及多桿機構由經驗設計轉向理論設計提供了參考依據(jù)。
【關鍵詞】：鋼管倒棱機 送料機構 仿真分析 參數(shù)化設計 優(yōu)化設計
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH237
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景及來源9-10
• 1.1.1 鋼管生產發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢9-10
• 1.1.2 課題來源10
• 1.2 鋼管制造過程和鋼管端面銑頭倒棱的意義10-11
• 1.2.1 鋼管的制造過程10-11
• 1.2.2 鋼管端面銑頭倒棱的意義11
• 1.3 鋼管銑頭倒棱技術的研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向11-12
• 1.3.1 鋼管銑頭倒棱技術的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 鋼管銑頭倒棱技術的發(fā)展方向12
• 1.4 課題的研究意義及主要內容12-13
• 1.4.1 本課題研究的意義12
• 1.4.2 本課題的研究內容12-13
• 1.5 本章小結13-14
• 第二章 鋼管銑頭倒棱機自動送料機構的結構形式14-21
• 2.1 傳統(tǒng)送料機構的結構形式14-15
• 2.1.1 傳統(tǒng)步進梁輸送機構14-15
• 2.1.2 傳統(tǒng)多桿傳動式送料機構15
• 2.2 新型大口徑，厚壁鋼管倒棱機自動送料機構15-19
• 2.2.1 新型送料機構的結構特點15-16
• 2.2.2 新型送料機構的工作原理16-19
• 2.3 新型送料機構的數(shù)據(jù)計算19-20
• 2.4 本章小結20-21
• 第三章 基于ADAMS動力學分析的自動送料機構的優(yōu)化設計21-31
• 3.1 概述21-23
• 3.1.1 虛擬產品開發(fā)與虛擬樣機技術21
• 3.1.2 機械系統(tǒng)動力學分析、仿真及優(yōu)化分析21-22
• 3.1.3 數(shù)字化功能樣機軟件系統(tǒng)—ADAMS22-23
• 3.2 送料機構基于動力學分析的優(yōu)化設計23-30
• 3.2.1 優(yōu)化目標23-25
• 3.2.2 參數(shù)化建模25-28
• 3.2.3 確定優(yōu)化參數(shù)28
• 3.2.4 確定優(yōu)化參數(shù)取值范圍28
• 3.2.5 優(yōu)化計算和分析28-30
• 3.3 本章小結30-31
• 第四章 基于ANSYS有限元分析的自動送料機構的優(yōu)化設計31-50
• 4.1 引言31-32
• 4.1.1 有限元分析及ANSYS-APDL簡介31
• 4.1.2 基于APDL的優(yōu)化設計介紹31-32
• 4.2 送料機構擺臂的優(yōu)化設計32-40
• 4.2.1 優(yōu)化目標32
• 4.2.2 參數(shù)化建模32-38
• 4.2.3 結果分析38
• 4.2.4 優(yōu)化設計38-40
• 4.3 送料機構擺桿1的優(yōu)化設計40-49
• 4.3.1 優(yōu)化目標40
• 4.3.2 參數(shù)化建模40-47
• 4.3.3 結果分析47-48
• 4.3.4 優(yōu)化設計48-49
• 4.4 本章小結49-50
• 第五章 結論與展望50-51
• 參考文獻51-53
• 發(fā)表論文和科研情況說明53-54
• 致謝54-55
• 附錄1 ADAMS優(yōu)化分析數(shù)據(jù)55-58
• 附錄2 送料機構擺臂基于APDL的建模及優(yōu)化命令流58-75
• 附錄3 送料機構擺桿基于APDL的建模及優(yōu)化命令流75-86
• 附錄4 ANSYS優(yōu)化結果數(shù)據(jù)86-88

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 劉任;張玉華;;新型大直徑厚壁鋼管銑頭倒棱機結構設計[J];焊管;2013年01期

2 江永靜,成海濤;我國無縫鋼管生產現(xiàn)狀、差距及發(fā)展建議[J];中國冶金;2004年11期

3 張玉華,柴曉艷,劉福生,周鴻翻;φ325全自動數(shù)控飛鋸機的傳動系統(tǒng)[J];重型機械;2003年02期

4 馬闖;吳洪濤;谷珂;;基于ADAMS的夾緊機構優(yōu)化設計[J];機械制造與自動化;2006年04期

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本文編號：263427