本文關(guān)鍵詞：大重型數(shù)控軋輥磨床頭尾架及床身的分析與研究

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【摘要】：大重型數(shù)控軋輥磨床主要用于百噸級(jí)寬厚板材支承輥、大規(guī)格汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子及大型鋼軋輥的磨削,其特點(diǎn)是超大、超寬、超重。磨床頭尾架及工件床身是軋輥工件的重要支撐結(jié)構(gòu),其綜合剛度的大小在頂磨加工過程中決定了工件的定位精度。在自身重力、切削力、夾持力的作用下,其主要結(jié)構(gòu)不僅會(huì)產(chǎn)生自變形,還會(huì)由于零部件之間的接觸作用而產(chǎn)生相應(yīng)的接觸變形從而對(duì)加工精度產(chǎn)生一定影響。本課題以MK84160數(shù)控軋輥磨床結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),針對(duì)其頂磨加工的情況,將有限元分析方法引用至結(jié)構(gòu)的分析、改造、優(yōu)化之中,在保證加工工件定位精度及穩(wěn)定性的前提下,將最大頂磨工件質(zhì)量由40t提升至100t。研究內(nèi)容及方法為:(1)通過實(shí)際參與企業(yè)設(shè)計(jì)以及利用理論分析,確定其工作原理、結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)特點(diǎn)以及受力情況,明確改造和優(yōu)化的目標(biāo)。(2)利用Solidedge對(duì)磨床結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維建模并導(dǎo)入至ABAQUS/CAE環(huán)境中。通過現(xiàn)有MK84160結(jié)構(gòu)頂磨40t軋輥工況下的有限元分析結(jié)果與實(shí)際情況的對(duì)比,確定針對(duì)該類型磨床分析中有限元建模關(guān)鍵參數(shù)的選擇原則、網(wǎng)格劃分的方法、相互作用關(guān)系及邊界條件的定義等。同時(shí)探究提高分析精度,降低分析成本的手段。最終建立完整成套的分析方法框架。(3)加載100t軋輥,通過分析計(jì)算結(jié)果并結(jié)合實(shí)際工況需求,確定頭尾架結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),完成結(jié)構(gòu)的改造和優(yōu)化。(4)進(jìn)一步討論頂緊力在軋輥頂磨加工過程中的作用,探究頂緊力在有限元分析中的施加方式。根據(jù)分析結(jié)果繪制頂緊力對(duì)頂尖接觸面積、軋輥定位以及箱體應(yīng)力的影響曲線,最終確定最佳頂緊力范圍。(5)分析頭尾架及床身結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性,驗(yàn)證結(jié)構(gòu)改造優(yōu)化的合理性并提出提高磨床穩(wěn)定性的建議。確定磨床最終改進(jìn)結(jié)構(gòu)。
【關(guān)鍵詞】：軋輥磨床 頂磨 有限元 頂緊力 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG596
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 第1章 緒論7-15
• 1.1 引言7-8
• 1.2 大重型數(shù)控軋輥機(jī)床國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)8-12
• 1.2.1 國外大重型數(shù)控軋輥磨床研究現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 國內(nèi)大重型數(shù)控軋輥磨床研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.3 大重型數(shù)控軋輥磨床發(fā)展趨勢(shì)11-12
• 1.3 課題來源12-13
• 1.4 研究目的及意義13
• 1.5 研究內(nèi)容及方法13-14
• 1.6 本章小結(jié)14-15
• 第2章 大重型數(shù)控軋輥頂磨磨床15-21
• 2.1 現(xiàn)有MK84160軋輥磨床整體結(jié)構(gòu)15
• 2.2 工件支頂結(jié)構(gòu)15-18
• 2.3 現(xiàn)有機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)18
• 2.4 現(xiàn)有承載及受力情況18-19
• 2.5 結(jié)構(gòu)改進(jìn)的方向以及預(yù)達(dá)到的效果19-20
• 2.6 本章小結(jié)20-21
• 第3章 結(jié)構(gòu)分析方法的確定及比較21-46
• 3.1 有限元分析介紹21-22
• 3.2 ABAQUS軟件介紹22-23
• 3.3 磨床分析技術(shù)路線23-24
• 3.4 有限元模型建立準(zhǔn)則24-33
• 3.4.1 三維模型的建立及模型簡(jiǎn)化24-28
• 3.4.2 定義材料28-29
• 3.4.3 定義分析步29
• 3.4.4 定義相互作用29-31
• 3.4.5 定義邊界條件及載荷31-32
• 3.4.6 網(wǎng)格劃分32-33
• 3.5 磨床附件分析及排除33-36
• 3.5.1 頭架附件分析34-35
• 3.5.2 尾架附件分析35-36
• 3.6 工件加載方式的比較及確定36-45
• 3.6.1 靜、動(dòng)態(tài)分析步的選擇36-38
• 3.6.2 初期頂緊方案的選擇38
• 3.6.3 軋輥加載的方法38-39
• 3.6.4 ABAQUS中頂尖與頂尖孔接觸的建立39-41
• 3.6.5 單獨(dú)進(jìn)行頭尾架加載分析的簡(jiǎn)化及驗(yàn)證41-45
• 3.7 本章小結(jié)45-46
• 第4章 軋輥磨床頭尾架結(jié)構(gòu)的分析及改造46-68
• 4.1 磨床結(jié)構(gòu)改造及優(yōu)化的目標(biāo)46
• 4.2 100t軋輥的加載分析46-50
• 4.2.1 頭架加載分析46-48
• 4.2.2 尾架加載分析48-50
• 4.3 尾架結(jié)構(gòu)改造50-58
• 4.3.1 結(jié)構(gòu)改造的必要性50-51
• 4.3.2 受力分析及理論計(jì)算51-54
• 4.3.3 尾架箱體結(jié)構(gòu)改造54-56
• 4.3.4 結(jié)構(gòu)改造后的力學(xué)分析56-58
• 4.4 頭架結(jié)構(gòu)優(yōu)化58-66
• 4.4.1 頭架結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標(biāo)58
• 4.4.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案的對(duì)比及確定58-65
• 4.4.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的力學(xué)分析65-66
• 4.5 本章小結(jié)66-68
• 第5章 最佳頂緊力的討論和確定68-83
• 5.1 工況中頂緊力施加的過程68
• 5.2 頂緊過程在有限元分析中實(shí)現(xiàn)方式的對(duì)比及確認(rèn)68-71
• 5.3 最佳頂緊力的確定71-79
• 5.3.1 前置分析71-72
• 5.3.2 加載分析72-73
• 5.3.3 頂緊力對(duì)頂尖接觸面積的影響73-76
• 5.3.4 頂緊力對(duì)軋輥被支撐點(diǎn)位移的影響76-78
• 5.3.5 頂緊力對(duì)箱體強(qiáng)度的影響78-79
• 5.3.6 最佳頂緊力范圍的確定79
• 5.4 最佳頂緊力下床身及支撐附件的強(qiáng)度校核79-82
• 5.4.1 頭架床身強(qiáng)度校核79-80
• 5.4.2 尾架床身及支撐附件的強(qiáng)度校核80-82
• 5.5 本章小結(jié)82-83
• 第6章 磨床的動(dòng)態(tài)分析83-91
• 6.1 模態(tài)分析理論83-85
• 6.2 頭架模態(tài)分析85-88
• 6.3 尾架模態(tài)分析88-89
• 6.4 床身模態(tài)分析89-90
• 6.5 本章小結(jié)90-91
• 第7章 全文總結(jié)與展望91-94
• 7.1 全文總結(jié)91-92
• 7.2 研究展望92-94
• 致謝94-95
• 參考文獻(xiàn)95-98
• 在校期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文98-99

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3 ;尾架多頭鉆座[J];金屬加工(冷加工);1972年01期

4 ;尾架革新[J];機(jī)械工人冷加工技術(shù)資料;1978年12期

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10 周惠興;;控力電動(dòng)尾架[J];機(jī)械制造;1987年03期

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本文編號(hào)：791610