【摘要】：冷軋管機對管材進行加工的同時能夠改善毛管內外表面的尺寸精度及質量,是目前無縫鋼管制造的主力設備。冷軋管機機架是軋管機最基礎的部件,承受了軋制過程中全部的軋制力。本文在對軋機機架的研究現(xiàn)狀及進展進行分析的基礎上,對某所LG730大型冷軋管機進行了整機設計校核及機架結構的優(yōu)化分析。在三維造型軟件Solid Works中建立LG730大型冷軋管機三維模型,以有限元分析軟件MSC.marc作為分析工具對軋機進行有限元仿真,以最大軋制力2000t進行加載,得到整機變形及應力分布規(guī)律,同時對軋機剛度和機架強度進行校核;然后分別以不同預緊力加載探究預緊力對整機變形及應力分布的影響規(guī)律;對機架進行網格細化研究網格數(shù)量對分析結果的影響程度,確定分析結果的可行性;研究了整機剛度及機架強度隨機架立柱斷面積、機架寬度和厚度的變化規(guī)律,據此進行優(yōu)化設計確定合理的機架立柱斷面積及寬度厚度值;對機架危險位置的結構進行優(yōu)化設計,提出優(yōu)化方案并對比優(yōu)化前后機架的應力分布變化情況,確定機架危險位置的合理結構設計;提出降低機架重量的結構優(yōu)化設計方案,并就各方案在降低重量及對系統(tǒng)剛度強度的影響程度方面,確定各方案的可行性及有效性,使設計能夠在不降低整機剛度和機架強度的同時實現(xiàn)減重;最后以MSC.fatigue疲勞分析軟件為工具,結合疲勞分析理論的知識對機架進行疲勞壽命的預測。
【圖文】：

第 2 章 LG730 冷軋管機結構力學分析架底座是固定在地面上的，，所以其位移邊界條件為機架底座的固定邊界條件如圖2-1a）所示。本模型中軋制力施加在上下軋輥的相對面上，上軋輥上的力沿 Y 軸正方向，下軋輥上的力沿 Y 軸負方向，最大軋制力為 20000KN，其施加情況如圖 2-1b）和 2-1c）所示。軋機預緊力為 300MPa。

鋩跬?2-1 LG730 軋機模型邊界條件及軋制力施加情況2.4.4 整機仿真結果分析機架在最大軋制力 20000KN 的作用下其等效應力分布情況如圖 2-2 所示。從圖2-2a）中可以看出，最大等效應力出現(xiàn)在牌坊與聯(lián)接銷軸的接觸面上，其大小為132.0MPa。而機架的危險位置位于牌坊與上橫梁接觸處的圓角部位，該處等效應力分布情況如圖 2-2 b）所示，其最大應力值為 106.9MPa。對于其余的應力比較集中的部位，皆為機架與連桿的接觸應力。a）機架等效應力分布 b）危險位置放大圖 2-2 機架等效應力分布及危險位置放大圖 2-3 和圖 2-4 分別為機架最大主應力和最小主應力分布圖，從圖中可以看出機架最大主應力為 128.7MPa，最小主應力為-108.2MPa，其位置與機架等效應力最大位置相同，都是牌坊與銷軸的
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG333.8

【參考文獻】

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本文編號：2553896