本文關(guān)鍵詞：熱浸鍍鋅卷取機關(guān)鍵部件變形分析與結(jié)構(gòu)改進

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【摘要】：本文針對某公司冷軋熱鍍鋅線卷取機所使用的卷筒自投產(chǎn)后實際工作時出現(xiàn)扇形板矩形齒斷裂,導(dǎo)致卷筒在卸卷時不能正�？s徑,從而無法自動卸卷,阻礙正常的成品卷生產(chǎn)這一問題做了分析研究。通過查閱大量技術(shù)文獻,總結(jié)國內(nèi)外的各類研究方法,根據(jù)工作中的受力狀況選取并計算力能參數(shù),然后利用有限元分析軟件對卷筒的核心部件扇形板和芯軸的受力和變形情況進行分析,從而找到應(yīng)力和變形較大的薄弱部位。參考各種卷筒結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點,針對薄弱部位進行重新優(yōu)化改進,提出新型的卷筒結(jié)構(gòu),從而設(shè)計出新式的扇形板和芯軸。再運用有限元軟件對新設(shè)計出的扇形板和芯軸進行應(yīng)力和變形分析,用以驗證改善后的效果。最后通過對試制出的產(chǎn)品做實驗,用實驗數(shù)據(jù)進一步驗證方案改善后的效果。本文的主要內(nèi)容如下：(1)通過查閱大量的參考文獻,列舉了國內(nèi)外專家學(xué)者對于卷取機的研究方法。為解決卷取機扇形板矩形齒斷裂的問題,決定采用有限元方法進行受力和變形分析。(2)分析卷筒的組成及工作原理,找出了關(guān)鍵部件扇形板和正四棱錐軸,接著分析計算主要的力能參數(shù),應(yīng)用ANSYS Workbench有限元分析軟件對改善前扇形板和芯軸進行應(yīng)力和變形的有限元分析,找出應(yīng)力和變形較大的相對薄弱部位,然后對薄弱部位的結(jié)構(gòu)進行分析。(3)綜合各類常用卷筒結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點,根據(jù)前面對卷筒核心部件扇形板和芯軸的受力和變形的薄弱部位的有限元分析結(jié)果,提出新型卷筒的結(jié)構(gòu)方案,并比較新型卷筒與原有卷筒在設(shè)計上的不同之處及優(yōu)缺點。(4)對新型卷筒進行受力分析和計算,然后對其進行強度校核,再進一步應(yīng)用有限元分析軟件對改善后卷筒的關(guān)鍵部件扇形板和芯軸進行有限元分析,驗證方案的可行性,接著通過各項性能試驗進一步驗證改善后的效果。
【關(guān)鍵詞】：卷取機 卷筒 芯軸 扇形板 有限元分析 優(yōu)化改進
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG333.24
【目錄】：

• 摘要11-12
• ABSTRACT12-14
• 第1章 緒論14-24
• 1.1 研究的背景和意義14-18
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3 研究內(nèi)容21-24
• 第2章 卷筒關(guān)鍵部件的受力變形分析24-48
• 2.1 卷筒的組成及工作原理分析24-25
• 2.2 力能參數(shù)的計算25-35
• 2.2.1 卷取張力的計算25-28
• 2.2.2 卷筒徑向壓力的計算28-29
• 2.2.3 利用差分法計算卷筒單位壓力29-32
• 2.2.4 卷筒直徑的確定32-33
• 2.2.5 利用彈性力學(xué)理論計算帶卷的內(nèi)層切應(yīng)力33-34
• 2.2.6 主要技術(shù)參數(shù)的確定34-35
• 2.3 有限元方法介紹35-37
• 2.4 有限元分析軟件ANSYS Workbench37-38
• 2.5 建模及導(dǎo)入有限元軟件38-39
• 2.5.1 關(guān)鍵零部件的幾何建模38-39
• 2.5.2 模型導(dǎo)入39
• 2.6 改善前扇形板的結(jié)構(gòu)靜力有限元分析39-43
• 2.6.1 結(jié)構(gòu)靜力分析介紹39-40
• 2.6.2 改善前扇形板有限元模型的建立與分析40-43
• 2.7 改善前芯軸的有限元受力分析43-46
• 2.7.1 模型的建立43-44
• 2.7.2 載荷的確定和施加44-45
• 2.7.3 應(yīng)力分析45-46
• 2.8 本章小結(jié)46-48
• 第3章 鍍鋅線卷取機卷筒的設(shè)計48-56
• 3.1 各類卷筒的結(jié)構(gòu)方案48-52
• 3.1.1 實心式卷筒48
• 3.1.2 四棱錐式卷筒48-50
• 3.1.3 八棱錐式卷筒50-52
• 3.2 新型卷筒的結(jié)構(gòu)方案52-55
• 3.3 本章小結(jié)55-56
• 第4章 卷筒的受力分析及校核56-74
• 4.1 卷筒徑向壓力的計算56-61
• 4.1.1 卷筒徑向壓力的計算方法56-59
• 4.1.2 卷筒徑向壓力的計算59-61
• 4.2 卷筒整體受力分析61-64
• 4.2.1 卷筒的材料61
• 4.2.2 卷筒的強度計算61-64
• 4.3 改善后扇形板的有限元分析64-68
• 4.3.1 模型的建立64-66
• 4.3.2 載荷的確定和施加66-67
• 4.3.3 應(yīng)力分析67-68
• 4.4 改善后芯軸的有限元分析68-72
• 4.4.1 模型的建立68-70
• 4.4.2 載荷的確定和施加70
• 4.4.3 應(yīng)力分析70-72
• 4.5 產(chǎn)品的實驗分析72-73
• 4.5.1 改善后情況72
• 4.5.2 斜楔斜面的錐度72
• 4.5.3 卷筒脹縮時的啟動壓力值及磨損量72-73
• 4.6 本章小結(jié)73-74
• 總結(jié)與展望74-76
• 參考文獻76-80
• 致謝80-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的科研項目82-83
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表83

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