【摘要】：由于連續(xù)鑄鋼過程中,中間罐車長期工作在重載、高溫、多塵等環(huán)境下,以及受到自身振動、疲勞等因素的影響,其可靠性及安全性都將下降,而中間罐車升降裝置的滾珠絲杠副長期承受重載荷作用,在重載工作條件下滾珠與滾道面不斷承受著較大的重復(fù)性而又不斷變化的接觸應(yīng)力,易使?jié)L珠或滾道表面發(fā)生疲勞點蝕而導致滾珠絲杠副失效。因此,為了保證滾珠絲杠升降副的結(jié)構(gòu)安全可靠,并且具有足夠的強度、剛度和疲勞壽命,有必要對其進行模擬仿真分析。本文以某煉鋼廠方坯連鑄中間罐車重載下的滾珠絲杠升降副為研究對象,根據(jù)中間罐車滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)特點,建立力學模型,將其簡化為承受純軸向載荷作用下的推力向心球軸承。根據(jù)赫茲點接觸理論,獲得滾珠絲杠副最大接觸應(yīng)力和彈性變形量；利用SolidWorks軟件對滾珠絲杠副進行三維實體建模,并將所建三維實體模型進行簡化,運用ANSYS軟件對其進行接觸靜力學分析,由分析可知,其最大應(yīng)力與最大變形皆發(fā)生在滾珠與絲杠側(cè)滾道面接觸處,最大應(yīng)力與最大變形皆在許用范圍內(nèi),滿足強度與剛度要求；同時分析了接觸角、載荷的變化對滾珠絲杠副接觸性能的影響；載荷一定時,隨著接觸角增大,滾珠絲杠副應(yīng)力及變形逐漸變��；接觸角一定時,隨載荷增大,滾珠絲杠副應(yīng)力及變形逐漸增大；載荷變化時,接觸角越小,應(yīng)力及變形隨載荷增大而其增大的幅度越大,反之,接觸角越大,應(yīng)力及變形隨載荷增大而其增大的幅度越��；在此基礎(chǔ)上,對滾珠絲杠副中的易損件滾珠進行了疲勞分析,其疲勞循環(huán)次數(shù)大于設(shè)計使用要求循環(huán)次數(shù),累積損傷系數(shù)小于1,滿足滾珠疲勞壽命的要求：利用ANSYS workbench軟件對滾珠絲杠副進行了模態(tài)分析,得到了其固有頻率和相應(yīng)的主振型,為有效地避開共振區(qū)提供了理論參考。本課題的研究對連鑄中間罐車重載下滾珠絲杠升降副的設(shè)計具有指導意義,同時,也為中間罐車的設(shè)計、維護提供了一定的理論參考價值。
【學位授予單位】：遼寧科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TF341

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本文編號：2781755