毕业设计（论文）-脱管机主传动系统设计（全套图纸）.doc

脱管机方机架有限元应力分布浅析内蒙古科技大学机械工程学院 06 级机械 1班摘要对轧钢设备中脱管机机架进行了有限元静力分析, 对两种常用的载荷分布方式作用下机架的结构力学特性进行了比较, 得出了该类型机架的应力分布情况。叙词脱管机机架有限单元法应力分布全套设计加 153893706 Abstract The paper presents astatic analysis onthe square2type stands oftube Knockout machine insteel rolling equipment with FEM .parison has been made tothe stand structure mechanics under mon distribution loads, resulting inthe stress regulation ofthis kind of the stand . Descriptors tube knockout machine, stand, FEM ,stress distribution 脱管机是无缝钢管生产的关键设备之一。脱管机是将连轧管机轧出的钢管从芯棒上脱去的设备,它是 MPM 限动芯棒连轧管工艺中不可分割的一部分。正因为有MPM 连轧管机的存在脱管机是将连轧管机轧出的钢管从芯棒上脱去的设备,它是MPM限动芯棒连轧管工艺中不可分割的一部分。正因为有MPM连轧管机的存在, 所以必须有脱管机将钢管连续不断地从芯棒上脱去。由于脱管机在线脱管的工艺,省去了线外脱棒机,从而缩短了工艺流程,提高了终轧温度,防止了缺陷的产生,并且在脱管的同时也起到一点延伸与定径的作用。 1. 有关力学模型脱管机方机架采用铸钢铸造而成,轧辊呈星形放置。每个方机架又分为结构对称的左、右两半(图1) 。方机架上、下边沿装有导轨, 机架上边缘与导轨有间隙可沿导轨移动。在机架左下角(A处) 和右上角(B处) 设有限制机架在 X —Y平面内位移的挡块。当钢管通过轧辊时,轧制力通过轧辊作用到轧辊支座而传递到方机架上。我们假定轧辊与支座外侧的接触范围分别为 60°和90°,轧制力按 Pmin ∶Pmax= 1∶5的比例分配在机架相应节点上,并不考虑沿钢管移动方向的 Z 向力, 分析轧制力在轧辊与支座接触区的分布状况。由于脱管机在正常工作时机架上的三个轧辊呈“人”形或“Y”形分布,其所受约束不相同,故需建立两种力学模型如图 2 所示。根据机架的结构特点, 都约束方机架下导轨处的垂直方向Y向位移和Z向位移及上导轨处的Z向位移,并约束图1中A处机架X向和 Y向位移及 B处的 X向位移。脱管机方机架的计算参数为:节点 111 2 个,四面体单元 3251 个。 2. 轧制力按 60 ° 分布时脱管机方机架的变形与应力分布图2a为轧辊为“人”形放置时的机架变形图。由于轧制力的作用,轧辊支座沿径向向外偏移,在机架的水平两侧和上方导轨附近均有一定位移。图中亮的浅色区域为变形最大区域,最大位移为 D=01308mm ,浅色区域由于约束的作用变形最小。图2b为轧辊“Y”型放置时的机架变形图。图中亮的浅色区域最大变形值为 Dmax= 01293mm 。由于此时轧制力作用在轧辊支座上的方向不同, 机架最大变形位置主要在机架水平两侧,而机架上方导轨