LG35周期式二辊 冷轧管机的结构优化设计及模拟仿真

发布时间：2020-12-29 11:09

　　无缝冷轧钢管因其晶粒组织细小,几何尺寸精确,表面精确度高等特点,在机械设备,航空制造,汽车工业等行业中具有广泛应用。周期式二辊冷轧管机是生产无缝冷轧钢管的一种重要装备,但存在生产效率低、产品质量不稳定等难题,因此轧机高速化成为冷轧管机研究的重要方向。然而轧机高速化后,在轧制过程中会产生较大的不平衡惯性力,严重影响轧机工作的稳定性和工作部件的寿命,并且容易产生振动,对模具寿命和轧管精度等会造成严重影响。因此,针对二辊冷轧管机进行结构优化设计与模拟仿真研究,对于掌握其静动态力学和运动特性,实现高速状态下的稳定轧制,促进我国周期式二辊冷轧管机和无缝冷轧钢管制造技术的提升,均具有重要的理论和工程意义。本文以LG35周期式二辊冷轧管机为研究对象,通过理论分析和数值模拟技术对其进行结构优化设计,以保证轧机高速运行的稳定性和产品的可靠性。主要工作如下:首先分析了周期式二辊冷轧管机的加工原理和主传动机构的运动形式,并基于ADAMS多体动力学软件建立了轧机主传动系统的运动仿真模型,得到了各构件节点的速度、加速度和位移曲线,以及构件间相互作用力和轧制力曲线,为轧机的最终优化提供了理论条件。在对当前轧机普遍... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１正偏置式曲柄连杆机构平面示意图??整个运动机构实际上是一个双曲柄连杆机构，在此，本文将该机构等效简化??

?山东大学硕士学位论文???杆的带动下，滑块Ｃ做往复的平面直线运动，从而实现钢管的周期式轧制加工，??如图２－２所示。??图２－２轧机周期式轧制示意图??２．３偏置式曲柄滑块机构的运动学分析??以点Ａ为圆心，作如图２－１所示的平面直角坐标系，依据各个构件在平面直??角坐标系中的位置关系，得到各构件的运动学方程如下：??曲柄质心Ｍ：??＾?＝￣ＲｃｏＳ（ｐ２，?Ｘ＾＾－Ｒｓｍｃｐ＾??ｄＸ?ｄＸｕ??＾?＾?ｓｉｎ?＾?Ｋ，?＝?＝?￣Ｒ＾?ｃｏｓ?＾??ｄｔ?ｄｔ?（２－１）??？，气?ｃｏｓ?％，、，＝——＝弋％?ｓｍ?％??ｄｔ?ｄｔ??ｌｌ??

轧机主传动系统的各个运动学变量都是以曲柄杆相对Ｘ轴正向的夹角（ｐ为??自变量的函数表达式。将表２－１中的乳机参数值带入式（１）？（４）中即可得到各构??件质心处的运动学参量。??根据以上分析得到的滑块速度与加速度曲线如图２－３和图２－４所示，可以看??出，滑块的速度与加速度均呈周期性变化，滑块最大速度为４．０４９?ｍ／ｓ，在滑块回??程的过程中出现速度的最大值，具有急回的特点。滑块的加速度最大值为５４．９１５??ｍ／ｓ２，其速度和加速度曲线与通过ＡＤＡＭＳ运动学仿真得到的模拟结果高度一致，??由此也验证了运动学模型的准确性。??

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADAMS的小型快速压力机滑块运动特性分析[J]. 吴同一,王钳华,周豪杰,施涵,鹿新建,谭启檐,李钢.  锻压装备与制造技术. 2019(05)
[2]曲柄滑块机构滑块匀速运动研究[J]. 李昊轩,何恒健,刘浩南,李岳林.  食品与机械. 2018(06)
[3]基于多目标拓扑优化的拖缆机机架结构优化[J]. 徐建安,高新,胡发国,张勇勇,曲东越.  应用科技. 2018(05)
[4]冷轧轧机机架优化设计[J]. 房庆华.  科技创新与生产力. 2016(05)
[5]冷轧管机动平衡配重的分析[J]. 李为,纪松山,李小荣,曹世奇,凡明.  重型机械. 2015(05)
[6]汽车副车架强度模态分析及结构优化[J]. 王锐,苏小平.  机械设计与制造. 2015(04)
[7]基于ADAMS的曲柄滑块机构优化设计[J]. 陆杰,缪建成.  沙洲职业工学院学报. 2014(01)
[8]有限元法在轧机机架优化设计中的应用[J]. 周智勇,谭辉.  机械工程师. 2014(01)
[9]LG90冷轧管机垂直滑块式动平衡系统分析及优化[J]. 张予宁,李书磊,吴锦平,张侃仓,李建强.  钢管. 2013(06)
[10]基于ADAMS的虚拟样机技术的发展与应用[J]. 赵玉成,贾树恒,顿文涛,崔如芳,马斌强,李勉,袁超.  农业网络信息. 2013(08)

硕士论文
[1]LG730冷轧管机主传动系统的动力学仿真与优化[D]. 闫伟.燕山大学 2016
[2]LG730冷轧管机孔型设计及其轧制过程仿真[D]. 闫菲菲.燕山大学 2015



本文编号：2945542