螺旋焊管机组铣边机主机结构设计及仿真研究

发布时间：2022-09-29 17:17

　　目前,我国的能源消费结构正在发生改变,石油和天然气在我国的能源消费结构中呈上升趋势。这两种能源由于分布不均,需要长途运输,而油气长途运输主要采用管道输送。油气管道多使用螺旋焊管,并在化工、电力、热力、给排水、蒸汽供热、水电站用压力钢管、火力发电、水源等长距离输送管线及打桩、疏浚、桥梁、钢结构等工程领域也广泛使用。铣边机是螺旋焊管生产过程中对带钢边缘加工的设备,用于对带钢的两侧切削加工出能满足焊接工艺的坡口形状。铣边机切削后的坡口形状一致性好,角度准确,光洁度高,利于成型、焊接,对于厚度大的带钢可以加工出X型坡口,是理想的焊接坡口加工设备。加工后的带钢宽度误差小,单边切削量少,能有效降低带钢消耗,节约生产成本,为厂家增加经济效益。因此,开展铣边机研究对螺旋焊管行业有着非常重要的价值和意义。本文主要对螺旋焊管生产设备用铣边机进行结构设计和仿真、优化。论文主要工作包括:首先,从铣边机对螺旋焊管生产的重要意义出发,分析国内外关于铣边机的研究现状,设计了铣边机的整体方案,分析了主要部件的结构组成及工作原理;对主要零部件进行了设计计算和强度校核;同时,对动力装置、宽度调整螺杆、底座等主要零部件进行... 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
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第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 课题研究意义与目的
    1.3 课题的研究现状及未来发展趋势
        1.3.1 国内螺旋焊管生产厂家引进使用铣边机的状况
        1.3.2 铣边机国内外研究情况
        1.3.3 螺旋焊管机组铣边机的发展趋势
    1.4 课题研究任务
第2章 螺旋焊管机组铣边机总体方案设计
    2.1 加工对象
    2.2 总体方案设计
    2.3 铣边机主要部件及工作原理
        2.3.1 动力装置
        2.3.2 上压辊装置
        2.3.3 中间托辊装置
        2.3.4 宽度调节装置
        2.3.5 底座
    2.4 本章小结
第3章 螺旋焊管机组铣边机主要零部件设计及校核
    3.1 动力装置主要零部件设计及校核
        3.1.1 电动机的选择
        3.1.2 传动装置运动动力参数计算
        3.1.3 齿轮的结构设计及计算
        3.1.4 轴的设计计算及校核
    3.2 宽度调节装置螺旋传动设计计算
        3.2.1 螺杆、螺母选材
        3.2.2 耐磨性计算
        3.2.3 螺杆强度校核
        3.2.4 螺母螺纹牙强度校核
        3.2.5 螺纹副自锁条件校核
        3.2.6 螺杆的稳定性校核
    3.3 本章小结
第4章 螺旋焊管机组铣边机静力学有限元分析
    4.1 有限元分析基础
        4.1.1 ANSYS软件介绍
        4.1.2 静力学分析基础
    4.2 关键零部件仿真分析
        4.2.1 动力装置中箱体有限元分析
        4.2.2 宽度调整装置中螺杆有限元分析
        4.2.3 底座有限元分析
    4.3 本章小结
第5章 螺旋焊管机组铣边机动态特性的有限元分析及拓扑优化
    5.1 模态分析基本理论
    5.2 关键部件动态特性的有限元分析
        5.2.1 动力装置动态特性的有限元分析
        5.2.2 底座动态特性的有限元分析
    5.3 基础部件的拓扑优化设计
        5.3.1 底座的优化设计
        5.3.2 动力装置箱体的优化设计
        5.3.3 优化后基础件性能检验校核
    5.4 本章小结
第6章 螺旋焊管机组铣边机现场问题改进
    6.1 刀盘和主轴头的定位方式、配合间隙改进
    6.2 增加刀盘和主轴键联结数量
    6.3 主轴轴承配置改进
    6.4 上压辊装置改进
    6.5 消除铣边上下压辊造成的管体压痕
    6.6 中间托辊装置高度微调机构改进
    6.7 本章小结
第7章 结论
    7.1 全文总结
    7.2 本文的创新点
    7.3 展望
致谢
参考文献
申请硕士学位期间的研究成果及发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[6]UOE铣边机铣削参数匹配及铣边过程数值模拟[D]. 王振勇.燕山大学 2014
[7]二级斜齿圆柱齿轮减速器的模糊可靠性优化设计[D]. 马晓芳.太原科技大学 2014
[8]Y系列三相异步电动机振动分析与抑制[D]. 王松.山东大学 2007



本文编号：3682991