冷连轧机主传动系统动载荷仿真及主联轴器安全销结构优化

发布时间：2017-08-01 21:01

  本文关键词：冷连轧机主传动系统动载荷仿真及主联轴器安全销结构优化

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【摘要】：穿带启动轧制过程是全连续宽带钢冷连轧机组生产运行中的一个重要环节。在计划检修或故障停机、更换轧辊等作业结束后,都需要进行穿带启动使轧机恢复正常轧制。启动轧制过程在所有非稳态轧制过程中,控制难度最大,也是各种因素和参数变化的敏感阶段,极易发生断带、跑偏或失张等故障。本论文以某钢铁公司冷轧厂1500五机架冷连轧机为研究对象,分析启动阶段主传动系统的动载荷及其与相关工艺参数的关系,找出主传动系统的薄弱环节并提出改进方案,采用理论分析、数字仿真及现场实验研究相结合的方法进行研究。主要做了以下工作:(1)现场记录启动过程轧机的力能参数信号变化,并对信号进行分析。(2)依据系统动力学理论,建立了冷连轧机主传动系统的有限元模型。(3)采用有限元法对轧机主传动系统所受载荷进行动力学仿真,按最大载荷不超过主电机额定扭矩的1.5倍的设定,确定了稳态轧制力矩及主电机加速度的合理取值范围。(4)按主联轴器最大载荷为主电机额定扭矩的1.5倍,采用有限元法对主联轴器安全销的结构进行优化。研究成果对合理确定工艺参数、提高设备工作寿命提供了理论基础。
【关键词】：冷连轧机 主传动系统 动力学仿真 结构优化 安全销
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG333
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 冷连轧机主传动系统动载荷及主联轴器安全销结构优化的研究意义8
• 1.2 冷连轧机主传动系统动载荷研究概述8-12
• 1.2.1 轧机主传动系统动态特性分析8
• 1.2.2 冷连轧机主传动系统动态特性研究国内外现状8-10
• 1.2.3 轧机扭转振动研究现状10-11
• 1.2.4 主联轴器安全销研究的国内外现状11-12
• 1.2.4.1 安全销非合理工况下的受载情况11
• 1.2.4.2 安全销使用中可能出现的故障问题11-12
• 1.2.4.3 安全销故障处理办法12
• 1.3 课题背景12-13
• 1.4 本论文主要内容及技术路线13-15
• 1.4.1 主要研究内容13
• 1.4.2 技术路线13-15
• 第2章 冷连轧机组及其主传动系统力能参数15-26
• 2.1 冷连轧机生产线及机组15-19
• 2.1.1 工艺流程图15
• 2.1.2 生产工艺简介15-16
• 2.1.3 主要设备及主要技术参数16-19
• 2.2 主传动系统力能参数测试19-23
• 2.2.1 轧制参数数学模型19-21
• 2.2.2 轧制参数信号曲线21-23
• 2.3 主电机力矩及轧制力矩大小的计算23-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 主传动系统动载荷仿真26-45
• 3.1 主传动系统简介26-27
• 3.2 主传动系统三维建模27-30
• 3.2.1 建模的基本准则27
• 3.2.2 主传动系统主要零件建模27-28
• 3.2.3 主传动系统整体装配28-29
• 3.2.4 主传动系统模型的简化29-30
• 3.3 定义材料属性30-32
• 3.4 定义接触32-35
• 3.4.1 接触方式的选择32-34
• 3.4.2 接触算法的选择34-35
• 3.5 网格划分35-36
• 3.6 施加约束条件和载荷36-37
• 3.7 结果分析37-43
• 3.7.1 扭矩放大系数的计算37-40
• 3.7.2 扭矩放大系数影响的因素40-43
• 3.8 本章小结43-45
• 第4章 主联轴器安全销结构优化45-55
• 4.1 安全销载荷分析45-46
• 4.2 安全销有限元分析46-52
• 4.2.1 模型及边界条件46-47
• 4.2.2 载荷计算47-48
• 4.2.3 模型的求解方法48-51
• 4.2.4 仿真结果与分析51-52
• 4.3 优化设计52-54
• 4.3.1 优化参数设置52-53
• 4.3.2 优化结果分析53-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第5章 总结与展望55-56
• 5.1 总结55
• 5.2 展望55-56
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 中文详细摘要61-62
• 英文详细摘要62-63

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本文编号：606152