连铸中间罐车重载滚珠丝杠升降副的使役行为研究

发布时间：2020-08-05 16:40

【摘要】：由于连续铸钢过程中,中间罐车长期工作在重载、高温、多尘等环境下,以及受到自身振动、疲劳等因素的影响,其可靠性及安全性都将下降,而中间罐车升降装置的滚珠丝杠副长期承受重载荷作用,在重载工作条件下滚珠与滚道面不断承受着较大的重复性而又不断变化的接触应力,易使滚珠或滚道表面发生疲劳点蚀而导致滚珠丝杠副失效。因此,为了保证滚珠丝杠升降副的结构安全可靠,并且具有足够的强度、刚度和疲劳寿命,有必要对其进行模拟仿真分析。本文以某炼钢厂方坯连铸中间罐车重载下的滚珠丝杠升降副为研究对象,根据中间罐车滚珠丝杠副的结构特点,建立力学模型,将其简化为承受纯轴向载荷作用下的推力向心球轴承。根据赫兹点接触理论,获得滚珠丝杠副最大接触应力和弹性变形量；利用SolidWorks软件对滚珠丝杠副进行三维实体建模,并将所建三维实体模型进行简化,运用ANSYS软件对其进行接触静力学分析,由分析可知,其最大应力与最大变形皆发生在滚珠与丝杠侧滚道面接触处,最大应力与最大变形皆在许用范围内,满足强度与刚度要求；同时分析了接触角、载荷的变化对滚珠丝杠副接触性能的影响；载荷一定时,随着接触角增大,滚珠丝杠副应力及变形逐渐变小；接触角一定时,随载荷增大,滚珠丝杠副应力及变形逐渐增大；载荷变化时,接触角越小,应力及变形随载荷增大而其增大的幅度越大,反之,接触角越大,应力及变形随载荷增大而其增大的幅度越小；在此基础上,对滚珠丝杠副中的易损件滚珠进行了疲劳分析,其疲劳循环次数大于设计使用要求循环次数,累积损伤系数小于1,满足滚珠疲劳寿命的要求：利用ANSYS workbench软件对滚珠丝杠副进行了模态分析,得到了其固有频率和相应的主振型,为有效地避开共振区提供了理论参考。本课题的研究对连铸中间罐车重载下滚珠丝杠升降副的设计具有指导意义,同时,也为中间罐车的设计、维护提供了一定的理论参考价值。
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TF341

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 彭靓;;中间罐车设计[J];钢铁技术;2007年05期

2 李玲,周奎;中间罐车结构设计[J];安徽冶金科技职业学院学报;2005年04期

3 杨春辉;;中间罐车设计[J];一重技术;2014年02期

4 陈丹;蒋桃仙;杨进勇;曾星;顾志玉;唐春来;陈国荣;修晓华;;中间罐车结构改造后的可靠性分析[J];冶金设备;2009年04期

5 耿健;;中间罐车升降导向装置的改进[J];机械研究与应用;2012年01期

6 彭靓;;中间罐车设计[J];中国重型装备;2008年02期

7 胡爱欣,杨福栓;中间罐车走行能力分析和提高措施[J];包钢科技;2003年S1期

8 石加联;刘景辉;吴进;赵旭;;连铸中间罐车重载滚珠丝杠升降副的接触分析[J];机械传动;2017年03期

9 周敏;邢清;;中间罐车车体的有限元静力学分析[J];重型机械;2009年02期

10 李彦斌;叶红奕;;一种连铸中间罐车设计校核[J];酒钢科技;2018年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 彭靓;;中间罐车设计[A];第八届全国连铸学术会议论文集[C];2007年

2 闫凤霞;;《铁路危险货物罐车允许充装重量及体积表》研究制定[A];国家铁路罐车容积计量站建站20周年学术报告会论文集[C];2005年

3 韩红臣;李美山;蒋磊;;放射性废液运输罐车的动力学分析及设计优化[A];中国核科学技术进展报告（第四卷）——中国核学会2015年学术年会论文集第6册（核化学与放射化学分卷、核化工分卷）[C];2015年

4 于洪涛;;浅淡罐车检修落成车时的故障分析与处理[A];技师·传承[C];2016年

5 钱显峰;;吸引压送罐车的安全使用[A];施工机械化新技术交流会论文集（第十辑）[C];2009年

6 官崇祺;杨贵荣;曾进忠;;铁路罐车新型节能清洗新工艺[A];“十一五”环保成果汇编及新技术应用研讨会论文集[C];2012年

7 李松;杨翊仁;马建中;;液体晃动对罐车横向稳定性的影响研究[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年

8 张超;张雪亭;;计算机技术在罐车站系统的应用[A];国家铁路罐车容积计量站建站20周年学术报告会论文集[C];2005年

9 时中华;朱爱平;;粉罐车车载电机的使用安全设计[A];第十二届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2015年

10 李延斌;;保温套罐车外测方法的探索[A];国家铁路罐车容积计量站建站20周年学术报告会论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 张艳 黄强 本报记者 蔡美萍;保障安全 促进发展[N];中国质量报;2019年

2 本报记者 韩光胤;四部门将系统治理液体危货罐车乱象[N];中国交通报;2019年

3 全国危险货物道路运输服务联盟秘书长 吴金中 整理 袁孝尚;如何保障常压液体危险货物罐车安全运输[N];现代物流报;2016年

4 邢军 李政;河南郑州治理罐车承诺，何时真正兑现?[N];中国安全生产报;2012年

5 韶关日报记者 刘新晖　通讯员 邓高华;大罐车急转弯爆胎酿惨祸[N];韶关日报;2011年

6 通讯员 刘进勇 王思敏;小罐车拉动大零售[N];中国石油报;2010年

7 夏文俊;给危险化学品罐车“过筛子”[N];中国质量报;2004年

8 本报记者 苏嵘　实习生 杨蓉;临潼城管为何给水泥罐车强装GPS[N];陕西日报;2009年

9 交通运输部运输司货运与物流管理处处长 战榆林;精准发力 有效减少液体危货罐车隐患[N];中国交通报;2014年

10 本报记者 张君　邢云;水泥罐车几成马路杀手[N];民主与法制时报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 海涛;铁路危险货物罐车运输安全理论与关键技术研究[D];北京交通大学;2010年

2 刘星;基于伺服驱动信号的滚珠丝杠磨损状态在线识别技术研究[D];华中科技大学;2017年

3 卢礼华;基于滚珠丝杠的大行程纳米定位系统建模和控制技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

4 王永强;滚珠丝杠进给系统自适应建模理论与方法研究[D];山东大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘景辉;连铸中间罐车重载滚珠丝杠升降副的使役行为研究[D];辽宁科技大学;2016年

2 王彬;铁路危险货物罐车运输安全技术研究[D];兰州交通大学;2014年

3 杨诗卫;70t级黄磷罐车研究[D];西南交通大学;2013年

4 李秀娥;铁路危险货物自备罐车安全运输条件研究[D];北京交通大学;2008年

5 栾东晓;特殊材料罐车市场分析[D];长安大学;2010年

6 张友印;罐车车体结构的疲劳损伤规律研究[D];北京交通大学;2014年

7 祁海旺;铁路危险货物罐车运输安全监控技术研究[D];兰州交通大学;2016年

8 汤传彬;背罐车设计及结构分析[D];南京理工大学;2006年

9 王文峰;高铁施工中混凝土拌合站布局及罐车调度优化[D];北京化工大学;2014年

10 高永鑫;铁路危险货物罐车运输安全评价研究[D];西南交通大学;2014年

本文编号：2781755