六辊可逆冷轧机轧制力能参数及主传动系统的辅助设计研究

论文摘要

轧钢生产是将钢锭或钢坯轧制成钢材的生产环节,随着工业技术的快速发展,轧制设备向着大型化、高速化、自动化和高精度方向发展,用轧制方法生产钢材,具有生产率高、品种多、生产过程连续性强等优点。因此,它比锻造、挤压、拉拔等工艺得到更广泛的应用。轧制力和轧制力矩是轧机设计过程中重要的工艺参数,在制定压下规程、工序负荷分析、设备强度校核等方面都具有重要作用。其中轧制力是设定板厚和弯辊的重要参数之一,由于板厚和板形是决定带钢几何尺寸精度的两大质量指标,所以轧制力模型是过程控制数学模型的核心;而轧制力矩则是选择主传动系统电机的重要参数之一。因此,为了满足用户对带钢尺寸和板形精度的严格要求,提高轧制力能参数的设定精度要求也变得越来越迫切。主传动系统是轧机的核心组成部分,随着轧制设备向大型化、高速化、自动化方向发展的趋势越来越明显,对轧机主传动系统的承载能力和可靠性的要求也越来越高。论文首先分析了以下几种计算轧制力能参数的解析方法:斯通公式、Ford公式、能耗曲线法,并比较分析这几种方法的适用条件及优缺点,并编制轧制力能参数计算软件;然后用MARC有限元软件对轧制力能参数进行模拟计算;最后,论文对轧机的主传动系统各重要组成部分进行参数化设计,并编写了主传动各主要组成部分的参数化设计程序;同时,为了方便设计人员的参数输入,利用VC++编写了在WINDOWS操作系统环境下的参数输入界面软件。本课题的完成,较好地解决了六辊可逆冷轧机的轧制力能参数和主传动系统在设计效率及准确性上的问题,具有一定的实际意义,其成果具有一定的先进性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景及来源
• 1.1.1 课题研究的背景
• 1.1.2 课题研究的来源
• 1.2 课题研究的意义
• 1.3 课题研究的内容
• 2 六辊可逆冷轧机轧制力能参数计算
• 2.1 轧制力能参数计算数学模型
• 2.1.1 斯通公式法
• 2.1.2 ford 公式法
• 2.1.3 能耗曲线法
• 2.2 轧制力能参数软件编制及展示
• 2.2.1 软件编写思想
• 2.2.2 软件展示
• 2.3 轧制力和力矩的计算实例
• 2.3.1 计算轧制力和力矩
• 2.3.2 几种解析方法的比较
• 2.4 本章小结
• 3 轧制力能参数的有限元计算方法
• 3.1 有限元原理
• 3.2 有限元软件简介
• 3.2.1 MSC. MENTAT/MARC 软件
• 3.2.2 非线性接触分析
• 3.3 轧制力能参数的有限元计算
• 3.3.1 建立几何实体模型
• 3.3.2 网格的划分
• 3.3.3 模型施加边界条件
• 3.3.4 模型的求解
• 3.3.5 模型的后处理
• 3.3.6 稳定阶段轧制力
• 3.4 本章小结
• 4 六辊可逆冷轧机主传动系统设计
• 4.1 主传动系统概述
• 4.2 主电机选型校核
• 4.2.1 主电机容量计算
• 4.2.2 确定轧机主电机力矩
• 4.2.3 绘制电机静负荷图
• 4.2.4 主电机发热校核
• 4.3 主传动联轴器选型
• 4.3.1 目前常用的联轴器
• 4.3.2 联轴器的选用原则
• 4.3.3 联轴器型号、尺寸的确定
• 4.4 减速器及齿轮座主要部件参数化设计
• 4.4.1 双列圆锥滚子轴承选型
• 4.4.2 输入输出轴的设计校核
• 4.4.3 普通平键联结的校核
• 4.4.4 过盈配合计算
• 4.4.5 圆柱齿轮的设计校核
• 4.5 主传动设计软件编制及参数化设计实例
• 4.5.1 电机选型校核实例
• 4.5.2 联轴器选型实例
• 4.5.3 双列圆锥滚子轴承选型实例
• 4.5.4 输入轴校核实例
• 4.5.5 普通平键联结的校核实例
• 4.5.6 过盈量计算实例
• 4.5.7 圆柱齿轮设计实例
• 4.6 本章小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录