中厚板轧机压下系统螺纹副分析与改进

论文摘要

压下系统中压下螺丝和螺母是轧制力传递线路中的薄弱环节,也是机座承载零件中的关键零部件,其中压下螺母容易磨损,螺纹根部断裂的事故经常发生。某中板厂4300轧机压下系统螺纹副发生根部断裂事故,造成工厂停产,影响了工厂的正常生产秩序,给工厂带来巨大的经济损失。分析其压下系统螺纹副发生根部断裂事故的主要原因是由于轧制时瞬时冲击带来的巨大载荷。本论文针对该中板厂4300轧机压下系统螺纹副发生根部断裂事故的主要原因对压下系统螺纹副进行改进,并且采用大型有限元分析软件ANSYS对中厚板的轧制过程以及压下系统螺纹副进行模拟分析。首先根据现场数据,利用轧制力理论计算公式计算轧制力,然后与ANSYS有限元分析软件对中厚板轧制过程的模拟分析得出的模拟轧制力进行对比,选取最大轧制力作为压下系统螺纹副所受的最大压力。最后利用最大轧制力对改进前后的轧机压下系统进行有限元模拟,并且验证对该中板厂4300轧机压下系统螺纹副改进的可行性。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1. 绪论
• 1.1 轧钢机械
• 1.1.1 轧机发展概况
• 1.1.2 轧机发展趋势
• 1.1.3 轧机分类
• 1.2 轧机压下装置
• 1.2.1 轧制压下装置
• 1.2.2 轧机压下系统螺纹副
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 选题的目的和意义
• 1.5 课题研究内容
• 2. 理论轧制力的计算
• 2.1 轧制力理论发展
• 2.2 轧制力的算法
• 2.3 理论轧制力的计算的相关参数
• 2.4 理论轧制力的计算
• 2.4.1 轧制工艺参数
• 2.4.2 平均单位压力和总轧制力的计算
• 2.5 本章小结
• 3. 板带轧制过程模拟分析
• 3.1 有限元法简介
• 3.2 ANSYSY有限元软件简介
• 3.2.1 ANSYS简介
• 3.2.2 ANSYS/LS-DYNA简介
• 3.3 有限元模型的建立
• 3.3.1 有限元模型建立的相关参数析
• 3.3.2 有限元三维实体模型的建立
• 3.3.3 有限元模型网格划分
• 3.3.4 有限元模型的加载
• 3.3.5 有限元模型计算求解
• 3.4 现场实测数据与有限元模拟结果比较
• 3.5 本章小结
• 4. 压下系统螺纹副的改进
• 4.1 压下系统螺纹副强度计算
• 4.2 螺纹副的改进
• 4.2.1 改进前的螺纹副
• 4.2.2 改进后的螺纹副
• 4.2.3 改进前压下系统螺纹副强度计算
• 4.2.4 改进后压下系统螺纹副强度计算
• 4.3 三维实体模型的建立
• 4.3.1 压下系统螺纹副三维实体模型的建立
• 4.3.2 压下螺丝、螺母的装配
• 4.4 三维实体模型的简化
• 4.5 本章小结
• 5. 压下系统螺纹副模拟分析
• 5.1 三维实体模型的导入
• 5.2 压下系统螺纹副网格划分
• 5.3 有限元模型定义接触和施加载荷
• 5.3.1 有限元模型定义接触
• 5.3.2 有限元模型施加约束和载荷
• 5.4 有限元模型计算求解
• 5.5 本章小结
• 6. 结论
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢