高速咬鋼對UR軋機主傳動系統(tǒng)關鍵零部件影響的模擬分析.pdf

1、包鋼軌梁廠UR軋機自投產以來承擔了大量的重軌生產任務，為包鋼的發(fā)展做出了重要貢獻。然而，UR軋機作為成品軋機中的第一架軋機，近些年隨著軋制任務的加重及高速咬鋼的沖擊影響，UR軋機的齒輪座下箱體底座圓弧處發(fā)生了裂縫事故，影響了正常的生產，造成了嚴重的經濟損失。為了掌握咬鋼速度對UR軋機主傳動系統(tǒng)的影響，探究齒輪座發(fā)生裂紋的原因，本文對UR軋機主傳動系統(tǒng)在高速咬鋼狀態(tài)下的動態(tài)特性進行了模擬研究，以便對事故工況做出正確判斷，為設置合理的咬鋼速

2、度提供理論依據(jù)。
　　本文主要研究工作如下：
　?。?）介紹 UR軋機主傳動系統(tǒng)的工作原理及機構組成，了解有限元理論和相關的有限元仿真軟件，結合現(xiàn)場生產提供的工程圖紙，建立UR軋機主傳動系統(tǒng)的有限元模型，便于接下來的模擬仿真。
　?。?）選用ANSYS Workbench14.5中的LS-DYNA模塊，對UR軋機主傳動系統(tǒng)模型進行咬鋼過程的模擬仿真，采用現(xiàn)場設定2.5m/s的咬鋼速度進行仿真，得到了高速咬鋼狀態(tài)下UR軋

3、機關鍵零部件的應力及形變情況，與工廠實際進行對比，判斷UR軋機齒輪座裂紋事故出現(xiàn)的原因，便于接下來設置合理的咬鋼速度。
　?。?）采用2.4m/s、2.3m/s、2.2m/s、2.1m/s四組低于實際工況的咬鋼速度進行仿真，與實際工況下設定2.5m/s的咬鋼速度進行對比得出，分析不同的咬鋼速度對UR軋機齒輪座下箱體的影響，找到最合理的咬鋼速度，為工廠設置合理的咬鋼速度提供理論依據(jù)。
　　（4）對 UR軋機齒輪座下箱體圓弧尺寸

4、進行改進，將原來圓弧溝槽改為半徑為140mm的圓角，同樣采用實際2.5m/s的咬鋼速度進行仿真分析，對比改進前后兩種不同尺寸下箱體有限元分析結果，為生產實際提供了參考。
　　經研究結果表明：咬鋼速度過大，齒輪座下箱體強度不足是導致裂紋事故發(fā)生的主要原因；通過對比不同咬鋼速度下齒輪座下箱體的應力分布情況，最合理的咬鋼速度為2.1m/s；改進后的齒輪座下箱體圓弧處未出現(xiàn)應力集中，且最大等效應力降低了79.37%，降低了高速咬鋼對下箱體