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大型旋压机旋轮座的结构性能研究

董荣梅  
【摘要】:1.2MN 立式数控强力旋压机,是当今世界上少有的大型、高精度三旋轮旋压机。旋轮座既是旋压机的纵向滑块,又是旋压机的横向滑块(俗称滑枕)的导向装置,是一个与旋压制品精度密切相关的重要部件。由于缺乏前期研究,所以迄今为止对旋轮座结构设计中所涉及到的许多技术问题,都还缺少比较明确的结论。本文针对现阶段人们所关注的旋轮座结构设计问题,采用有限元方法对旋轮座进行深入、细致的结构分析和研究,以期揭示旋轮座一些关键部位的受力和变形规律,从而为顺利实现自主设计大型旋压机本体结构提供技术支持。本文所采用的研究方法和所获得的研究结果,对提高大型强力旋压机的设计水平具有参考价值的作用。 本文首次采用接触算法,对横向导轨滑块运动副的接触状态与 X 型纵向导轨滑块运动副的导轨受力和变形进行了分析。通过对旋轮座三分之一结构与整体结构的性能对比研究,得到了旋压力切向分量对旋轮座结构性能的影响不能完全忽略,并且只有在对旋轮座的轴向和径向变形进行估算时,才可以采用剖分面为对称平面的三分之一模型替代整体模型的结论。基于有限元分析结果,通过对旋轮的变形分析、导轨滑块运动副的使用寿命分析以及纵向导轨的变形分析等,揭示出了两种不同旋轮座结构之间的结构性能差别。基于对横向导轨滑块运动副使用寿命的分析,提出了工况是影响导轨滑块运动副使用寿命的主要因素,且如果使旋压制品的直径能够在 2800mm~1400mm 之间均匀分布,则两种旋轮座结构的导轨滑块运动副都可以满足设计寿命要求的结论。


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