冷轧卷取机的系统动力学分析与主要零部件的优化设计

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1、万方数据ADissertationinMechanicalEngineeringlIllllllllllll11]lllllll

2、J01246／54DynamicsStudyonColdRollingTensionReelandOptimizationDesignforMainPartsBySunSijieSupervisor：ProfessorSongGuiqiuNortheasternUniversity2012万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以

3、标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我～同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：艨＼日期：如皿．彭四学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：

4、半年口一年口一年半口两年√学位论文作者签名：易趣、是导师签名：签字日期：砂泣．彖碍签字日期：万方数据东北大学工程硕士学位论文摘要冷轧卷取机的系统动力学分析与主要零部件的优化设计摘要冷轧卷取机是轧钢车间的重要辅助设备，广泛用于冷轧带钢的酸沈、退火、镀锌等工艺处理线。它和处理线出口的其他设备一起协同工作，把处理后的成品带钢卷成钢卷。冷轧卷取机长期在重载条件下工作，卷取精度要求高，机械结构复杂，设计难度高。传统的设计方法存在先天不足，由于采用类比设计、转化设计或经验设计，因此存在诸如设计周期长、计算精度低、安全系数

5、取值过大使其成本提高等问题。针对以上问题，本文通过对卷取机工作原理的分析，着重研究了卷取机能力参数、结构参数与工作负载的关系，并建立主要零件的虚拟样机，对其进行结构静力学分析和疲劳特性等进行研究，具有重要的工程价值和理论意义。本文在对国内外冷轧卷取机技术现状进行深入研究的基础上，结合企业的设计任务，有针对性地将冷轧卷取机减速部分的系统特性以及卷简的静态特性作为研究目标。首先，根据钢卷参数和张力计算出卷取机主电机的参数；其次，橡胶套筒和旋转液压缸是冷轧卷取机的重要组成部分，在ANSYS对其进行结构非线性分析，分

6、析橡胶套筒变形的原理，得出其变形所需的涨缩力和旋转液压缸的参数。接着，在MATLAB中建立卷取机减速系统的最优化程序，得到该系统最佳的速比分配方案；下一步，根据可靠性设计的理论，得到系统中关键组成的参数：接下来，把齿轮副模型导入ANSYS中，设置合理的载荷和约束，对现有模型进行优化设计，并对优化结果进行结构静力学和疲劳分析。卷筒是冷轧卷取机的关键组成部分。将ProE建立卷筒的三维实体模型导入ANSYS中，设置合理的载荷和约束，对卷筒的组成部分进行结构静力学、模态以及瞬态动力学分析。最后，运用以上分析方法，结合

7、企业设计中某项目的冷轧卷取机，验证了理论分析与仿真结果的正确。由于该卷取机结构的典型性，因此，该研究结果同样也适用在其他卷取机的设计中。关键词：冷轧卷取机；卷筒；可靠性设计；优化设计：仿真；．II．万方数据东北大学工程硕士学位论文abstractDynamicsStudyonColdRollingTensionReelandOptimizationDesignforMainPartsAbstractColdRollingTensionReelistheimportantassistantequipmentin

8、coldrollingworkshop．Itiswidelyusedinpickling，annealingandgalvanizationprocessline．Withthecooperationofotherequipmentinthedeliverysectionofline，itwillrewindproductstripintocoil．Itisquitedifficulttodesigntensionreelfortheadverseworkingconditions，thestrictrequ

9、irementonrewindprecisionandthecomplicatedstructure．Traditionaldesignmethodhasalotofproblem．Itneedsarelativelylongdesigncircle．AndbecauseofimpropersafetyfactoLitmayleadtohi曲costoftensionreeel．Astothepoi