φ660新型全自动钢管倒棱机自动送料机构的优化设计

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1、中图分类号TH122论文编号1006015-0071学科分类号460.2010密级TIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGY工程硕士学位论文DISSERTATIONcp660新型全自动钢管倒棱机自动送料机构的优化设计OptimizationDesignofAutomaticFeedMechanismofNewAutomaticChamferingMachinefor([)660Stee^^工程领域:WMJM-：v--1作者姓名:刘晓东指导教师:柴晓艳教授天津理工大学研究生部二〇一五年独刳性声明本人声明所呈交的学

2、位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一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了谢意。学位论文作者答名：莶孛日期：年3月“q学位论文杈权使用梭权书本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大李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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅

3、和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）y学位抡文作者答名：导师答名：響么⑷答孛q期年孓刀)9答孛Q期：？1民）月”3分类号：TH122密级：天津理工大学研究生学位论文φ660新型全自动钢管倒棱机自动送料机构的优化设计（申请硕士学位）学科专业：机械工程研究方向：机械强度分析及现代设计方法作者姓名：刘晓东指导教师：柴晓艳教授2015年1月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegree

4、OptimizationDesignofAutomaticFeedMechanismofNewAutomaticChamferingMachineforΦ660SteelTubeByLiuXiaodongSupervisorProf.ChaiXiaoyanJanuary2015摘要全自动钢管端面铣头倒棱机是钢管生产线上的重要精加工设备。本课题针对大口径、厚壁钢管的新型倒棱机的自动送料机构进行优化设计。研究的主要内容是：采用ADAMS进行动力学仿真分析与机构优化设计，利用ANSYS进行结构优化设计。本课题继承并且完善了天津市科技

5、支撑计划重点项目——全自动钢管端面铣头倒棱机的研究成果。同时，将科研成果转化为实际的产品，满足了市场对新产品的使用要求，降低了成本，降低了能耗。本文对φ660新型钢管倒棱机的液压推进式送料机构进行设计及优化，主要是基于ADAMS动力学仿真分析的优化设计，得出机构整体最优尺寸和液压缸的最佳安装位置，以及基于ANSYS有限元仿真分析的参数化设计及优化设计，得出关键杆件满足实际需要的最佳结构尺寸。通过ADAMS的仿真分析与优化设计，使送料机构升降部分液压缸平均推进力与最大推进力分别减少了41.8%和74.4%；平移部分液压缸平均推进

6、力与最大推进力分别减少了79.4%和95.4%。通过ANSYS的参数化建模和优化设计，送料机构两关键承载杆件的重量分别减轻了49.65%和40.36%。通过优化设计后，送料机构相比初始设计模型具有如下优点：1、根据优化结果，可以指导新产品的安装；2、降低了能耗，也使液压原件的选型更经济实用；3、减少了关键零件的重量，节约了材料，降低了生产成本；4、为其他形式的送料机构及多杆机构由经验设计转向理论设计提供了参考依据。关键词：钢管倒棱机送料机构仿真分析参数化设计优化设计AbstractAutomaticpipeendchamfer

7、ingandmillingheadmachineisaimportantfinishingequipmentofsteelpipeproductionline.Thepurposeofthisprojectistodesignparametricallynewautomaticfeedmechanismofchamferingmachineforlarge-diameter,thick-walledsteelpipe.Themaincontentsofthestudyare:theuseofADAMSfordynamicsim

8、ulationanalysisanddesignoptimization,structuraloptimizationdesignbyusingANSYS.ThistopicinheritedandperfectedtheTianjinScienceandTechnology