步进式冷床传动系统中传动轴的改进设计

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1、分类号：TH113密级：公开UDC：学校代码：10127硕士学位论文论文题目：步进式冷床传动系统中传动轴的改进设计英文题目：ImprovedDesignforTheDrivingShaftofWalkingBeamCoolingBedTransmissionSystem学位类别：工程硕士研究生姓名：商莹学号：2013022259学科(领域)名称：机械工程指导教师：于文妍职称：教授协助指导教师：职称：2015年6月9日内蒙古科技大学硕士学位论文内蒙古科技大学硕士学位论文摘要步进式冷床传动系统在冷床设备中起着至关重要的作用，其运动性能的优劣直接影响冷床的使用安全和工作性能，传动轴是冷床传动系统

2、的主要传动构件，它是步进式冷床传动设计的关键。以往的传动轴设计是人工计算且选择较大的安全系数，计算出的轴径相对偏大，虽然满足使用要求，但并不经济。在传动轴的结构设计过程中，应用动力学软件对传动系统进行运动分析，进一步了解传动轴在工作过程中受力和转矩的情况，进而对整个传动长轴进行尺寸设计，节约传动轴原材料、降低成本，均具有重要的意义。本文以规格为120m×6m的齿条步进式棒材冷床为研究对象，在原有冷床设计图纸的基础上，利用三维软件SolidWorks2012为基础，建立了步进式冷床传动系统的几何模型，经过合理简化后导入动力学软件ADAMS-VIEW-2012进行运动仿真分析。在分析的过程中，

3、考虑传动系统在实际工作过程中的典型工况，即传动轴按照既定的运动规律进行旋转运动，实现棒材的向前步进移动。详细介绍冷床传动系统的运动学分析，同时掌握了传动轴的运动特性，对分析结果很有帮助。从步进式冷床传动系统的运动分析中发现：传动长轴受力分布不均匀，靠近传动装置的分段轴受到的扭矩值要明显大于远端传动轴的扭矩值，因此可以对传动长轴不同轴段的轴径进行改进设计。此类方法节约了传动轴的原材料，具有一定的经济效益。通过本文的研究与分析，为类似步进式冷床传动轴的结构设计提供了理论依据和参考建议，对实际生产具有一定的指导和参考价值。关键词：步进式冷床；传动系统；运动分析；尺寸设计I内蒙古科技大学硕士学位论

4、文AbstractTransmissionsystemplaysavitalroleincoolingbedequipment,inwhichthekinematicperformancewilldirectlyaffectthesafetyandperformanceofthecoolingbed.Themaindriveshaftofcoolingbedtransmissionsystemcomponent,whichisakeystep-drivedesignofthecoolingbed.Driveshaftinthestructuraldesignprocess,theappli

5、cationofthedrivesystemdynamicssoftwarekinematicanalysis,forfurtherinformationbytheloadandtorquetransmissionshaftduringoperation,andthustooptimizethestructureofthelongtransmissionaxis,savingtransmissionshaftrawmaterials,reducecosts,hasimportantsignificance.Thepaperisbasedonthetransmissionsystemofco

6、olingbedwiththespecifications120m×6musedbytherollingproductionlineinsomesteelplantsastheresearchobject.Intheoriginaldesigndrawingsonthecoolingbed,usingthree-dimensionalsoftware-SolidWorks2012establishastep-coolingbedtransmissiongeometry,afterareasonablesimplifyingimportdynamicssoftwareADAMS-VIEW-2

7、012kinematicssimulationanalysis.Transmissionconsidertheactualworkduringatypicalworkingconditionsinthecourseoftheanalysis,thatthetransmissionshaftinaccordancewithuniformacceleration-uniform-uniformdecelerationthem