轧机滑块式万向联轴器设计参数优化研究

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1、分类号：UDC：密级：烈虞甜板大哮硕士学位论文轧机滑块式万向联轴器设计参数优化研究StudyontheOptimizationofDesignParametersoftheMillSliderTypedUniversalCoupling郝志强指导教师姓名：申请学位级别：论文定稿日期：学位授予单位：学位授予日期：李友荣教授武汉科技大学机械自动化学院答辩委员会主席：评阅人：王志刚刘安中许瑞璋武汉科技大学J㈣研究生学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果

2、。除了文中已经注明引用的内容或属合作研究共同完成的工作外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名_萄；矗：盔日期：趋!兰!三。8研究生学位论文版权使用授权声明本论文的研究成果归武汉科技大学所有，其研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门(按照《武汉科技大学关于研究生学位论文收录工作

3、的规定》执行)送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将本论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关数据库进行检索和对外服务。论文作者签名：指导教师签名：武汉嗣妓大学硕士学位论文第1页摘要滑块式万向联轴器广泛应用于大型轧机主传动系统中，也是轧机的薄弱环节，在生产中经常出现扁头、叉头断裂的情况，造成重大经济损失。因此，针对万向联轴器的设计参数进行研究，通过优化设计参数来提高其整体承载能力和工作寿命具有重大意义。本文以某钢铁公司宽厚板厂3800mm可逆式轧机主传动系统滑块式万向联轴器作

4、为研究对象，通过现场实测全面掌握万向联轴器的真实受载情况。采用有限元技术对万向联轴器整体进行分析计算，确定各零部件的应力分布状况和危险部位。通过对比两种规格的万向联轴器结构在相同载荷作用下的应力结果，了解了万向联轴器关键设计尺寸对其结构强度的影响。在此基础上结合万向联轴器扁头、叉头危险部位所承受循环应力的特征，采用有限元参数化优化技术，依据等强度原则，兼顾叉头成本高的因素对万向联轴器进行整体优化，得到最优的设计参数使万向联轴器整体结构设计趋于合理。最后结合万向联轴器扭矩峰值载荷谱，编制出扁头、叉头危

5、险部位的随机应力谱，采用修正的p．S-N曲线和Miner线性累积损伤理论对滑块式万向联轴器的扃头、叉头进行疲劳寿命估算。优化后扁头的疲劳寿命为13．7年，叉头计及价值系数的疲劳寿命为25．9年，在保证叉头有足够疲劳强度前提下，扁头的疲劳寿命得到了较大的提高，实现了提高滑块式万向联轴器整体承载能力和工作寿命的优化目标。本文采用的有限元参数化优化方法主动在可行域内寻找最佳设计方案，分析结果可靠性高，可以推广到实际工程设计中使用，意义深远。关键词：滑块式万向联轴；有限元法；参数化模型；疲劳寿命；轧机第1I

6、页武汉科技大学硕士学位论文AbstractSlidertypeduniversalcouplingwidelyusedinlargerollingmillmaindrivesystem,istheweaklinkofrollingmill．Breakingincidentoftheflatheadandforkheadoftenoccurredinproduction,causedgreateconomiclosses．Therefore，itisofgreatmeaningtostudyandop

7、timizethedesignparametersoftheslidertypeduniversalcouplingforimprovingitsthewholecarryingcapacityandworkinglife．Thisdissertationisagainsttheslidertypeduniversalcouplingofthemaintransmissioninthe3800mmrollingmillastheresearchobject．Throughusingthefinite

8、elementmethod,thesystemmodelcalculationoftheslidertypeduniversalcouplingwasimplemented，andthedangerouspositionsofthekeypartswereanalyzed．Appliesthesameloadontheslidertypeduniversalcouplingofthedifferentdesignparameters，andcomparesthestr