辊压机用减速机扭力盘应力分析.pdf

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1、工艺装备佟占胜：辊压机用减速机扭力盘应力分析中图分类号：TQ172.6文献标识码：B文章编号：1007-0389(2014)02-38-03辊压机用减速机扭力盘应力分析佟占胜（中国重型机械研究院股份公司，陕西西安710032）摘要：阐述了辊压机用行星减速机的扭力盘安装形式和作用。对扭力盘摆动时两辊间隙与摆动角的关系，以及扭力盘所受扭矩进行了理论计算。使用有限元法，对扭力盘的臂板在各种角度变化状态下，进行了结构强度分析，得到了臂板的应力与位移分布状态。关键词：扭力盘，辊压机，行星减速机，有限元分析Stressanalysisofreduce

2、rtorqueplateinrollerpressTongZhansheng(ChinaNationalHeavyMachineryResearchInstituteCo.,Ltd.,Xi’an710032,China)Abstract：Installationtypeandfunctionofthetorqueplateofplanetarygearreducerforrollerpress.Therelationbetweenrollergapandswinganglewhenthetorqueplateisswingingwasca

3、lculatedintheoryaswellasthetorsionmomentoftorqueplate.Byfiniteele⁃mentmethod,structuralstrengthoftorqueplatearmindifferentswinganglewasanalysed,andthestressanddisplacementdistributionofthearmweregained.Keywords：TheTorquePlate，Rollerpress，Planetaryreducer，FiniteElementAnal

4、ysis1辊压机扭力盘及其安装形式目前，在水泥、矿山、化工等行业首选的破碎设备是能够提产降耗、绿色生产、保护环境的辊压机。分解辊压机的传动部分，主要包括主电机、万向节联（a）轴器、行星齿轮减速器、锁紧盘、扭力盘等部分。其（b）中：电机与减速机之间以万向节联轴器联结，以适应辊子的位移变化；减速机的外壳壳体通过螺栓固定在扭力盘上，扭力盘的作用是平衡辊子转动所产生的反力矩，同时又保证减速机能驱动辊子轴运动。扭力盘作为辊压机传动系统重要的组成部分，辊压机运行时扭力盘随时处于运动状态，所受到的扭矩和冲击载荷很大。因此扭力盘本身的结构在满足辊子与减速

5、机联动的情况下，还应随之一起摆动。随着辊压机的发展，扭力盘结构和安装形式也（c）在发生着变化。早期的扭力盘结构见图1（a），（b）；图1扭力盘结构图其主要由臂板、连杆、底座和销轴等组成，有两个独钢，并在薄弱部位焊接加强筋板，以提高扭力盘强立部件，分别与一台减速机相连接，扭力盘底座通过度，降低变形量。扭力盘的连接杆也是焊接件，由于地脚螺栓固定在地面上。当前辊压机配备的扭力盘辊压机在工作过程中始终处于震动之中，因此对焊则为一整体部件，与两台减速机同时连接，其结构见接工艺和焊接材料提出了较高要求，既要满足可焊图1（c）；其主要由两个臂板、两个连

6、接臂、销轴和挡接性能，又要满足强度要求。板等组成。图1（c）扭力盘是平行四边形结构，其优图2为扭力盘结构简化图，根据图2可以得到公点是不用布置地脚螺栓，节省空间，重量减轻，节省式（1）。由公式(1)，可推导出扭力盘摆动角γ与两成本。辊间距离X之间的关系见式（2）。现以我单位设计的某一型号扭力盘为例进行相关计算。板B在水平2扭力盘摆动间隙与角度计算方向上，移动的距离是-5≤X≤10，以板A的OA为由我公司设计制造的扭力盘主板采用Q235-A原点，两辊间初始间隙L=1010，两个销轴中心点-38-2014年第2期佟占胜：辊压机用减速机扭力盘应

7、力分析工艺装备ìsinαL1+sinβL2=L3ï3扭力盘臂板有限元分析ïïcosαL1-cosβL2=Lïícosα1L1+sinγL3-L2cosβ1=L+X有限元分析技术能够模拟真实的自然现象，解（1）ïïïsinα1L1+sinβ1L2=cosγL3决从简单到复杂的工程实际问题，在越来越多的行ïîα+β=α1+β1业领域得到广泛应用。本文使用hypermesh与msc.marc联合仿真分析扭力盘的受力工况。22LX+Xsinγ=（2）3.1网格划分2L3(L+X)用hypermesh进行网格划分，建立扭力盘网格模型。网格划分很重要

8、，决定着模型计算速度和计LL2算效率，本文采用八节点六面体网格。图3为划分1板A3βαXL好的扭力臂网格图与约束条件。OAα1Oβ1B板B图2扭力盘结构简化图的坐标点分别是L1=(1705,6