| 题名 | 5000KN连续驱动摩擦焊机自动上装置有限元分析与结构优化 |
| 作者 | 张转丽 |
| 答辩日期 | 2016 |
| 导师 | 辛舟 |
| 关键词 | 自动上料装置 有限元分析 上料精准性 结构改进 间隙优化 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 5000KN连续驱动摩擦焊机,是应用在电解铝行业焊接钢/铝阳极导电装置的专用摩擦焊机。自动上料装置是钢爪、铝导杆上下料的基本部件。研究自动上料装置钢爪和铝导杆支撑架的刚度、滚轮与导轨上下面的接触变化情况,对上料的精准性、上料效率及自动上料装置的工作寿命具有重要意义。本文采用有限元分析法,建立自动上料装置的分析模型,进行了结构改进及间隙优化,为自动上料装置的优化提供了一定的参考依据。本文首先根据自动上料装置的工作情况,通过Solid Works和ANSYS Workbench的无缝集成功能,建立自动上料装置有限元分析模型。然后,利用有限元分析软件ANSYS Workbench计算了自动上料装置在不同载荷工况下的应力和变形,找出影响上料精准性的车架薄弱环节。同时结合形状优化、尺寸优化方法,对钢爪、铝导杆支撑架、槽钢架进行结构改进。仿真结果表明,优化后自动上料的结构性能有所提高,总质量减小10.78%,最大变形减少96.51%,最大应力降低15.91%,两铝导杆支撑架变形偏差率由7.43%减小为2.11%,钢爪支撑架、铝导杆支撑架相互之间的最大变形偏差率由3.01降低到1.08。最后,将有限元法应用于滚轮-导轨接触方面的分析,将滚轮最大变形作为参考变量,分别分析了在加载和无载两种工况下,滚轮导轨随气缸输出力变化的变形情况,并绘制四滚轮最大变形与输出力的变化曲线图。根据分析结果,发现自动上料装置在运行过程中不太平稳,会出现较大的倾斜,所以对滚轮间隙进行改进,采用试验法,将轮轨最大间隙由0.4mm调整为0.3mm。实验结果表明,优化间隙可有效改善运行过程中的倾斜状况,提高上料精准性。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 63 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94378]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张转丽. 5000KN连续驱动摩擦焊机自动上装置有限元分析与结构优化[D]. 2016. |
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