基于ANSYS的无键联接套热装配预应力分析

利用ANSYS有限元分析软件,对济钢第一小型轧钢厂中轧减速机输出轴无键套联接与轴的配合进行建模,并模拟计算配合应力,得出过盈量与最大预应力的对应关系,为减速机输出轴无键联接套的过盈量设计计算提供了理论依据。     

涨套式无键联接装置简介

由联邦德国首创后在日本推广应用的涨套式无键联接装置,现已标准化,可以用于刚性联轴节与轴的联接、用于钢轨车轮的联接、用于齿轮与轴的联接、也可用于链条式联轴节。该装置是由两个各带有斜面的内、外锥形涨套4、2,高强度螺栓1和锥环3组成,见图。当拧紧锥环上的高强度螺栓时,螺栓产生轴向力,使内外锥形涨套分别向圆周内、外同时收缩或膨胀,这时产生的径向正压力,形成过盈配合。通过摩擦力作用,使传动组件传递力矩和轴向力。涨套式无键联接的优点: 1.能传递较大扭矩该装置由于不需要在轴和轮毂上开键槽,因而可传递较大扭矩     

Φ450轧机列主减速机轴承发热问题的分析及改进

φ450轧机列主减速机工作时高速轴轴承发热剧烈。通过对原使用的双列圆锥滚子轴承的工况、润滑油量、配合、游隙的分析,找出发热原因。并通过改造为四列短圆柱滚子轴承,解决了发热问题。     

连退平整机鼓形齿花键副再制造

针对连退机组平整机主传动轴鼓形齿花键副损坏问题,提出了一种过盈配合加胶结的再制造技术。理论分析了保证传递扭矩所需过盈量,考虑到鼓形齿装配时不能过热,且过盈量不能过大,综合分析后,确定了较小过盈量加胶结的再制造方案。实施结果表明,该再制造技术避免了鼓形齿过热退火,又能保证有效传递工作扭矩。     

CSP连铸机摆剪齿轮箱损坏原因分析与解决办法

在CSP生产线上,摆剪传动齿轮箱高速轴轴承故障时有发生,轴承工作游隙不足是导致故障的根本原因。为了满足轴承刚度和游隙的双重需要,通过对高速轴的受力分析和计算,得出了某型号摆剪所用圆锥滚子轴承合理的预紧力大小范围。通过调整端盖垫片的厚度,解决了轴颈尺寸超公差情况下,轴承预紧过度的问题。     

摆剪齿轮箱轴承损坏原因分析与解决方法

薄板坯连铸连轧生产线上摆剪传动齿轮箱高速轴轴承故障时有发生,轴承工作游隙不足是导致故障的根本原因。为了满足轴承刚度和游隙的双重需要,通过对高速轴的受力分析和计算,得出了某型号摆剪所用圆锥滚子轴承对合理的预紧力大小范围。通过调整端盖垫片的厚度,解决了轴颈尺寸超公差情况下,轴承预紧过度的问题。     

轴承退卸套液压压紧装置的研发

针对影响轴承游隙的因素,应用ANSYS分析软件分析退卸套的应力及与轴承游隙的关系,从而确定轴承退卸套液压压紧装置的参数。使用该装置可以较好地控制轴承的压紧力度,精确调整轴承游隙,保证轴承工作在最佳状态。     

圆柱面过盈联接仿真与验证

工程中常用圆柱面过盈联接来传递载荷,且过盈量的大小决定了传递载荷能力的大小。运用AN-SYS接触分析模块能有效地对该联接形式进行仿真分析,并运用相关理论证实其仿真结果的正确性。该仿真接触分析法同样适用于其它不同类型的过盈面联接型式。     

重载人字齿轮轴套的拆卸

介绍重载人字齿轴的装配形式，通过圆锥面过盈联接的受力分析，计算拆卸压力。     

快速铸轧机铸轧辊的辊芯与辊套圆锥配合的设计

提出在铸轧辊的辊芯与辊套用新铸轧辊结构圆锥过盈配合代替常规的圆柱过盈联结,从制造工艺性和工程应用方面对其可行性进行研究,在满足铸轧中所需的最小结合力,又能使其工作时的应力水平满足辊套使用寿命的要求的过盈范围内,通过调节辊套与辊芯轴向的相对位置,来调整实际过盈量的大小。经分析计算,此新结构制造工艺性好,过盈调整拆卸方便。     

芯棒直径对楔横轧5Cr21Mn9Ni4N空心气门壁厚均匀性的影响规律

楔横轧空心轴类件存在壁厚分布不均问题,特别是在小直径大长径比空心件楔横轧成形中更为突出.本文在Gleeble-1500D热模拟实验机上进行了5Cr21Mn9Ni4N耐热钢的热压缩实验,得到了5Cr21Mn9Ni4N的热变形本构方程.通过改变芯棒直径,采用有限元仿真和实验相结合的方法,研究了楔横轧轧制空心气门过程中的壁厚变化规律.研究结果表明,带芯棒轧制时,芯棒直径存在临界值,在该值下进行轧制,空心气门预制坯壁厚均匀性最优;楔横轧空心件时,金属轴向均匀流动是壁厚均匀的必要条件;轧件轴向拉应变减小,径向压应变变大,周向应变在0附近且为拉应变时,壁厚较为均匀.     

酸洗机组入口段地辊装置传动方式改进

对比分析了地辊装置三种典型传动方式,同时基于用户要求,提出了改进方案,并对关键的配合尺寸进行了分析计算.改进后的结构通过过盈配合传递扭矩,传动中间环节较其他结构明显减少,同时也解决了地辊装置周边空间受限的问题.     

连轧钢管限动芯棒温度场及热疲劳有限元分析

针对340MPM机组（Multi-Stand Pipe Mill限动芯棒连轧管机组）芯棒服役过程建立三维有限元模型,研究芯棒在服役过程中温度场变化规律.同时,通过对热应力的研究,分析了芯棒热疲劳裂纹萌生机理及裂纹在芯棒内部的扩展规律.对比实测数据与模拟结果,认为所建立的有限元模型能够反映芯棒温度变化趋势.芯棒首次脱管后表面最高温度为630℃,此后经历三次反复的水冷降温和空冷返温过程,冷却结束后表面最高温度为98℃.脱管后,芯棒表面轴向和环向压缩热应力均达到900 MPa,第三次水冷结束时刻,轴向拉伸热应力达到186 MPa,环向拉伸热应力达到221 MPa.芯棒的拉压交变热应力使其表面出现热疲劳裂纹并逐渐扩展,环向裂纹扩展至距表面17.5mm深、轴向裂纹扩展至距表面20mm深时会显著受阻,热应力对轴向裂纹的促进作用强于环向裂纹.     

电感耦合等离子质谱仪取样锥后分析离子空间传递行为的探讨

为更好的理解困扰电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)分析灵敏度提高的基质干扰问题,利用激光诱导荧光技术,考察了钡离子和钙离子在ICP-MS取样锥后的质量控制传递行为。通过比较分析离子在取样锥孔口及后端的径向分布,探讨了ICP功率、雾化气流速及基质干扰对取样锥后分析离子空间分布的影响。结果表明:取样锥孔口钙离子与钡离子分布类似,但取样锥后扩散状况与其相对原子质量有关,相对原子质量小的元素径向扩散更快,因此仪器检测灵敏度较低;雾化气流速越大,分析离子的传递效率越低,因此更高的进样速率在ICP-MS应用中不一定对应更高的检测灵敏度;分析离子径向分布及数量也受基质组分影响,基质干扰降低了取样锥后中心轴线上的分析离子数量,使其径向分布变得更扁平,通过截取锥的概率更低,最终使得分析离子的信号降低。     

Model for the thermal state of the mandrel in an electroslag furnace

The design of the mold in an electroslag furnace for melting hollow billets for metal-cutting knives, which has a water-cooling mandrel, is considered. A scheme for cooling of the copper mandrel is proposed. A mathematical model is developed, and an algorithm is proposed to calculate the thermal state of the mandrel at the chosen geometric parameters, a given number of water-cooling channels, and certain cooling water parameters. It is found for an internal copper mold 200 mm in diameter that a stationary thermal regime is reached in at most 5 min. An increase in the number of channels at the same total cross-sectional area is shown to cause a decrease in the temperature gradients and the maximum temperature in the internal mold. The ANSYS software package is used to simulate the thermal state of the copper mandrel of the proposed design at given water cooling parameters. The calculations support the adequacy of the proposed mathematical model.     

空心型材挤压模具模芯变形的有限元分析

针对挤压时平面分流组合模模芯变形对空心型材壁厚影响的问题，简述了分流组合模模芯发生变形的原因，并应用有限元方法对模芯的受力变形进行了分析。首先利用ANSYS软件对分流组全模上模进行三维造型，然后综合考虑分流组合模在挤压时的受力状况，将所受各力加载到有限元模型上，通过计算获得了模芯在受力作用下的偏移变形量及模芯沿挤压方向的变形量，结合实例分析表明计算结果与实际吻合较好，说明有限元方法对模芯变形的分析是有限的。     

连轧管横向壁厚精度初探

在测量穿 孔毛管，连轧荒管，成品光管横向壁厚的基础上，分析了影响横向壁厚的因素，钢管横向壁厚精度与穿孔咬入状况及全浮动芯棒连孔孔型椭圆度等有关。     

Influence of friction on the surface quality of cold-deformed pipe

The influence of the basic parameters of cold Pilger rolling??including the lubricant viscosity, the extension, number of double passes in the cell, the mandrel taper, and mechanical properties of the rolled metal??on the thickness of the lubricant layer between the internal pipe surface and the mandrel is considered. Experimental data for the contact surface area are presented. The conditions corresponding to improved surface quality of the pipe are identified.     

Operation of molds and mandrels during electroslag casting of hollow billets

One method of electroslag casting is the remelting of a metallic consumable electrode in a short movable mold as they move toward each other. The main advantages of this method are the saving of copper required to make the mold, a decrease in the electric-furnace height, and a decrease in energy consumption. The most important disadvantage of this method is the erosion of the mold and mandrel copper walls. The wear of the mold’s copper walls depends on the electric current through the mold and the specific surface power released in the slag bath-mold wall contact zone. The erosion-induced fracture of the movable mold and mandrel cannot be fully avoided during electroslag casting; however, the wear (fracture) rate can be reduced using several measures. A procedure is proposed for calculation of a rational geometry of the broadened portion of the movable mold in order to estimate the electrical parameters and the wear resistance of the equipment designed for the electroslag casting of hollow steel billets.     

温度对整辊内嵌式板形检测辊过盈配合的影响

 在用整辊内嵌式板形检测辊检测可逆冷轧生产过程中带钢的在线板形状况时,板形检测辊的热变形影响辊体内孔面与传感器顶部间过盈配合面的接触状况,引起板形检测信号的间断消失。以整辊内嵌式板形检测辊为研究对象,应用有限元技术对冷轧可逆轧制各道次中检测辊辊体内孔面与骨架顶部过盈配合面各节点副的温度差值、径向相对位移进行模拟分析,获取温度差值对各节点副相对位移和传感器预压力的影响规律。分析结果表明,第3道次各节点副的温度差值最大,大部分节点副的径向相对位移超过配合过盈量,使得传感器预压力接近零,严重影响带钢作用在辊体表面的压力传递,容易造成板形检测信号的中断。