卷筒有限元分析与优化设计研究

本文对起升机构的重要部件－卷筒,用成熟的有限元分析方法进行现代设计计算,克服了传统设计的不足,提高了卷筒的使用可靠性。     

轧机卷取机卷筒花键套的失效分析及结构改进

针对某公司2台四立柱二十辊可逆轧机的左右卷取机所使用花键套自投产后实际工作时间仅680天即出现法兰开裂或断裂,阻碍了轧机的正常生产。本文基于Solidworks对花键套受力情况进行仿真,并经过有限元运算后,对其结构重新优化改进。提出了将整体花键套在带孔法兰处分为前后剖分式结构,前部法兰材质使用高强度合金钢,后部仍采用原铜材料,前后部分通过圆柱面定位,形成组合式花键套,提高了安全系数、减少了变形,解决了花键套法兰开裂或断裂的问题。     

卷筒轴端疲劳失效分析及其改进

针对某种卷取机卷筒的典型结构建立了卷筒的三维有限元模型,该模型考虑了卷筒实际工作时的循环加载特点,对卷简四种典型工况进行分析。通过仿真分析得到了卷筒实际加载情况下的应力、应变分布及卷简循环工作条件下的疲劳强度,分析结果表明卷筒在叉头部存在应力集中和安全系数低,并对卷筒结构进行了改进,减小卷筒轴端又头长度,改进后的卷筒使用效果良好。     

基于ANSYS的大型焊接卷筒稳定性分析

卷筒是起重机的重要承载部件,它的性能直接影响到起重机的工作效率,传统的卷筒稳定性设计方法基于经验公式,这种方法是非常保守的.文章中运用有限元分析软件ANSYS对卷筒进行建模,并考虑绳槽对稳定性的影响,将绳槽作为矩形环肋加到卷筒壁上,然后进行特征值屈曲分析和非线性分析,通过比较光面卷筒和绳槽卷筒屈曲分析的结果,表明绳槽能提高卷筒的稳定性,也更符合实际.     

某商用车车架纵梁前端开裂原因分析与优化设计

针对某新开发4.5t商用车车架在可靠性耐久试验中出现车架右纵梁前端、首横梁位置在不同平台、不同厂家出现两次开裂现象,通过现场确定开裂位置及原因分析,优化结构设计,并进行二次可靠性试验,最终确定可行方案。     

汽车发电机爪极精锻模具开裂分析及结构改进

针对发电机爪极在精锻成形中,承受载荷大、模具应力高、模具易开裂、寿命低等难题,采用有限元三维模拟软件Deform-3D分析了爪极精锻成形过程和模具的受力状态。研究结果表明,局部应力过大是模具开裂的主要原因。在此基础上,提出了加深预锻型槽爪尖处以及在终锻型槽爪尖处增设溢流孔等模具结构改进措施,使模具容易开裂部位的应力下降44.2%,从而提高了模具的使用寿命。     

热退钢带卷筒满足大张力负荷的优化设计

常规的小直径卷筒无法提供较大的卷取张力,本文在现有结构基础上改进设计了一套用于热轧连退带钢卷取的卷筒装置,介绍其关键组成部分及新颖的结构特性。根据宝钢某热轧连退带钢产线相关的参数条件,通过理论分析及实际效果的验证,说明了该改进的卷筒装置在较小的直径下能够具备较大的卷取张力,完全满足该厂的实际生产需求。     

基于ANSYS的大型焊接卷筒稳定性分析

卷筒是起重机的重要承载部件,它的性能直接影响到起重机的工作效率,传统的卷筒稳定性设计方法基于经验公式,这种方法是非常保守的。文章中运用有限元分析软件ANSYS对卷筒进行建模,并考虑绳槽对稳定性的影响,将绳槽作为矩形环肋加到卷筒壁上,然后进行特征值屈曲分析和非线性分析,通过比较光面卷筒和绳槽卷筒屈曲分析的结果,表明绳槽能提高卷筒的稳定性,也更符合实际。     

冲压线机器人底座焊缝开裂失效分析

对现场使用的机器人底座焊缝开裂问题进行有限元分析,对零部件的设计合理性进行分析说明,优化底座结构,降低不利因素对焊接焊缝质量产生的影响;结合现场实际生产情况,综合分析现场整改及后续设计的合理性.     

环焊缝开裂原因分析

调查了环焊缝发生开裂的情况,通过断口分析、性能测试、有限元估算及失效评估方法对开裂原因进行了分析及验证。结果表明,环焊缝开裂是由于存在焊接缺陷,焊缝局部韧性过低,并且在附加弯曲应力、运行压力、焊接残余应力的共同作用下引起的脆性断裂。     

900 MPa级无缝钢管纵向开裂失效分析

某900 MPa级无缝钢管在钻探过程中发生开裂现象。通过化学成分、力学性能和金相组织分析,未发现与产品出厂性能有差异,非产品组织异常、成分偏差或性能偏低引起的质量问题。在此基础上,采用有限元仿真分析了管体受力状况,并使用X射线残余应力分析仪测量钢管表层及不同深度层的残余应力,对使用过程中开裂的原因进行了进一步的分析。结果表明：钢管服役工况切应力在100 MPa以上。残余应力最大值均出现在浅表层约1 mm深度处,最大达784 MPa。浅表层高值残余应力是导致钢管生产完毕后在浅表层局部区域产生毛细小裂纹的主要原因,后期在用户使用过程中外加载荷叠加残余应力导致这些毛细小裂纹二次扩展形成多裂纹源开裂的主裂纹,最终形成钢管纵裂。     

吊车卷筒与卷筒轴异种钢焊接工艺

在对40CrMnMo钢焊接性进行分析的基础上,通过试验确定了焊接40CrMnMo钢合理的焊接工艺参数,采用合理的工艺措施,选用J107Cr焊条,完成了吊车卷筒的焊接,达到了图样的设计要求。     

重型拉丝机卷筒高频淬火变形分析及修复

对重型拉丝机卷筒高频淬火的变形原因做了探讨和分析,通过改进毛坯成形及初加工工艺,完善高频淬火工艺,达到减小卷筒淬火变形的目的。     

棱锥套N型卷筒涨缩缸防松结构分析与优化

近年来,由于板材深加工行业加工过程中所需的板材如汽车板、家电板等使用的板材表面质量要求提高,对后处理中的拉矫和平整工序提出了更高的要求。针对首钢京唐热轧1 580 mm平整机组使用的棱锥套N型卷筒涨缩缸在使用过程中出现的连接部位松脱情况,对松脱部位的防松结构进行分析,多次实验后得出最优方案。通过增加销钉连接和螺纹连接实现卷筒拉杆部位防松,改善钳口板夹紧程度实现空心轴部位防松。该防松方案使卷筒在实际工况中安全稳定,提升平整机组的性能,保证机组平稳运行。     

双台肩钻杆内螺纹接头纵向开裂原因分析

通过化学成分分析、力学性能测试、金相组织分析,结合接头的受力和变形分析,对某井139.7 mm双台肩钻杆内螺纹接头纵向开裂的原因进行综合研究。结果表明,裂纹产生的原因是:过扭矩操作及副台肩间隙设置不合理,导致接头副台肩面附近和靠近副台肩的1—2个牙螺纹出现严重的应力集中,解卡作业时,旋合螺纹之间发生剧烈摩擦,导致此处发热形成白亮层组织,萌生裂纹;同时环境中还存在一定的H2S腐蚀作用,再加上材料的横向冲击功小于纵向冲击功,最终发生内螺纹纵向开裂。改进接头的结构,将接头锥度从1∶6改为1∶12或1∶16,有利于避免这类事故的发生。     

卷筒铸件的工艺设计与生产

在粘土砂干型中采用阶梯式浇注系统生产卷筒铸铁件,可以有效的保证铸件的质量.与传统的雨淋式浇注系统相比,具有充型平稳,操作简易的特点;另外,通过采取一些措施,增加中频炉熔炼铁液的孕育效果,可以有效地防止厚壁铸件敏感部位产生缩松、晶粒粗大和硬度低等缺陷.以Ф700mm×3200mm卷筒铸件为例,阐述了阶梯式浇注系统的计算方法与设计思路,介绍了其木模工艺要点以及其生产过程中的一些具体操作方法.     

张力卷取过程卷筒压力的有限元分析

用有限元方法对张力卷取过程进行了数值模拟 ,分析了卷取过程中带卷内的压力和应力分布情况 ,并对影响卷筒压力的几个主要因素 (张力、摩擦力、带卷外径 )进行了分析 ,得出了卷筒压力和张力、摩擦力、带卷直径之间的关系。根据计算结果 ,得出一适于工程计算的卷筒压力计算公式 ,对实际生产具有一定的参考价值     

双卷筒卷取机的国产化研究与设计

本文采用三维设计、有限元分析计算与仿真、数值分析与计算等方法对双卷筒卷取机的设备结构、工作原理、主传动系统的振动特性、卷取过程的动态特性及二次胀径等进行了分析与研究,并结合编程开发出了双卷筒卷取机辅助设计平台,完成了双卷筒卷取机的国产化设计与研究,为大型冶金的国产化提供了一套值得借鉴的方法和思路。     

齿轮轴退火开裂分析

应用理化分析方法对齿轮轴退火后开裂进行分析。结果表明该齿轮轴所用的20CrMnTi钢材合金元素Cr、Mn含量超过标准要求,引起齿轮轴热处理退火后出现较大应力,这是导致齿轮轴开裂的主要原因。     

锯片铣刀开裂的分析与改进

锯片铣刀开裂的分析与改进哈尔滨量具刃具厂（哈尔滨１５００４０）徐连增我厂生产的锯片铣刀，均采用高速工具钢钢板制造，产品质量稳定、切削性能良好。该产品为薄片状，中心带孔外圆多齿，又有高的硬度要求（工艺规定为６３～６６ＨＲＣ），在以往的大批量生产中，曾出...