全懸掛轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置是煉鋼的主要設(shè)備之一,其主要功能是用于完成轉(zhuǎn)爐本體的平穩(wěn)傾動(dòng)以及準(zhǔn)確定位,輔助完成兌鐵水、出鋼、加料、修爐等工藝操作。因此如何提高傾動(dòng)裝置的可靠性和維修性,成為業(yè)界研究的重要課題之一。為提高轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置的可靠性和安全性,本文以杭州鋼鐵集團(tuán)煉鋼廠1＃轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置為研究對(duì)象,綜合應(yīng)用CAD、數(shù)值分析和計(jì)算機(jī)仿真等技術(shù),并充分考慮轉(zhuǎn)爐的實(shí)際工作狀態(tài),對(duì)其傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化、動(dòng)力學(xué)分析以及動(dòng)力學(xué)仿真,以提高傾動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作性能。本文

2、主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)全懸掛轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。建立了轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型,以傳動(dòng)系統(tǒng)的體積作為目標(biāo)函數(shù),傳動(dòng)齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、螺旋角、齒寬系數(shù)等做為設(shè)計(jì)變量,合理分配各級(jí)齒輪傳動(dòng)的減速比,確定線性與非線性約束條件,并編制了優(yōu)化模型求解的Matlab程序,將優(yōu)化結(jié)果與原結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　(2)全懸掛轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析。建立了傾動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型,合理設(shè)置傳動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù),并將系統(tǒng)

3、動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)一步簡化為三自由度質(zhì)量系統(tǒng),建立了系統(tǒng)動(dòng)能、勢(shì)能和系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)微分方程組,通過求解找到系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)的原因,為正確使用與維護(hù)設(shè)備提出了相應(yīng)的解決與預(yù)防措施。
　　(3)全懸掛轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)仿真。為更加明確全懸掛轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性及其在運(yùn)行過程中主要傳動(dòng)部件的受力情況,應(yīng)用Pro/E對(duì)傾動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維實(shí)體建模并利用動(dòng)力學(xué)仿真軟件Adams對(duì)其進(jìn)行數(shù)值仿真,通過仿真得出傳動(dòng)系統(tǒng)輸入、輸出轉(zhuǎn)速曲線以及各對(duì)齒輪之間嚙合