螺旋波紋管成形設備的設計與關鍵技術研究.pdf

1、螺旋波紋管作為一種高效換熱管被廣泛應用于各類換熱器中。螺旋波紋管的質量對換熱器的傳熱性能有著至關重要的影響。目前螺旋波紋管主要采用拉拔成形，加工設備大多是由普通機床改造而成，導致螺旋波紋管成形效率低，質量難以保證。針對上述問題，本文根據(jù)三輥斜軋原理，設計了一臺新型的螺旋波紋管加工設備，主要完成了以下幾項工作內容:
　　首先，對新型螺旋波紋管成形設備的機械系統(tǒng)進行總體設計。該機械系統(tǒng)主要包括機座、傳動系統(tǒng)、軋制機構和輔助機構四個部分

2、。傳動系統(tǒng)主要包括皮帶輪減速裝置和齒輪箱等;軋制機構主要包括刀架、軋輥系和徑向進給系統(tǒng)等;輔助機構主要包括定心機構和冷卻系統(tǒng)等。
　　然后，對螺旋波紋管成形設備的關鍵機構軋輥進行設計。確定軋輥的設計要點并對其進行了分析。根據(jù)包絡嚙合原理并結合空間坐標變換法，推導出螺旋波紋管軋輥的曲面方程。在此基礎上針對內波外螺紋管和波節(jié)管各設計一套專用軋輥。建立波節(jié)管軋輥的三維模型并在軟件VERICUT中進行軋制加工仿真，驗證了軋輥設計模型的可行

3、性與精準度。
　　其次，對螺旋波紋管成形設備的承載機構機座和刀架進行校核和優(yōu)化。建立刀架和機座的三維模型，在ANSYS Workbench中進行靜動力學分析，校核強度與剛度，再對其進行多目標優(yōu)化分析，獲得優(yōu)化方案解集，再根據(jù)層次分析法對優(yōu)化方案解集進行選優(yōu)，確定最佳優(yōu)化設計方案，實現(xiàn)結構的輕量化，提高材料的利用率。
　　最后，對螺旋波紋管成形設備進行裝配和調試，驗證成形設備能否實現(xiàn)預期功能。針對裝配過程中出現(xiàn)的問題提出具體的