金屬帶材卷取機卷取軸徑向壓力及過程研究.pdf

1、在當今鋁帶材冷軋車間中，卷取機是金屬帶材精整設備中的重要組成部分，卷取機的功能是將平整機軋制出來的平整帶材卷取成卷，是縱剪機組的重要組成部分，經(jīng)過卷取機處理過的帶材便于存放和運輸。卷取機的參數(shù)設置與整臺機組的工作性能息息相關，主要體現(xiàn)在產(chǎn)出帶材的厚度精度、板型精度、卷材的卷取質(zhì)量等部分，因此在軋鋁帶材成型領域中，卷取機的設計與計算的準確度與精確性顯得尤為重要。而其中卷取軸的徑向壓力的準確計算又是卷取機設計中不可或缺的一部分，準確地計算出

2、卷取軸的徑向壓力是進行卷取軸設計的先決條件，通過卷筒徑向壓力的計算可以確定卷取軸零件的設計強度和漲縮缸推力。在卷取軸徑向壓力進行計算的過程中，應考慮到卷取軸的徑向剛度、卷取張力和帶卷直徑、層間滑動摩擦，以及帶卷層間表面狀態(tài)等多種復雜因素。由于上述因素包括結構的復雜性和邊界條件的非線性，卷筒的徑向壓力計算在理論分析和實驗研究方面均具有較高的難度。
　　在卷取過程中，人們通過對各部件速度的控制來建立帶材的張力，合理的設置卷取速度以及對

3、助卷輥與卷筒之間輥縫的控制是提高帶材卷取質(zhì)量的關鍵，如果想推導設計出一套準確的、適用于工廠實際生產(chǎn)的理論依據(jù)，需要在多個環(huán)節(jié)進行大量的分析與研究。
　　本文所用模型是在對遼寧撫順某工廠實習中參與設計的鋁帶機械脹縮軸，并對卷取過程和徑向壓力進行了深入研究，擬完成如下幾個問題：
　?。?）卷取過程中各部件速度控制，帶材張力的建立及張力控制方法，通過Pro/E對卷筒內(nèi)部結構的三維建模，模擬卷筒的脹縮過程。
　?。?）完成了在

4、考慮帶材層間摩擦力的因素下，根據(jù)彈性力學中的拉密解答，推導出徑向壓力計算公式；并以卷筒為研究對象，通過應力函數(shù)法，給出卷筒內(nèi)部彈性力學平面問題的極坐標解答。
　?。?）從機械效率出發(fā)，對斜楔角度進行優(yōu)化計算；通過頂板和梅花塊的受力分析，得出脹縮缸的設計參數(shù)。
　　（4）結合計算機方法，運用ANSYS workbench對卷筒卷取過程進行仿真，首先對卷筒進行了模態(tài)分析，隨后對卷取過程中的板材受力及變形進行了顯式動力學仿真，最后