大H型钢开坯轧机承载能力的分析与研究

摘要

本论文以莱芜钢铁股份有限公司型钢厂（以下简称莱钢型钢厂）大H型钢生产线的开坯轧机（BD）为原型，对大H型钢BD轧机能力进行评估，在对国内外研究现状进行了深入分析的基础上，主要针对BD轧机的机架及压下螺丝螺母，应用现代设计理论与方法对其承载能力进行了研究。
　　首先，因H型钢开坯过程属于异形断面孔型轧制，本文根据本轧机轧件和孔型的形状特点，把接触面积分成腹板和翼缘两部分，用艾克隆德公式计算平均压力；计算所得的理论轧制力与现场测试所得的轧制力比较接近。同时，通过变化轧制参数，得到了轧制参数与轧制力的关系。
　　其次，以ANSYS10有限元软件作为分析工具，对轧机机架的三维模型进行了有限元模拟，得出机架的整体的变形值及危险点的位置。通过计算，得到轧机机架的极限总载荷和安全系数及可靠度。
　　然后，仍以ANSYS10有限元软件作为分析工具对压下螺丝螺母的二维接触模型进行有限元模拟，得出压下螺丝螺母的整体的变形值及各自危险点的位置。通过计算，得到压下螺丝、螺母的极限总载荷和各自的安全系数。
　　最后，对轧机机架和压下螺丝螺母进行综合分析，通过对其能承受的极限总载荷和安全系数的比较，得到了轧机主要零部件承载能力的从大到小的排列（压下螺丝、机架、压下螺母），得出大H型钢BD轧机垂直系统的极限承载能力即为压下螺母的极限承载能力的结论。同时，还计算了实际各载荷下的安全系数，提出压下螺母应选用力学性能更高的铝黄铜，提高了其安全系数。

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第一章 绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2 H型钢开坯轧机介绍

1.3 轧机的研究现状

1.4本文的研究内容、方法及预期目的

第二章 开坯轧机的结构设计

2.1 概述

2.2开坯轧机的结构

2.3关键部件设计

2.4本章小结

第三章 轧制力分析计算

3.1轧机载荷的分析方法

3.2平均单位压力的计算

3.3 接触面积的计算

3.4轧制力的计算

3.5轧制参数对轧制力的影响

3.6本章小结

第四章 轧机机架结构分析与优化

4.1机架的承载能力分析

4.2压下螺丝、螺母承载能力分析

4.3综合分析

4.4 优化措施

4.5 本章小结

第五章 结论

致谢

参考文献

在学研究成果