軋鋼機(jī)十字萬(wàn)向傳動(dòng)系統(tǒng)扭振分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、本文以某初軋機(jī)十字萬(wàn)向傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,運(yùn)用動(dòng)力學(xué)理論對(duì)該軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)進(jìn)行了分析,運(yùn)用有限元和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法對(duì)十字萬(wàn)向聯(lián)軸器的中間軸和十字軸進(jìn)行了強(qiáng)度分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先,建立了四自由度軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)扭振力學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用Matlab軟件計(jì)算了系統(tǒng)的固有頻率、主振型和各軸段的扭矩放大系數(shù)(TAF),發(fā)現(xiàn)電機(jī)與電機(jī)側(cè)十字節(jié)間的連接軸段扭矩放大系數(shù)最大,是系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。應(yīng)用直接導(dǎo)數(shù)法求解了該

2、傳動(dòng)系統(tǒng)扭振響應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和扭轉(zhuǎn)剛度的靈敏度。
　　其次,考慮傳動(dòng)系統(tǒng)中非線性因素的影響,建立含非線性剛度的軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)強(qiáng)非線性扭振模型,應(yīng)用能量迭代法推導(dǎo)了其頻響方程,研究了主振動(dòng)情況下各系統(tǒng)參數(shù)對(duì)幅頻曲線的影響。
　　最后,在保證中間軸的各項(xiàng)力學(xué)性能達(dá)標(biāo)的前提下,運(yùn)用拓?fù)鋬?yōu)化和形狀優(yōu)化方法對(duì)中間軸進(jìn)行了結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)優(yōu)化,最終改進(jìn)結(jié)構(gòu)比原結(jié)構(gòu)減少了29.6％的材料,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較原結(jié)構(gòu)有所提升,剛度略有削弱,但滿足使