電池極片軋機(jī)軋輥有限元分析.pdf

1、資源的消耗、枯竭,還有環(huán)境的不斷惡化已經(jīng)成為了約束社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的嚴(yán)重瓶頸。在新能源開發(fā)的推動(dòng)下,特別是隨著電動(dòng)汽車領(lǐng)域的發(fā)展,鋰離子電池受到越來(lái)越多的關(guān)注。鋰電池的比能量高,價(jià)格相對(duì)低,且性能穩(wěn)定。目前對(duì)鋰離子電池質(zhì)量的要求越來(lái)越高,而極片性能是否一致對(duì)電池性能發(fā)揮有關(guān)鍵影響。
　　軋機(jī)是極片生產(chǎn)過(guò)程的最重要的設(shè)備,軋輥的彈性變形直接影響到產(chǎn)品的最終斷面形狀和尺寸精度。軋輥是軋制力的主要承載體,因此對(duì)軋輥結(jié)構(gòu)參數(shù)展開研究具有重要

2、的理論和實(shí)際意義。
　　本文參照實(shí)際軋制規(guī)程,基于有限元理論結(jié)合使用ANSYS有限元分析軟件,對(duì)正在研制的XLCWL80×75軋機(jī)軋輥進(jìn)行了靜動(dòng)態(tài)分析。
　　本文對(duì)軋輥的實(shí)體模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)募僭O(shè),簡(jiǎn)化為合理的力學(xué)模型,選擇兩種工況進(jìn)行載荷分析,在線彈性范圍內(nèi)通過(guò)ANSYS計(jì)算得出軋輥在以上兩種工況下的應(yīng)力和應(yīng)變分布,分別校核軋輥在這兩種工況下的強(qiáng)度和剛度。
　　同時(shí),結(jié)合有限元模態(tài)分析方法對(duì)軋輥進(jìn)行模態(tài)分析,利用蘭索斯法

3、(Block Lanczos)提取軋輥的前五階固有頻率和振型。對(duì)不同約束條件下的軋輥進(jìn)行模態(tài)分析,獲得固有頻率和振型的變化規(guī)律及約束條件對(duì)軋輥模態(tài)的影響規(guī)律。本文的研究為軋輥的振動(dòng)特性分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論參考依據(jù)。
　　分析結(jié)果表明,軋輥強(qiáng)度能夠滿足性能要求。軋制200mm寬的極片,工況不合理。軋制640mm帶寬需適當(dāng)降低軋制力。增加軸承的剛度,有利于提高軋輥的固有頻率,尤其是低階固有頻率。最后,軋輥的工作轉(zhuǎn)速大大低于臨界轉(zhuǎn)速