基于包络理论的带肋钢筋矫直辊形曲线设计.pdf

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1、第8期机械设计与制造2015年8月MachineryDesign&Manufacture73基于包络理论的带肋钢筋矫直辊形曲线设计杨俊燕。宜亚丽(1．潍坊职业学院机电工程学院，山东潍坊261041；3．燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛066004)摘要：为有效提高热轧带肋钢筋矫直质量，提取被矫钢筋截面的几何特征，采用空间坐标变换方法推导出矫直辊与带肋钢筋间的坐标变换矩阵，建立矫直辊与带肋钢筋间共轭运动关系数学模型。基于曲面族包络啮合理论，建立矫直辊曲面和辊形曲线解析模型，并采用二分法对辊形曲线解

2、析模型迭代求解，绘制出矫直辊形曲线。通过算例对矫直辊与带肋钢筋共轭接触的几何模型进行了验证，确定瞬时接触线，结果验证了矫直辊形设计方法的正确性，保证了带肋钢筋圆周矫直压下变形量的恒定性，加大了带肋钢筋与矫直辊接触线长度，为实现热轧带肋钢筋高精度无划伤矫直提供了技术支持。关键词：带肋钢筋；包络理论；矫直辊形；二分法迭代中图分类号：TH16；TG333．2文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)08—0073—04CurveDesignonStraighteningRollerProf

3、ileofRibbedBarsBasedonEnvelopeTheoryYANGJun-yan．YIYa_li(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，WeifangVocationalCollege，ShandongWeifang261041，China；2．CollegeofMechanicalEngineering，YanshanUniversity，HebeiQinhuangdao066004，China)Abstract：Toimpr

4、ovethestraighteningqualityofhotrolleddbbedbars，thegeometric，eatU~$ofbarsectionwereextractedtoestablishthecoordinatetransformationmatrixbetweenrollerandbarbyappngspatialcoordinatetransformationmethod．Conjugatemotionmathematicalmodelbetweenrollerandbar

5、％恤established．Basedonenvelopetheoryof口familyofsu~Co~es．theanalyticmodelsofrollerpro#~andcM，weequationswereestablished．herativesolutionmethodWasappliedtosD如etheanalyticmodelofstraighteningrollershapecn，eandrollercurvewasplotted．Thegeometrymodelofconju

6、gateco．actofstraighteningrollerandbarwasprovedthroughanexampleandtheinstantaneonslineWaSplottedontherollersu~ace．Thesimulationexampledemonstratedthecorrectnessofrollerprofileandthereductiondeformationconstancyofcircumferentialstraighteningc0M2dbeguar

7、anteed．Thecontactlinebetweenribbedbarandrollerwaslengthened．whlehcanprovidetechnicalsupponforthehighprecisionno8cratchstraighteningofhotrolledribbedbars．KeyWords：RibbedBars；EnvelopeTheory；ProfileofStraighteningRoller；DichotomyIteration1引言造成被矫带肋钢筋与矫直辊

8、之间的接触不充分，带肋钢筋圆周矫直压下变形量的时变性将降低带肋钢筋矫直质量【司。小直径热轧带肋钢筋均为盘料供应，为保证矫直质量，在开应用微分几何曲面族的包络啮合理论171，将矫直辊面看作是卷矫直工艺中多采用转毂式斜辊矫直。作为矫直机的重要工作部被矫直钢筋绕矫直辊轴线以某一参数运动形成的曲面族的包络件，矫直辊形曲线的合理设计，对带肋钢筋矫直质量起着关键性面，推导出热轧带肋钢筋矫直辊面和辊形曲线方程，为矫直辊的的作用m，目前对圆截面管棒材矫直辊形的研究取得了一系列成精确制造和设计计算提供了理论基础，