基于solidworks拉钢机三维设计及链条优化

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1、制造业信息化仿真/建模/CAD/CAM/CAE/CAPPMANUFACTURINGINFORMATIZATION基于SolidWorks拉钢机三维设计及链条优化刘静1，赵亮2，安宏进3（1.唐山工业职业技术学院机电工程系，河北唐山063000；2.渤海石油装备制造有限公司第一机械厂，河北沧州062658；3.唐山冶金矿山机械厂，河北唐山063000）摘要：基于SolidWorks完成了拉钢机零部件的三维造型和整体装配，并对其滚子链条进行受力分析基于有限元法分析得到了链板的应力、应变规律，为链条强度校核和拉钢机设计提供参考。关键词：拉钢机；SolidWorks；链条；有限元中图分类号：TP391

2、.7文献标识码：A文章编号：1002－2333（2010）11－0099－02ThreeDimensionDesignoftheMachineBilletDrawerandOptimizationofItsChainBasedonSolidWorksLIUJing1,ZHAOLiang2,ANHong－jin3（1.DepartmentofMechanicalEngineering,TangshanIndustrialVocationalTechnicalCollege,Tangshan063000,China；2.1stMachineryWorksofBohaiEquipmentManufa

3、cturingCo.,Ltd.,Cangzhou062658,China；3.TangshanMining&MetallurgicalMachineryPlantm,Tangshan063000,China）Abstract：ThreedimensiondesignofMachineBilletDraweriscarriedoutbasedonSolidWorks.AccordingtoFEManalysis,stressandstrainfieldofchainsprocketsaregainedondifferenttrolleyposition.Theresultsarevaluable

4、toavoidinginvalidationofchainsprocketsandnewchainsprocketsdesign.Keywords：machinebilletdrawer;SolidWorks;chain;FEM拉钢机位于连铸冷床与出坯辊道之间，处于两出坯跨交叉相连之处,是连铸出坯系统的关键设备，一旦出现故障极易造成停产［1］。本文对拉钢机进行了结构设计，建立了三维模型。针对链传动中多组链条受力不均，导致链条磨损及链片变形图3拉钢机整体装配三维模型图4链板三维模型问题，对链条进行了有限元受力分析，得出其受力后的应力、变形等情况，为选择出最合理最经济的链条提供参考。2.1实体模型

5、1三维造型实体模型可以从前述三维造型导入，如图4所示。三维设计是当今机械设2.2有限元模型计的趋势，三维造型既有更（1）受力计算：直观的优点，还能为有限元运用ANSYS分析48A型号链条链板的应力及应变，分析、运动分析等打下基础。首先要计算所受载荷。本文主要对拉钢机的拉钢部不计各种附加动载荷，传动链条的紧边张力F，由有分进行造型，主要包括：（1）效圆周力Fe，离心力引起的张力Fc及松边垂度引起的张图1套筒滚子链三维模型套筒滚子链。链节由内外链力F所组成［2］。f板、套筒、滚子和销轴装配而已知Fe=66000N；成（如图1）。（2）拉链装置。因v=0.3m/s，所以离心力引起的张力Fc可忽略不计

6、。由多个零件繁冗复杂装配而已知Ff=11000N，可得：F=Fe+Ff=66000+11000=7.7×成。其中，链条和链轮的啮合310N，最后求出链条销轴孔所受均布载荷为：最为复杂（如图2）。（3）拉钢66P=F/A=77000/765×10=101×10N机完整装配体。由拉链装置、（2）单元类型：工字梁与冷床等几大部分组选择常用于结构分析的solid45。成（如图3）。（3）材料模型：本文采用的链板材质为40Mn，其性能2链条及链板受力分析参数如下：弹性模量206GPa；泊松比0.3；抗拉强度图2拉链装置三维模型链条是拉钢机上运输拉590MPa；屈服强度350MPa。料小车的关键零件,主要

7、由链板构成，本文基于ANSYS（4）约束施加：在链板两侧面施加约束，在中间切断对链板进行有限元分析。面施加对称约束［3］。机械工程师2010年第11期99制造业信息化MANUFACTURINGINFORMATIZATION仿真/建模/CAD/CAM/CAE/CAPP最终的有限元模型np=4~8；若速度较低，从动系统惯性小，不太重要的如图5所示。共有348传动或作用力的确定比较准确时，np可取较小值