【正文】 ....................................... 33 結(jié)果分析 ....................................................... 34 支架的模態(tài)分析 ..................................................... 38 劃分網(wǎng)格和施加約束條件 ......................................... 38 結(jié)果分析 ....................................................... 39 第 5 章 三輥卷板機輥輪的疲勞分析 .......................................... 46 上輥疲勞分析前處理 ................................................. 46 疲勞分析結(jié)果 ................................................... 46 下輥疲勞分析 ....................................................... 48 疲勞分析結(jié)果 ................................................... 48 結(jié) 論 .................................................................... 51 參考文獻 ................................................................. 52 致 謝 .................................................................... 53 I 三輥卷板機關(guān)鍵零件有限元分析 摘要 ： 本設(shè)計是基于 solidworks simulation 軟件來對三輥卷板機關(guān)鍵零部件進行分析。 關(guān) 鍵零件機架、輥輪進行有限元強度、剛度分析 ，得到最大應(yīng)力、最大的變形和危險位置。 三輥卷板機 各關(guān)鍵零部件的三維實體模型。 畢 業(yè) 論 文 題 目 ： 三輥卷板機 關(guān)鍵零件有限元結(jié)構(gòu)分析 學(xué)院： 機械工程學(xué)院 專業(yè) ： 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 ： 學(xué)號 ： 學(xué)生姓名 ： 導(dǎo)師姓名 ： 完成日期 ： 2020 年 6 月 6 日 誠 信 聲 明 本人聲明： 本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是在老師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果； 據(jù)查證，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計（論文）中不包含其他人已經(jīng)公開發(fā)表過的研究成果，也不包含為獲得其他教育機構(gòu)的學(xué)位而 使用過的材料； 我承諾，本人提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）中的所有內(nèi)容均真實、可信。 作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 題目： 三輥卷板機 關(guān)鍵零件有限元結(jié)構(gòu)分析 姓名系 機械工程 專業(yè) 機械設(shè)計制造及自動化 班級 學(xué)號 指導(dǎo)老師 譚加才 職稱 副教授 教研室主任 一、 基本任務(wù)及要求： 三輥卷板機 結(jié)構(gòu)分析文獻 15 篇以上，分析 三輥卷板機 結(jié)構(gòu)分析的現(xiàn)狀和常用方法，寫出文獻綜述。 三輥卷板機 的工作原理和工作過程，進行 三輥卷板機 的典型工況載荷分析。 ，字數(shù) 15000 以上。與傳統(tǒng)的計算 分析 相 比， 計算機有限元分析方法能更加快捷和精確的得到結(jié)果。對零件的設(shè)計和優(yōu)化有很大的參考作用。 在該結(jié)構(gòu)中上輥下壓提供壓力 ,兩下輥做旋轉(zhuǎn)運動 ,為卷制板材提供扭矩。 關(guān)鍵詞 ：卷板機；三維建模； solidworks simulation；動靜態(tài)分析 II Three roller bending machine key ponent FEA Abstract： The key parts of three roller bending machine is analyzed based on the Solidworks Simulation software, In this design. Compared with the traditional calculations analysis, Computer finite element analysis method can be more efficient and accurate results. Setting the correct model, dividing the appropriate grid and setting a reasonable solution process, It can accurately get the analysis results of the stress、 deformation , Which are the parts of model, and so on. The design and optimization of the software have great reference value about the ponent. During the front part of the design, The rolling machine`s upper roller、 lower roller and bracket were described by structure design and the stress analysis in detail. In this structure the upper roller pressure to provided pressure, The lower two roller did revolution sport , for the sheet material provided moment。 3d modeling。 Dynamic and static analysis 1 第 1 章 緒 論 目前 國內(nèi)三輥卷板機的設(shè)計主要采用經(jīng)驗和類比設(shè)計，在實際工程應(yīng)用中，由于超載， 市場上卷板機 曾發(fā)生機架和滾輪的強度和剛度不夠等現(xiàn)象，也 存在著機械干涉，工作輥使用壽命短、維修頻繁、工藝性差、能耗大等問題，卷板機的工作輥應(yīng)有足夠的剛度，在最大載荷的工況下應(yīng)能保證其工作精度要求，要保證這些大噸位、高精度 卷板機 的正常工作，首先應(yīng)該在設(shè)計 輥輪和機架 時必須保證有足夠的強度和剛度，同時 也要 考慮工 況載荷時 的振動情況。 由于大多數(shù)實際復(fù) 問題難以得到準確解決辦法，然而有限元不僅計算精度 高、通用性強 ， 還 適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為一種豐富多 彩、應(yīng)用廣泛 、實用高效的數(shù)值分析 法。 而 在眾多類型卷板機中，機械 對稱式三輥卷板機是目前應(yīng)用最為廣泛的卷板機之一， 它 可將金屬板材卷成圓形、弧形和一定范圍內(nèi)的錐形工件，廣泛 地 用于造船、鍋爐、航空、水電、化工、金屬結(jié)構(gòu)及機械制造行業(yè)，被 各 大商家認可。 圖 11 W11系列機械對稱式三輥卷板機 2 機械對稱式三輥卷板機基本概況 三輥卷板機的工作原 理 卷板機的運動形式可以分為主運動和輔運動兩種形式 。輔運動是卷板機在卷板過程中的裝料、下料及上輥的升降、翹起以及倒頭架的翻轉(zhuǎn)等形式的運動。 上輥在兩下輥中央對稱位置作垂直升降運動，兩下輥作旋轉(zhuǎn)運動，在卷取鋼板時，由于上輥的壓力，使支承在兩個下輥上的板材形成三點彎曲。在下壓過程中通過中心輥的下壓使板料產(chǎn)生彈 塑性 變形；在滾彎過 圖 12 W11系列機械對稱式三輥卷板機工作原理程中兩側(cè) 輥是驅(qū)動輥，通過兩側(cè)輥的驅(qū)動以及側(cè)輥和板料之間的摩擦力使板料送進。如圖12所示 (a)、 (b)、 (c)分別表示下壓前、下壓后和滾彎后。當(dāng)下輥被驅(qū)動作回轉(zhuǎn)運動時，由于板材與軋輥之問存在摩擦力，所以當(dāng)軋輥轉(zhuǎn)動時板材也就沿其縱向運動。板材也就獲得了沿其全長的塑性彎曲變形。其缺點在于對稱式的機器不能彎卷板材的全部長度。 三輥卷板機利用卷板 機對板料進行連續(xù)三點彎曲的過程，如圖 13(a） 、 (b)、(c)、 (d) 所示，卷板工藝過程大致分為 4步： 圖 13 W11系列機械式對稱三輥卷板機工作過程 （ 1）預(yù)彎 (a)： 板材兩端有略小于兩個下輥之問距離之半的長度仍然是直的，因此板材保持直挺的兩端在彎卷之前需要先在專門的預(yù)彎邊機上加以預(yù)彎。但為避免板料從滾筒間滑落，實際剩余直邊常 比理論值大。由于剩余直邊在校圓時難以完全消除， 并造成較大的焊縫應(yīng)力及設(shè)備負荷、容易產(chǎn)生質(zhì)量和設(shè)備事故，故需應(yīng)對一般板料進行預(yù)彎，使剩余直邊接近理論值，常用的預(yù)彎方法有：凡可以進行不對稱彎曲的卷板機或帶彎邊墊板的對稱三輥卷板機都具有彎邊的能力。 a) 2） 用托板在滾圓機內(nèi)預(yù)彎 。 （ 3）卷筒 (c)：卷筒是產(chǎn)品成形的主過程，分為一次進給與多次進給。冷卷回彈量顯著時，須加一定得過卷量。 一般矯圓分三個步驟： 1）加載：根據(jù)經(jīng)驗或計算將輥筒調(diào)到所需的最大矯正曲率位置。 3）卸載：逐漸卸除載荷，使工件在逐漸減小的矯正載荷下多次滾卷。同時，由于剩余直邊短 節(jié)省材料、成形精度、效率高，大型四輥卷板機也得到發(fā)展 ； （ 2） 油罐車、儲油罐等行業(yè)的快速發(fā)展，要求小型卷板機向薄邊、特長型、多曲率和數(shù)控化的方向發(fā)展 ； （ 3） 以卷板機為主要加工設(shè)備實現(xiàn)成套化配置，從而為客戶提供整體解決方案。 國內(nèi)三輥卷板機機型小，卷制能力低、機架的受力情況簡單，隨著對卷板機的卷制能力要求的不斷增大，卷板機機型也在不斷增多，國產(chǎn)已有投入生產(chǎn)使用的 140mm x4m的三輥卷板機，卷制 150mm 厚和 160mm 厚鋼板的卷板機也正在制造中。但是實際使用中還存在一些問題，例如：系統(tǒng)的穩(wěn)定性不高，同步精度不高及加工效率和精度不能完全滿足一些加工單位的要求等。環(huán)保設(shè)計將形成一種全新的設(shè)計理念。 5 方案的確定 通過上節(jié)對工作原理和工作過程 的分析，根據(jù)各種類型卷板機 的特點，再根據(jù)三輥卷板機的不同類型所具有的特點， 雙輥卷板機不需要預(yù)彎、結(jié)構(gòu)簡單，但彎曲板厚受限制，只適合小批量生產(chǎn)。雖然三輥卷板機不能預(yù)彎，但是可以通過手工或其它方法進行預(yù)彎 。通過建立三輥卷板機關(guān)鍵零部件的幾何模型、有限元模型，對關(guān)鍵零部件模型進行靜態(tài)分析、模態(tài)分析、疲勞分析，學(xué)會對有限元分析結(jié)果進行分析和優(yōu)化。 研究卷板機 的相 關(guān)技術(shù)參數(shù) 、模型特點 關(guān)鍵零部件 solidworks模型 基于有限元分析軟件 solidworks simulation進行有限元結(jié)構(gòu)分析 有限元 結(jié)果 分析 圖 15 技術(shù)方案流程圖 7 第 2 章三維實體 建模 本課題旨在 運用 solidworks simulation 有限元分析軟件對三輥卷板機的機架、輥輪進行有限元強度、剛度分析，得到最大應(yīng)力、最大的變形和危險位置，解決實際生產(chǎn)中應(yīng)注意的問題，所以其他無關(guān)零部件在本課題中未有顯示，運用三維實體建模軟件 solidworks 只對三輥卷板機機架、輥輪建模，并組裝。 基本參數(shù)是 卷板機 的基本技術(shù)數(shù)據(jù)， 它反映了 它的 工作能力及特點，也基本上定下了 它 的輪廓尺寸及本體總重。 機