V形辊道的过盈配合设计及有限元模拟.pdfVIP

总第 148期 山西冶金 Total148 2014年第2期 SHANXIMETALUURGY No．2，2014 1。莹产寰l戬 ·菠 技恭 V形辊道的过盈配合设计及有限元模拟 黄贤安 (太原重工股份有限公司技术中心， 山西 太原 030024) 摘 要：运用圆柱面过盈联结的计算公式，简化设计了给定参数的V形辊道的辊身和辊轴的过盈配合。并运用 有限元软件ANSYSWORKBENCH，对设计的V形辊道进行了模拟计算。模拟计算结果验证了设计的正确性。 关键词：过盈配合 v形辊道 有限元模拟 中图分类号：TG333．17；0241．82 文献标识码：A 文章编号：1672—1152(2014)02-0024—03 v形辊道是无缝钢管生产线中最常见的设备，普 将v形辊道的辊身和辊轴的过盈配合简化成 遍应用于管子及芯棒等的传送。V形辊道的辊身与辊 圆柱面过盈联结问题进行设计计算 ，对V形辊身 轴一般采用过盈联结的方式进行装配。过盈联结是利 外轮廓直径取平均值 ，约为229mm。 用被联结件间的过盈配合直接把被联结件联结在一 6面 起实现联结的，具有结构简单、定心性好、承载能力高 (能承受冲击载荷)以及对轴的强度削弱小等优点。 邋 目前 ，V形辊道的过盈配合设计没有现成的计 算公式。本文采用圆柱面过盈配合公式对V形辊道 。 。i + 进行简化设计，然后利用有限元模拟计算对设计结 果进行验证。 ff毕E 0…．033…7帆…‘ 1 V形辊道过盈配合设计 1．2不产生塑性变形的最大过盈量 8一 待设计的V形辊道外形及装配尺寸如图 1所 示。辊身材料为ZG2700—500，弹性模量E=2X10”Pa， ， 盟 泊松比 O．3，屈服强度为270MPa。辊轴材料为45 钢调质 ，弹性模量E=2．1×10”Pa，?白松比 0．3，屈 一 服强度为345MPa。辊身与辊道采用膨胀法装配。考 器V3+埤 + 虑电机的过载倍数及安全系数，将辊道传递最大扭 矩定为 10kN·ITI，摩擦系数为0．1。 0．5 0．1636mm 一0．099mm 孔的过盈配合尺寸，为100孕(mm)。 图1 V形辊道装配简图(图中未标单位为mm) 收稿 日期：2014-02-24 作者简介：黄贤安(1980一)，男，就职于太原重型机械集团有 限公司技术中心轧钢所，工程师。Emai／：jszxzghxa@tz．~om．cn 山西冶金 第37卷 E-mail：sxyjbjb@126．eom 过盈联结公式进行计算，能快速得出预估值，但由于 结果准确可靠。 计算过程对模型进行了简化，使结果存在不可靠因 参考文献 素。有限元分析不仅计算精度高，而且能适应各种复 [1] 成大先．机械设计手