全懸掛轉爐傾動機構優(yōu)化設計及其動力學分析.pdf

1、轉爐傾動裝置是煉鋼的主要設備之一,其主要功能是用于完成轉爐本體的平穩(wěn)傾動以及準確定位,輔助完成兌鐵水、出鋼、加料、修爐等工藝操作。因此如何提高傾動裝置的可靠性和維修性,成為業(yè)界研究的重要課題之一。為提高轉爐傾動裝置的可靠性和安全性,本文以杭州鋼鐵集團煉鋼廠1＃轉爐傾動裝置為研究對象,綜合應用CAD、數(shù)值分析和計算機仿真等技術,并充分考慮轉爐的實際工作狀態(tài),對其傳動系統(tǒng)進行結構優(yōu)化、動力學分析以及動力學仿真,以提高傾動機構的工作性能。本文

2、主要研究內容如下:
　　(1)全懸掛轉爐傾動機構的優(yōu)化設計。建立了轉爐傾動機構傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設計數(shù)學模型,以傳動系統(tǒng)的體積作為目標函數(shù),傳動齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、螺旋角、齒寬系數(shù)等做為設計變量,合理分配各級齒輪傳動的減速比,確定線性與非線性約束條件,并編制了優(yōu)化模型求解的Matlab程序,將優(yōu)化結果與原結構進行了對比分析。
　　(2)全懸掛轉爐傾動機構的動力學分析。建立了傾動機構的動力學模型,合理設置傳動系統(tǒng)的各個參數(shù),并將系統(tǒng)

3、動力學模型進一步簡化為三自由度質量系統(tǒng),建立了系統(tǒng)動能、勢能和系統(tǒng)的扭轉微分方程組,通過求解找到系統(tǒng)發(fā)生振動的原因,為正確使用與維護設備提出了相應的解決與預防措施。
　　(3)全懸掛轉爐傾動機構的動力學仿真。為更加明確全懸掛轉爐傾動機構的動力學特性及其在運行過程中主要傳動部件的受力情況,應用Pro/E對傾動機構進行三維實體建模并利用動力學仿真軟件Adams對其進行數(shù)值仿真,通過仿真得出傳動系統(tǒng)輸入、輸出轉速曲線以及各對齒輪之間嚙合