初轧机垫板式万向联轴器扁头强度分析

在重型低速传动中,尤其在初轧机中,垫板式万向联轴器应用较广,虽然目前在某些方面逐渐被十字头滚动轴承式或齿接手式联轴器所代替,但武钢从日本引进的1700热轧带钢粗轧机及上海宝刚从日本引进的1300轧机,也还是采用它;同时国内还有很多设备大量采用这种型式,因此在短时期内它还不能被淘汰,这就要求我们针对现有设备,发扬优点,克服缺点,在节约的前提下加以改选,使老设备发挥更大作用。目前这种机构的缺点在实用中主要为润滑不良,有嗓音冲击和扁头开裂,如能解决,则还不失为一种较合适的机构。作者试图从运动分析、静强度、疲劳、断裂力学、扭振方面作理论计算分析,并以电测应力、三维光弹、有限单元法分析(尚未完成)作为手段来探讨,最后提出改进措施。由于篇幅所限,本文重点放在运动分析、扭振分析及电测、光弹三方面,其它只作简单介绍,同时因计算部分较冗长,一般只列出基本内容及数字结果,详细可参阅专题部分。本文是结合上钢五厂750初轧机实例进行各项分析的。     

固体构件的失效机理——裂纹强度因子计算方法及控制

固体构件中的裂纹是引起构件失效的元凶,对构件中的裂纹进行探测、计算、控制对结构的有效性显得尤为重要。对裂纹的强度因子给出了解答。     

一种检测轴类零件扁头对称度的方法

针对现场轧辊等大型轴类零件的扁头对称度进行测量实际困难,比较了组合测量法和百分表配合百分表座测量法,提出一种基于数显高度尺测量的新的对称度检测方法。利用数显高度尺测量两侧弦高,记录最大示数,得到对称度数值,与数控机床测量数据检验对比,单侧的最大误差为0.018 mm,对称度的最大误差为0.011 mm,对称度的平均误差为0.003 mm,仅为允许误差的3%,满足对称度测量要求。     

一种检测轴类零件扁头对称度的方法

针对现场轧辊等大型轴类零件的扁头对称度进行测量实际困难,比较了组合测量法和百分表配合百分表座测量法,提出一种基于数显高度尺测量的新的对称度检测方法。利用数显高度尺测量两侧弦高,记录最大示数,得到对称度数值,与数控机床测量数据检验对比,单侧的最大误差为0.018 mm,对称度的最大误差为0.011 mm,对称度的平均误差为0.003 mm,仅为允许误差的3%,满足对称度测量要求。     

轧机主传动万向接轴随机疲劳设计

万向接轴是轧机主传动系统的关键部件,具有结构复杂、工作时承受随机冲击扭矩等特点.在分析轧机主传动万向接轴受力特点的基础上,提出应以轧机冲击扭矩载荷谱作为主传动万向接轴的疲劳设计载荷;计及低于疲劳极限的应力循环对裂纹发展的影响,采用修正后的材料p-S-N曲线并运用累积损伤理论对万向接轴进行随机疲劳设计和寿命预测.提出的轧机主传动万向接轴随机疲劳设计方法同样适合于具有同类载荷特征机械零件或结构的疲劳设计.     

CSP轧机万向接轴弯扭耦合振动

以连续分布质量的轧机万向接轴为研究对象,考虑了万向接轴的倾角、自重、质量偏心以及阻尼的影响,从动力学角度建立了万向接轴的弯扭耦合振动方程,并对实测的数据给出了理论解释. 从所得到的微分方程可以看出:当轴系存在不平衡时,扭转振动与弯曲振动之间存在着很明显的相互耦合关系;当轴系没有不平衡时,扭转振动会对弯曲振动产生影响,而弯曲振动对扭转振动没有影响.     

连轧机万向接轴集油盒损坏机理

运用遥测系统对轧机扭振和轴向振动做了现场综合测试和信号分析,利用ANSYS软件中谐响应模块进行计算机仿真研究.结果表明:轧机万向接轴轴向振动导致了万向接轴上的集油盒轴承频繁损坏,同时发现集油盒轴承的轴向振动是由电机轴的扭振产生的,即万向接轴的轴向振动是由主传动系统的扭振引发的.通过改进集油盒轴承结构,使轴向振动承载能力提高,大大延长了集油盒轴承的使用寿命.     

十字头万向接轴实验与分析

本文从静载模拟实验入手,验证目前的计算方法。它详细地介绍了模拟测试方法;重点分析了十字头的受力情况;测试了轴承座螺丝的受力情况;取得了部分可靠的数据。在运动学方面,采用磁带法和机械方法测试了万向轴的角位移差,并与理论计算值进行比较。两者不相符合的原因尚需进行研究。另外对附加力矩也进行了一定篇幅的讨论。     

1150初轧机主电机升高片失效分析

轧机主传动使用的大型直流电机的升高片常常发生断裂现象。本文通过对某厂1150初轧机主电机升高片及传动轴系的固有频率的分析,指出共振是升高片失效的主要原因,并提出了一些改进措施。另外,在计算传动轴系的固有频率过程中,介绍了一种可行的方法。     

轧机万向接轴叉头中贯通油孔对其强度的影响

采用三维有限元法计算,分析了轧钢机滑块式万向接轴叉头中贯通油孔对其强度的影响。结果表明：（１）各油孔边缘均存在不同程度的应力影响。在油孔周边附近,随着离孔心距离的增加,这种应力影响迅速减小,在远离孔心部位,其应力不受小孔影响;（２）在叉头上圆弧段中部横截面上,贯穿其中的两向油孔对该截面上传力侧局部区域的应力分布产生了严重影响;（３）油孔边缘的应力影响,一般表现为应力集中,但有时亦会产生“应力消散”。还对小孔的应力影响进行了定量分析。     

A105钢振动焊接接头的断裂韧度分析

采用阀门用钢A105为试验材料,机械振动焊接与常规埋弧自动焊相结合的对比试验方法,通过残余应力的测试结果可见,振动焊接消除了熔合线附近的应力峰,应力幅值低、分布平缓.从断裂力学的角度分析机械振动对焊接接头韧度的影响,结果表明:焊缝的断裂韧度明显大于热影响区(HAZ);振动焊接工艺下焊缝和HAZ的CTOD(Crack tip opening displacement)值明显高于常规焊接下焊缝和HAZ的CTOD值;且振动焊接使得焊接接头的各部分之间断裂韧度的差别明显缩小,断裂韧度更趋均匀化.经断口的扫描电镜观察可知:振动焊接下焊缝的韧窝密度明显大于常规焊接下焊缝的韧窝密度,且HAZ为整个焊接接头的薄弱环节.     

凹陷式平封头过渡回角的应力集中系数

采用有限单元法研究凹陷式平封头过渡圆角处的应力分布规律，并求出应力集中系数的简化计算式．     

混凝土重力拱坝下游面裂缝断裂稳定性初析

根据线弹性断裂力学理论，将裂缝作为边界条件，应用空间有限元法计算陈衬重力拱坝下游面１０５高程的大裂缝（以下简称１０５裂缝）在水压和温度作用下的缝岸位移和缝端及远场应力。继而分别采用直接法和应力集中法计算缝端应力强度因子。通过对类似工程试验资料的归纳处理，用非线性参数估计法建立临界应力强度因子与裂缝深度的数学关系表达式，通过处延，从而判别１０５裂缝的断裂稳定性。     

沥青路面温缩裂缝的应力强度因子分析

通过有限元对沥青面层温缩裂缝尖端的应力强度因子进行分析,结果表明,在连续降温条件下,影响沥青面层内温缩裂缝应力强度因子的主要因素为初始温度和降温幅度。     

用能量方法探索测量中等加载速率下大理岩动态起始韧度问题

在开发后的INSTRON试验机上进行湘白玉大理岩动态断裂试验 ,试验由计算机程序控制 ,得到了P LPD、P t曲线。考虑惯性效应 ,用能量方法测定了正方形带直切口三点变曲梁湘白玉大理岩试件的动态起始韧度 ,并用近似方法计算了该试件的临界动应力强度因子。     

运用断裂理论确定地层破裂压力(P_F)值

本文综合应用断裂理论、岩体力学等知识,对油气层压裂机理进行了有益的探讨。通过对油气井井底的地应力静应力场,和动应力场的分析,考虑地层岩石存在天然微裂隙这一客现事实。建立了地应力与压裂液共同作用时,地层裂隙的应力强度因子表达式;根据断裂判据,推得了地层破裂压力计算模型;并对四川油田川中矿区几口井进行了实算与电算对比,验证了模型的可靠性。     

碳素材料的断裂特性分析

本文研究了碳素材料的断裂行为和断裂韧性的试验方法,并分析了碳素材料的成份、孔隙等因素对断裂韧性的影响.     

解理断裂微观准则的研究

对三点弯曲预裂纹试样断口形貌、裂尖附近微孔及残留裂纹进行了观察,并用有限元方法计算了裂尖应力应变场。结果表明,解理点距裂尖存在一个最小距离,在此距离内三轴应力度过低,仅能形成微孔而不能形成解理微裂纹,RKR模型中表述的特征距离并不存在。最小韧性取决于在最小距离上满足解理所需的最小载荷。解理的临界事件是由启裂的第二相尺寸的微裂纹向周围基体的扩展。韧性值的分散和脆性粒子在裂央前的随机分布及微观解理断裂应力的波动有关。     

X60级输油(气)管线钢环焊接头的断裂韧性

本文对两种X60级输油(气)管线钢环焊接头在系列温度下的断裂韧性(COD)进行了试验研究,对影响断裂韧性的显微组织因素进行了分析讨论,对用COD值来评定管线钢及其焊接接头的韧脆转化能力进行了探讨。     

具有环形缺口圆杆在弯曲载荷下的裂断问题

以无量纲因子为ｆａ（ａ／ｂ）为表征参量，给出了具有环形缺口的圆杆缺口尖端附近的应力场；讨论了缺口尖端半径ρ，深度ｔ和张角α变化时的种种缺口形式；分析了缺口参数对无量纲因子ｆａ（ａ／ｂ）的影响，得到了以ｆａ（ａ／ｂ）为依据的安全设计，断裂设计准则。