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第1章 绪论1

1.1 楔横轧技术国内外研究与应用现状1

1.2 楔横轧机基本类型及特点2

1.2.1 单辊弧形式楔横轧机特点2

1.2.2 辊式楔横轧机特点3

1.2.3 板式楔横轧机特点3

1.3 辊式楔横轧机国内外研究现状4

1.4 大型楔横轧工艺与设备研究目的和意义6

参考文献7

第2章 大型轴类件楔横轧成形可行性10

2.1 楔横轧展宽段接触面积计算10

2.1.1 接触面接触形式分析10

2.1.2 接触面积的求解12

2.2 楔横轧展宽段接触面力的计算及分析15

2.3 大型轴类件楔横轧成形有限元模型的建立17

2.3.1 模拟的假设条件17

2.3.2 材料模型17

2.3.3 摩擦模型的建立19

2.3.4 数值模拟模型及参数确定20

2.4 可行性分析22

2.4.1 辊径比变化对中心点应变率的影响分析23

2.4.2 辊径比变化对中心点应力的影响分析24

2.4.3 典型工艺参数下楔横轧大小轴类件的应力比较27

参考文献29

第3章 大型轴类件楔横轧成形机理30

3.1 大型轴类件楔横轧成形过程的应力应变分析30

3.1.1 应力分析31

3.1.2 应变分析33

3.2 楔横轧大型轴类件与小直径轧件应力场应变场比较36

3.2.1 应力场特征的比较分析36

3.2.2 应变场特征的比较分析38

3.3 轧件不同位置处等效应力的分布41

3.3.1 轴向等效应力的分布特征41

3.3.2 轴线上轴向应力的分布42

3.3.3 径向等效应力的分布43

参考文献44

第4章 工艺参数对楔横轧大型轴类件内部应力影响46

4.1 成形工艺参数对轧件内部应力的影响46

4.1.1 成形角的影响46

4.1.2 展宽角的影响48

4.1.3 断面收缩率的影响49

4.2 轧制工艺参数对轧件内部应力的影响50

4.2.1 轧辊直径的影响50

4.2.2 轧辊转速的影响53

4.2.3 轧制温度的影响56

4.3 典型成形工艺参数下大型轴类件的比较分析58

4.3.1 成形工艺参数为α=15°，β=10°，ψ=15％时的比较分析59

4.3.2 成形工艺参数为α=15°，β=10°，ψ=55％时的比较分析61

4.4 楔横轧大型轴类件成形工艺参数的确定原则64

4.4.1 断面收缩率64

4.4.2 成形角64

4.4.3 展宽角64

参考文献66

第5章 大型轴类件楔横轧成形力能参数规律67

5.1 引言67

5.2 轧制力矩的理论计算68

5.3 有限元模拟与已有测试结果比较69

5.4 楔横轧力能参数影响因素实验研究69

5.4.1 实验方案的确定69

5.4.2 实验结果及分析71

5.5 楔横轧力能参数影响因素理论分析78

5.5.1 展宽角影响78

5.5.2 成形角影响79

5.5.3 断面收缩率影响80

5.5.4 轧件尺寸影响81

5.6 力能参数影响因素综合82

5.7 轧件直径与轧制力间的关系83

5.8 H1400型大型楔横轧机轧制力和轧制力矩确定84

5.8.1 计算参数确定84

5.8.2 计算结果85

参考文献86

第6章 H1400大型楔横轧机设计87

6.1 工作机座的结构与设计87

6.1.1 辊系87

6.1.2 轧机机架强度有限元法计算89

6.1.3 轧机整体刚度边界元-有限元耦合法计算91

6.1.4 压下装置结构与设计97

6.1.5 导板机构101

6.2 传动系统的结构与设计104

6.2.1 传动系统方案的确定104

6.2.2 主电机选择及传动系统主要技术参数105

6.2.3 齿轮机座的几何计算106

6.2.4 传动轴设计计算106

6.2.5 相位角调整机构110

6.2.6 传动系统结构设计图110

6.3 H1400大型楔横轧机主要特点及技术参数111

6.3.1 主要特点112

6.3.2 技术参数113

参考文献113

第7章 汽车半轴楔横轧机动态特性115

7.1 轧机实体模型的建立115

7.2 轧机有限元模型的建立116

7.3 轧机整体模态分析118

7.4 轧机在不同边界条件下的动态特性122

7.5 轧机关键零部件模态分析125

7.5.1 机架模态分析125

7.5.2 辊系模态分析130

参考文献136