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基于Simulation对转炉倾动装置扭力杆的有限元分析
作者：张皓天
来源：《科技视界》2014年第23期
【摘 要】通过Solidworks软件中的Simulation有限元分析模块对转炉倾动机构中的缓冲装置扭力杆进行分析，并与传动理论计算方法进行对比，分析其受力状态及位移状态，探讨其力学特性，为扭力杆的设计与研究提供理论依据。
【关键词】扭力杆；转炉倾动机构；Simulation；有限元分析
【Abstract】Analysis the Torsion bar of the Tilting machanism by the software Simulation of Solidworks，and contrast this method with the traditional computing method，analysis its force and displacement，probe into its force feature，provide theory evidence of the Torsion bar design. 【Key words】Torsion bar； Tilting machanism； Simulation； FEA 0 引言
转炉倾动装置是实现转炉炼钢生产的关键设备，它在转炉炼钢设备中对炉体起到平稳倾翻和准确定位的作用。当炉体在进行加料、出渣、拉碳、出钢和补炉等一系列工艺操作时需要通过倾动机构所产生的扭矩来使转炉进行转动。倾动装置为整套设备提供动力，其重要性可见一斑。其工作特点是低速、重载、启制动频繁、速比大、工作条件恶劣并且受冲击非常大。扭力杆作为倾动装置的一个关键部件，它可以在倾动运行时起到抗扭缓冲的作用，这对保证设备运行安全平稳、延长设备寿命是非常重要的。其具体的工作原理为：在一二次减速机与炉体作为相对静止的设备绕耳轴转动时，安装在二次减速机下方左右两侧的的两个联接杆一个受拉，一个受压，再将力传递给扭力杆两侧的曲柄装置，并在扭力杆两侧形成大小相等方向相反的一对力偶，使得扭力杆发生弯扭变形，从而对倾动设备起到支撑、抗震缓冲的作用。为全面了解扭力杆的变形及应力分布状态，确定其刚度与转角是否符合设计安全，并提供直观的分析计算报告，特应用Solidworks中的Simulation有限元分析模块对扭力杆进行了分析研究。 1 转炉倾动装置结构
如图1所示转炉倾动装置主要由一次减速机、二次减速机、扭力杆、电机等部分构成。倾动装置现主要采用全悬挂式结构。它的特点是整个倾动装置全部挂在托圈的传动侧耳轴上，四台一次减速机末级齿轮同时驱动二次大齿轮转动，二次大齿轮通过切向键传递扭矩到耳轴上面从而驱动托圈炉体绕耳轴中心线转动，进而完成兑钢水、加废钢、取样、出钢和倒渣等操作。为了防止倾动机构输出扭矩时同时绕着耳轴中心线转动，在二次减速机下方安装有扭力杆装
基于Simulation对转炉倾动装置扭力杆的有限元分析
