基于ANSYS寬幅面砂光機磨削系統(tǒng)的分析研究.pdf

1、改革開放以來，特別是二十一世紀以來，我國人造板工業(yè)蓬勃發(fā)展，人造板單線產能及品質要求不斷提升。特別是高速、寬幅面、高產量連續(xù)平壓線的大量使用，對人造板后處理的核心設備——砂光機提出了更高的要求。在寬幅面砂光機的制造企業(yè)中，瑞士的斯鐵曼(Steinemann)公司的satos品牌和意大利的意瑪斯(Imeas)公司處于世界領先地位。蘇州蘇福馬機械有限公司從2001開始基于M型系列砂光機技術研制八尺砂光機，但與國外先進技術相比，八尺砂光機在加

2、工精度、質量、產量、可靠性、易操作維護性方面與國外還存在一定差距。
　　當今，工程分析在很大程度上依賴于CAE(計算機輔助工程)，CAE的核心是用數學建模和計算分析，而有限元法則是計算分析的重要手段之一,采用有限元法分析已成為在工程分析中獲得廣泛應用的數值計算方法。ANSYS作為當今最知名的有限元分析軟件，將其引入砂光機主關件的分析驗證中，將有助于提高砂光機的設計質量和性能。
　　基于ANSYS寬幅面砂光機磨削系統(tǒng)的分析研究

3、這一課題來源于公司的寬幅面砂光機(八呎及八呎以上砂光機)關鍵技術的研究。本課題首先對砂光機磨削系統(tǒng)進行了簡要的介紹，確定砂光機磨削系統(tǒng)核心部件接觸輥的直徑，隨后對磨削系統(tǒng)制動轉矩進行了計算，通過計算，為下文的分析提供了理論的依據。
　　對寬幅面砂光機來說，懸臂梁的平面度及懸臂梁平面對機架平面的平行度較之四呎機來說更為重要和難控制，是寬幅面砂光機制造和工藝的難點。本課題針對懸臂梁的預變形控制進行理論分析與計算，車間現場實驗分析，進而

4、用ANSYS進行應力分析和撓度分析，進一步證實了ANSYS分析的準確性。
　　針對砂光機核心零部件接觸輥和導向輥，本文分別對它們進行了剛性輥和撓性輥的界定，分別對它們的臨界轉速進行了理論計算和分析。特別對于撓性輥的導向輥通過ANSYS軟件的模態(tài)分析功能算出了其在彈性約束及剛性約束下的固有頻率，分析了臨界轉速在傳統(tǒng)計算模式下和有限元分析模式下的差別和產生誤差的原因，從而對導向輥的設計驗證和合理使用提供了理論指導。
　　本課題最

5、后針對磨削系統(tǒng)的設計難點，也是一直以來困擾我們設計人員重點問題，即接觸輥的壁厚問題，首先介紹了優(yōu)化設計理論和ANSYS優(yōu)化設計的理論和方法，建立優(yōu)化設計數學模型，在指定優(yōu)化設計方法時選用精度很高的零階方法(直接法)，使用所有因變量(狀態(tài)變量和目標函數)的逼近，通過5此迭代，最后得到滿足條件的最優(yōu)輥筒壁厚為41mm，并對ANSYS的優(yōu)化結果進行了理論驗證，這對砂光機的磨削系統(tǒng)設計具有重要意義。
　　通過對本課題的研究，使我們對寬幅面