卷取机的用途是收集超长轧件，将其卷绕成卷以便储存和运输。卷取机是轧钢车间的重要辅助设备，在带材和线材生产中均被广泛应用。轧钢生产实践证明，卷取机的工作状态直接影响着轧机，特别是连轧生产能力的发挥。因此，对强力、高速卷取设备的研究一直受到重视。
      卷取机的卷筒轴是卷取机的主要部件，由于卷筒轴的制作成本相对比较高，所以要在满足生产要求的条件和轴承寿命下尽量减轻轴的重量。传统的设计方法是用材料力学计算出轴的应力、变形和轴承寿命，由于用材料力学计算时的假设很多，所以模型过于简化，和实际的模型有很大的差别，计算出来的应力和变形与实际工作情况差别比较大。而运用有限元分析技术对其结构进行强度分析，得出的应力分布和变形情况与实际工作情况比较接近，这样可以比较准确地得出卷筒轴在不同轴径，轴间距和卷重下的应力分布和变形情况，从而可以对所研究的卷筒轴提出改进措施，为卷筒轴的分析和优化设计提供必要的参数和依据。
      本研究所说的方法是在研究人员首先根据卷取机卷筒轴设计中可能出现的各种土况(如载荷变化、轴径变化和轴问距变化等)条件下，作大最的有限元计算的基础上，把得出的数据用Natlb拟合出数学模型，使后来的设计人员利用这些简单公式(但所达到的计算效果相当于有限元分析)，快捷方便地设计出符合要求的卷筒轴。鉴于实际研究中所考虑的工况条件很多，为了对这种有限元建模方法思路加以说明，本研究仅以前轴径为380mm，后轴径为300m，钢卷重量为16t，没带外支撑情况下，轴承间距从1100-1800mm，间隔100mm变化一次，对卷筒轴作有限元计算和分析，然后用计算结果拟合出相应的公式。
      为了尽里体现卷筒轴的真实结构，从而可以获得比较接近实际的应力分布情况，变形和轴承支反力，为此作者采用实体模型。对结构进行有限元强度分析，首先需进行有限元离散。即划分网格使结构成为一离散的连续实体。按照网格划分原则，对结构表面为平面的，使用六面体单元，表面为曲面的则使用四面体单元。由于卷简轴结构复杂，阶梯和倒角比较多，所以本模型采用四面体单元。在划分网格时，理论上网格越密越好，由于所建的模型是实体模型，网格数t比壳体和梁单元多得多，并且由于电脑处理网格数且的能力有限，在此采用的网格长度是10，图为卷简轴的三维实体模型和模型的网格图。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                  杭州纳泰科技咨询有限公司
                                                                          本文出自杭州纳泰科技咨询有限公司www.nataid.com，转载请注明出处和相关链接！