大型回转窑支承系统的力学行为分析
王和慧1
程静1
周金水2
1.华东理工大学机械与动力工程学院,上海,2002372.宝钢化工有限公司,上海,200942
摘要：对操作工况下大型回转窑支承系统的力学行为规律进行理论分析和接触非线性有限元仿真.根据轮带结构和运行特点,解析导出轮带内壁受简体的压力分布公式,修正了长期以来前人轮带压力公式的不妥之处.基于Ansys及其APDL( Ansys parametric design language)编程,实现对支承系统的多体接触模型在分布压力、摩擦转矩和预紧配合作用下的复杂加载及其边界非线性有限元模拟,获得回转窑支承系统的变形与应力分布规律.结果表明,轮带与托轮之间是循环挤压过程；每回转一周,轮带内外表面的等效应力经历五次脉冲循环,在与托轮接触处的峰值应力达最大.托轮外表面也存在较高接触应力.循环应力集中是使轮带与托轮发生表面疲劳失效的根本原因.过盈配合与支承载荷的双重作用,导致轮孔在与轮轴的配合端面成为托轮强度的最薄弱部位,可解释轮孔开裂或喇叭口失效现象.摩擦转矩使载荷偏置,导致支承系统应力分布非对称,故左右对称模型只适用于停工状态,对操作工况是不准确的.这些认识对回转窑支承系统的设计、检修和窑线调整具有参考价值.
关键词：回转窑支承系统轮带压力公式应力分析接触非线性有限元法
分类号：TQ172.622.2(硅酸盐工业)TH123.4(机械设计、计算与制图)
资助基金：国家科技攻关计划(20070734)
论文发表日期：2012-01-01
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 77-85 )
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