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连续挤压技术作为一种原材料利用率高、具备环境友好性、产品性能优良的铜、铝管线挤压生产方法具有良好的发展前景。目前已成功研制TLJ630、TLJ500、TLJ300等不同型号连续挤压设备,并在全球已装备2000多条连续挤压设备生产线。连续挤压机的主轴系统是整台设备的核心工作区,因此连续挤压机的主轴系统强度直接决定了挤压机的挤压能力以及使用寿命,要提高挤压机的质量就必须对主轴系统强度问题进行深入分析。目前,连续挤压设备主轴系统各零件的接触计算是目前尚未解决的难题,导致各零件准确的强度分析难以实现。因此,本文详细地研究了接触分析在主轴系统中的应用,并以接触分析为基础对主轴系统展开以下几个方面的研究:1.强度分析的准备工作:通过对有限单元法(FEM)中的接触算法与解法的深入研究,结合主轴系统的工况特点,确定了能够精确描述主轴系统数学模型的单元算法;建立了主轴系统有限元计算在不同温度下的材料性能库并通过理论计算确定了主轴系统有限元计算的边界条件。2.分别通过Pro/E和Hyper-Mesh建立了主轴系统的实体模型和有限元模型,最后通过ANSYS成功地模拟了主轴系统的工作过程,解决了主轴系统各零件的接触计算问题,得到了主轴系统中各接触对的接触性能。通过对主轴系统进行接触分析求出预紧力下接触区域内的接触压力和接触摩擦力的分布规律,并研究得出接触压力与接触摩擦力之间的数值关系,拟合出接触压力与接触摩擦力比值曲线,比值分布在0.010095到0.17749之间,通过该值与动摩擦系数的比较得出现有预紧力下主轴系统稳定的结论,并通过对主轴系统的接触面上接触摩擦力的积分得出挤压轮两侧扭矩分布为3:1,现有设计扭矩分布不合理的结论。3.在接触分析的基础上,计算分析了主轴系统中轴套、主轴芯轴和挤压轮的应力,通过应力分布得出挤压轮以及主轴芯轴中的危险区域区域分布,为现有设计下对主轴系统中存在安全问题的部件进行优化提供了有效的基础。