在现代热连轧带钢生产中,卷取机是十分重要的辅助设备,而助卷辊是地下卷取机的重要组成部分之一,是钢卷质量好坏的关键所在。本文以武钢二热轧主轧线地下卷取机为研究对象,在生产实践过程中,我们发现当卷取的厚板头部翘曲时,带钢头部将助卷辊冲开,导致钢卷内圈不圆。针对此现状,分析助卷辊系统各主要零部件的受力及驱动油缸油压与助卷辊载荷的关系,确定保证卷取质量所需的油压,并找出助卷辊系统的薄弱环节,提出改进方案。本文主要研究内容包括:1)通过分析带钢卷取过程的受力状态,将卷取过程中的助卷辊支撑臂简化为受力杆件,建立了支臂合理的受力模型。运用力学知识,推导出支臂工作最大受力,各关键点受力大小。2)利用上述受力分析结果,用有限元软件建立支臂三维实体模型,施加合理边界条件与载荷,进行有限元分析仿真,比较仿真结果与现场设备破坏情况,修正有限元模型;重点研究支臂在卷取过程中各向应力特征,应力变化规律,关键受力位置,危险点,从而直观定量地描述卷取过程中各种参量的变化规律。3)通过上述有限元进行比较分析,根据跟踪测试助卷辊在支臂在实际工况下的应力数据,结合有限元计算结果,编制焊缝危险部位的载荷谱。为计及低于疲劳极限的应力循环对焊缝寿命的影响,对材料的P-S-N曲线进行修正,并采用修正的Miner线性累积损伤法则对支臂焊缝危险部位的焊缝寿命进行了计算,提出改进建议。