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卷取機的用途是收集超長軋件，將其卷繞成卷以便儲存和運輸。卷取機是軋鋼車間的重要輔助設備，在帶材和線材生產中均被廣泛應用。軋鋼生產實踐證明，卷取機的工作狀態直接影響著軋機，特別是連軋生產能力的發揮。因此，對強力、高速卷取設備的研究一直受到重視。
卷取機的卷筒軸是卷取機的主要部件，由于卷筒軸的制作成本相對比較高，所以要在滿足生產要求的條件和軸承壽命下盡量減輕軸的重量。傳統的設計方法是用材料力學計算出軸的應力、變形和軸承壽命，由于用材料力學計算時的假設很多，所以模型過于簡化，和實際的模型有很大的差別，計算出來的應力和變形與實際工作情況差別比較大。而運用有限元分析技術對其結構進行強度分析，得出的應力分布和變形情況與實際工作情況比較接近，這樣可以比較準確地得出卷筒軸在不同軸徑，軸間距和卷重下的應力分布和變形情況，從而可以對所研究的卷筒軸提出改進措施，為卷筒軸的分析和優化設計提供必要的參數和依據。
本研究所說的方法是在研究人員首先根據卷取機卷筒軸設計中可能出現的各種土況(如載荷變化、軸徑變化和軸問距變化等)條件下，作大最的有限元計算的基礎上，把得出的數據用Natlb擬合出數學模型，使后來的設計人員利用這些簡單公式(但所達到的計算效果相當于有限元分析)，快捷方便地設計出符合要求的卷筒軸。鑒于實際研究中所考慮的工況條件很多，為了對這種有限元建模方法思路加以說明，本研究僅以前軸徑為380mm，后軸徑為300m，鋼卷重量為16t，沒帶外支撐情況下，軸承間距從1100-1800mm，間隔100mm變化一次，對卷筒軸作有限元計算和分析，然后用計算結果擬合出相應的公式。
為了盡里體現卷筒軸的真實結構，從而可以獲得比較接近實際的應力分布情況，變形和軸承支反力，為此作者采用實體模型。對結構進行有限元強度分析，首先需進行有限元離散。即劃分網格使結構成為一離散的連續實體。按照網格劃分原則，對結構表面為平面的，使用六面體單元，表面為曲面的則使用四面體單元。由于卷簡軸結構復雜，階梯和倒角比較多，所以本模型采用四面體單元。在劃分網格時，理論上網格越密越好，由于所建的模型是實體模型，網格數t比殼體和梁單元多得多，并且由于電腦處理網格數且的能力有限，在此采用的網格長度是10，圖為卷簡軸的三維實體模型和模型的網格圖。
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