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      為了提高有限元分析的效率，必須考慮載荷因素，對實際結構進行合理簡化，保留能夠反映工程結構特點的主要特征，省略對分析結果影響很小的次要特征。在工作載荷較小的部位，將模型中的一些工藝結構如凹槽之類予以省略，對于倒角、螺釘孔、螺栓孔、小圓孔、定位銷孔、對整體剛度影響的小孔均不考慮；保留可能對整體剛度造成影響的結構如：左擋板55*145方形通孔、右擋板通孔、中件通槽與方形通孔等；將雙頭螺桿拉桿簡化為臺階軸。
      由分析可知，機械設備機架受到的載荷有：軋制力，作用于左擋板右側和右擋板左側并相互平衡；主軋制扭矩，由主電機傳遞給主軸最終作用于機架；進給扭矩，由安裝在右擋板右側的進給電機傳遞給滾珠絲杠并傳遞給滑塊、導軌、中件，最終在機架內部平衡。
      G56U90型數控精密冷輾環機設計額定軋制力為65000N，最大軋制力為100000N。按同步轉速1500r/min，功率11Kw主電機額定負荷計算，主軋制扭矩為650.7N.m。進給電機采用滾珠絲杠傳遞動力給滑塊，其扭矩更低。
      因此，可以忽略主軋制扭矩和進給扭矩兩個載荷的作用，同時忽略重力的影響，只考慮軋制力對機架的作用。通常情況下軋制力為0~65000N，極限情況下為0~100000N。軋制力變化緩慢，可以看作靜載荷處理，按照額定工況65000N分析。
      機架在用拉桿連接時，左擋板1、右擋板4、中件6、前拉桿套3、后拉桿套2會受到預緊力的作用，使螺栓在受工作荷載之前有個伸長量，機架各部位因3個拉桿預緊而產生應力與應變，這個過程稱為預緊。預緊的作用在于增強連接的可靠性和緊密性，以防止受載后被連接件間出現縫隙。
      桿套與中件的收縮量都遠遠小于拉桿伸長量。因此，近似取各拉桿右端面與右擋板右側面在預緊時的相對位移等于0.564mm。總預緊力略小于4*133900=535600N，遠遠大于最大設計軋制力100Kw。
      根據實際載荷與工作條件，設置邊界約束和載荷如下：邊界約束：1.考慮到中件固定在機床底座上，設置中件底面F方向位移為0；2.設置右擋板與3個螺母接觸元環面G向位移為0，同時設置拉桿G向位移為0.564mm。
      載荷：軋制力作用于左右擋板為均布力，合力為0。分別取值為0、20、40、60、65、80、100Kw進行分析。左擋板承載面為矩形截面，面積為0.057mm，右擋板承載面為元環形截面，面積為0.002346mm²。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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