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筒节是一种大型管状钢制零件,其作用是通过焊接的方式与其它零部件组合成化学材料存储罐的罐体或者压力容器的罐体。作为构成罐体的主要结构,大型筒节在各个领域都得到了广泛应用,使用需求量也随着全球工业产业的发展而迅猛增长。同时,对筒节加工质量的要求也越来越苛刻,怎样有效地解决对大型筒节的翻转、调运及输送等操作,成为筒节加工、制造和使用行业普遍重视的课题。本课题所设计的大型筒节翻转机,工作台为CL型,受力均匀,承载重量大,主要用于大型回转零件如筒节、钢卷和模具等的翻转操作。该翻转机为单自由度,由钝轮、销齿传动,CL型工作台翻转角度为90°,额定载荷300t,承载的最大筒节直径8m,筒节温度1250℃。本课题根据翻转机的主要功用和设计要求对大型筒节翻转机的设计方案进行确定;进而应用SolidWorks软件进行三维实体建模,初步完成翻转机的虚拟设计;然后应用ANSYS软件对其性能进行有限元仿真分析,根据分析结果进行改进,最终完成大型筒节翻转机的虚拟设计。论文主要从以下几方面对大型筒节翻转机进行研究:1.根据设计目标及市场现有翻转机产品,综合分析翻转机结构的整体布局,确定大型筒节翻转机的设计方案。2.应用SolidWorks软件,首先对大型筒节翻转机进行三维建模,再对装配体进行整体的干涉检查,最后对翻转机的工作过程进行运动仿真模拟分析。同时,对检测到的问题进行修改及完善,完成翻转机的初步设计。3.对筒节的翻转过程进行结构受力分析,求解力能参数。应用ANSYS等软件对大型筒节翻转机的主要传动部件(钝轮、销齿)进行强度和模态的有限元分析,确定各部件符合工作要求。4.应用ANSYS等软件对大型筒节翻转机整个模型进行瞬态温度场有限元分析,得出温度场分布云图,确定各个工作部件是否可以正常工作。5.根据分析结果和所得结论,对翻转机进行改进,并确定设计的合理性,证明本课题所设计的大型筒节翻转机符合最初的设计要求,保证设备能够安全使用。