森吉米尔轧机是生产硅钢片产品的主要设备。随着市场对这类电工钢产品需求量的增大及对产品质量要求的提高，轧机主传动系统的负荷也随之加大，而由此引起的主传动系统事故停产已成为急待解决的问题。因此，深入开展对森吉米尔轧机主传动系统关键传动部件的强度及承载能力研究，对于提高轧机生产能力，保证安全生产，降低故障率，提高产品质量都有着十分重要的意义。本文以某硅钢片厂ZR22BS-42型森吉米尔轧机主传动系统中的重要设备——安全销和齿轮分配箱为主要研究对象，运用非线性有限单元法对其进行了强度计算及承载能力研究。 对于齿轮箱斜齿轮的有限元计算，首先要面对的关键问题是齿轮齿廓面的精确建模。为弥补有限元软件建模的缺陷，文章运用参数化建模技术在三维实体造型软件PRO／E中实现了齿轮箱斜齿轮齿廓面的精确建模，同时进行了齿轮的装配和运动仿真，并检验了运动干涉，为有限元数值的精确模拟做好铺垫。 齿轮的接触非线性分析由于牵扯到很多因素，因此是比较复杂的求解问题。齿轮模型的前处理是保障齿轮接触分析计算顺利进行的重要一环，文章首先对森吉米尔轧机齿轮箱斜齿轮模型的简化进行了讨论，随后研究了齿轮接触分析的加载和边界条件的选择等问题。关于网格对齿轮接触有限元计算结果的影响，文章通过不断加密网格并进行试验性计算再比较计算结果的方法，确定出了该轧机齿轮分配箱斜齿轮的合理网格密度。在此基础上，文章还研究了齿间摩擦力对齿轮有限元计算的影响，分析表明，齿面最大接触应力和齿根最大主应力会随摩擦系数的增大而增大，但随着摩擦系数的逐步均匀增大，齿面最大接触应力和齿根最大主应力的增大趋势会逐渐减弱，而在对齿轮进行强度校核计算时，应取最大摩擦系数产生的应力值进行校核。文中关于网格划分方式的选择及摩擦系数的选取的研究方法对同类型的齿轮接触有限元计算提供了有价值的参考。最后，利用有限元计算结果，文章对该厂森吉米尔轧机齿轮箱斜齿轮的齿根应力和齿面接触应力进行了疲劳强度校核和承载能力研究，为指导生产中的设备维护提供了重要依据。 同时，针对森吉米尔轧机主传动系统联轴器上的安全销经常出现非正常剪断这一严重影响生产的故障情况，本文运用弹塑性有限元方法对安全销进行了应力计算和承载能力研究。首先理论分析了其复杂的实际受载状况，然后结合APDL语言在有限元软件中实现了模型复杂载荷的函数加载。由于计算中考虑到了模型变形的弹塑性问题，因此本文的有限元计算结果更贴切实际，这也为轧机主传动系统的强度研究提供了更新颖的思路。 本文的研究成果已被该硅钢片厂全面采纳，不仅为该轧机主传动系统的维护提供了可靠依据，同时大大降低了故障率，提高了该轧机的生产能力，并且为同类轧机主传动系统的力学强度研究提供了重要的参考价值，具有一定的现实意义。