包钢Φ460作业区建于2012年，并且于2012年8月份正式投产。产能力62万吨，可以轧制直径350、390和430三种坯型的热连铸坯子，生产的成品管从直径245mm-直径457mm的各类用管。包括套管、气瓶管、车桥管、高压锅炉管以及高压化肥管等等。　　投产后在穿孔机更换转鼓时出现了穿孔下轴无法分离和啮合的情况，导致在更换下转鼓时必须使用吊车吊住穿孔轴协助原有设计的分离啮合进行动作。该缺陷造成每次换转鼓的时间达到了11小时，每个月至少四次更换转鼓，大大超出了设计时间，影响了正常轧钢时间，而且利用吊车进行协助操作时导致了很多不安全因素。所以通过计算在原有的基础上增加了辅助支撑，解决了无法自动分离啮合的缺陷，将每次换转鼓的时间控制在7小时以内。提高了一定的生产线作业率。　　本文内容主要包括五部分：无缝钢管穿孔机的发展历程、Ansys软件的介绍、穿孔机下轴的理论力学受力分析、Ansys软件对花键副的受力和变形分析、改造方案及大梁受力和变形的有限元分析。通过理论力学分析穿孔机下轴花键副所受的摩擦力比液压缸驱动力小，驱动力按照力学分析应该可以将轴自动分离啮合。但是，在实际中穿孔机下轴在换转鼓过程中是无法实现分离进行分析。内容就是利用有限元ANSYS建立模型对穿孔机下轴的伸缩花键位置的内外花键进行分析，通过软件分析可以看出花键套和花键轴上的受力不均匀，而且个别位置受力很大。另外，花键套和花键轴的变形较大，已经超出了原设计内外花键之间的配合间隙，这种情况导致的结果就是内花键和外花键由于变形过大已经相互之间形成了干涉，彼此卡死无法分离。这样找出了轴分离啮合无法实现的真正原因。针对这个原因本论文提出了相应的改造方案，改造方案实施后解决了原来的问题。但是，由于辅助支撑是倒挂在穿孔机毛管抗氧化站大梁上，所以本论文还对大梁的受力情况和变形情况通过Ansys软件进行了分析。分析发现在换转鼓使用辅助支撑时，大梁的变形非常小，对抗氧化站的使用没有影响。　　本论文的目的就是在一般力学分析对现场的实际问题分析比较困难时，利用Ansys软件对实际中存在问题的设备进行分析，找出问题真正的原因并且解决。