铝锭连铸机丝杠升降器静强度分析

贾承宗，辛舟,b

(兰州理工大学 a. 机电工程学院; b. 数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室，甘肃 兰州 730050)

0 引言

升降旋转平台是铝锭自动生产线中打包捆扎的重要部分[1]，大部分升降旋转平台都是轻载荷的，低速升降并以液压方式运动[2]，文中所研究的升降旋转平台是要求重载荷，中高速，能同时升降并旋转的复合平台。

升降旋转平台中的丝杠升降器在伺服电机驱动下，带动剪臂做上下的竖直运动[3]；大齿轮同样在伺服电机的驱动下，通过齿轮啮合带动升降平台的旋转(见图1)。升降台在运动时，由于急起和急停过程中，不仅会对丝杠升降器造成磨损和消耗，还很容易造成受力不均匀，导致丝杠升降器的使用寿命降低，并且使其升降高度不均匀，从而造成台面倾斜使用寿命不到4万次。因此需要对旋转升降平台进行静强度分析研究[4-6]，获得较为合理方案，提高使用寿命，并且最终能够提高稳定性和可靠性。

图1 第一种升降旋转平台示意图

1 升降旋转平台螺母丝杠副受力分析

丝杆升降机为止旋结构，一端固定，一端为支承升降式铝锭托盘。丝杆升降机的参数如表1。

表1 螺母丝杠副参数 mm

根据上述条件，考虑丝杆升降机在实际工作中为动载荷，综合考虑其动载荷系数。由于升降台所承载的铝锭堆垛，每垛有54块铝锭，每块有20kg,再计算托盘、支架和电动机等其他的重量后，确定轴向载荷G为15 800N。

如图2所示，综合考虑其动载荷系数，确定计算出轴向载荷FAC为7 900N。……