随着国民经济对型钢产量和品种要求的不断提高,型钢轧制设备的更新和配套显得尤其重要。同时我国提出的“转型发展”、“节能降耗”等政策性目标,倒逼钢铁生产工业应用或开发出符合时代要求的先进的轧制设备。在对传统型钢轧机研究和生产全面分析的基础上,本课题提出了一种新型H型钢万能轧机,可以有效地提高生产效率,节约设备投资成本,减少换辊和磨辊量。该课题的提出是转型发展的需要,是节能降耗的需要,所以课题的提出具有相当的必要性,必将为型钢的轧制技术带来一股清新的空气。本论文主要针对新型轧机的关键机构进行了设计和研究,主要内容有以下几点:(1)围绕H型钢轧制设备转型和升级这一主题,本文首先提出了一种新型的H型钢万能轧机,可以实现四个轧辊的集中统一传动,同时也能够完成各辊的独立压下调节,从而在轧制过程中可以在线补偿轧辊磨损量,实现精密轧制。(2)文章简单介绍了新型万能轧机的轧制与调节原理,采用三维软件SolidWorks对该新型H万能轧机的关键部件(交叉梁、轴承座、轧辊、锥齿轮等)进行了立体建模并装配。(3)由于机构的高度对称性,以及考虑到水平辊受到的轧制力要比立辊的大,所以本文选取了上1/4装配体进行了有限元分析,采用ANSYS Workbench软件分析了该部分的变形情况,校核了该部分的结构强度。(4)针对原有设计装配和拆卸比较繁琐的弊端,本文进行了改进,并对改进后的装配体上1/4部分进行了有限元分析,将分析结果与原机构进行了对比。在此基础上,运用Workbench软件继续对改进后的机构进行了多目标优化。(5)机构投产后将持续应用于运动的工况下,为了避免共振现象的发生,提高H型钢生产的稳定性和设备的寿命,本文对上1/4装配体进行了AWE环境下的模态分析,提取了前六阶阶固有频率和各频率下的相应振型,为机构各种动态特性的研究打下了基础。