1700立輥軋機(jī)主傳動系統(tǒng)設(shè)計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 1700 立輥軋機(jī)主傳動系統(tǒng)設(shè)計 摘要 立輥軋機(jī)曾經(jīng)一度被人們所忽視，然而隨著近年來軋鋼技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種新方法的應(yīng)用，立輥軋機(jī)相對于以往有了很大的改進(jìn)，它在軋鋼生產(chǎn)中使用越來越廣泛，尤其是在熱軋薄板帶鋼生產(chǎn)中的破鱗、控制板坯寬度等方面更是必不可少的軋鋼設(shè)備。本次設(shè)計的主要目的是對立輥軋機(jī)的主傳動系統(tǒng)進(jìn)行了解和研究，并對主要部件進(jìn)行設(shè)計和校核計算，最終設(shè)計繪制出立輥軋機(jī)主傳動系統(tǒng)的總裝配圖。在查閱文獻(xiàn)和相關(guān)資料的同時，通過到鞍山鋼鐵集團(tuán)公司熱軋帶鋼廠 1700 及 1780 生產(chǎn)線進(jìn)行參觀實習(xí)，使我對立輥軋 機(jī)有了深入的了解和認(rèn)識。本次設(shè)計主要包括闡述立輥軋機(jī)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)、作用和主傳動方案等，并重點對立輥軋機(jī)主傳動系統(tǒng)中涉及的各個零部件進(jìn)行了設(shè)計計算。主要包括軋機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)計算、力能參數(shù)計算、主電機(jī)選擇、減速箱中齒輪傳動設(shè)計、軋輥設(shè)計與校核、軋輥軸承壽命計算等相關(guān)內(nèi)容。 關(guān)鍵詞 ： 立輥軋機(jī)；主傳動系統(tǒng)；力能參數(shù)計算；零部件設(shè)計與校核 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 s by a to as of of of in in of in as of in of is to a to s to a to to of s a of to 700 780 n s I a in to of of s At to of 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 目錄 1 緒論 ........................................................................................................ 1 題的背景及目的 .......................................................................................... 1 ............................................................................................... 1 目的 ............................................................................................ 1 輥軋機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展過程 ..................................................................... .輥軋機(jī)的用途和特點 .................................................................................. 3 ................................................................................... 3 輥軋機(jī)的特點 ................................................................................... 3 題的研究內(nèi)容及研究方法 ......................................................................... 3 ................................................................................... 3 ................................................................................... 3 2 總體方案的確定 ................................................................................................. 4 輥軋機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 ..................................................................................... 4 動形式的選擇 .............................................................................................. 4 機(jī)的選擇 ...................................................................................................... 6 軸器 ............................................................................................................. 7 速器 .............................................................................................................. 7 向接軸 ......................................................................................................... 8 輥系統(tǒng) ......................................................................................................... 8 輥軸承 ......................................................................................................... 9 3 立輥軋機(jī)相關(guān)參數(shù)的計算 ............................................................................. 10 輥軋機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)計算 ............................................................................... 10 輥軋機(jī)力能參數(shù)計算 ............................................................................... 11 均單位應(yīng)力 計算 ................................................................... 11 輥軋機(jī)軋制力及力矩計算 ............................................................. 12 機(jī)主電動機(jī)的確定 ................................................................................... 13 選主電機(jī) ......................................................................................... 13 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 機(jī)主電動機(jī)力矩計算 ..................................................................... 14 機(jī)過載校核 ..................................................................................... 15 4 主要零部件的校核計算 ................................................................................. 16 速機(jī)的設(shè)計與校核計算 ............................................................................ 16 度等級、材料及齒數(shù) .......................................... 16 ......................................................................... 16 ................................................................. 18 ............................................................................. 20 輪 軸的校核計算 ........................................................................................ 16 輪 軸上載荷計算 .............................................................................. 21 ......................................................... 21 ..................................................................... 24 承壽命驗算 ................................................................................................ 27 ............................................................................. 27 ..................................................................................... 29 輥校核計算 ................................................................................................ 31 ..................................................................................... 31 ............................................................................................. 31 輥軸承壽命計算 ........................................................................................ 35 輥軸承當(dāng)量動載荷 ......................................................................... 35 輥軸承壽命計算 ............................................................................. 36 5 設(shè)備的潤滑 ......................................................................................................... 36 鋼機(jī)械的潤滑 ........................................................................................... 37 滑的方法 ................................................................................................... 37 滑的功能 ................................................................................................... 37 滑油的選擇原則 ....................................................................................... 38 700 立輥軋機(jī)設(shè)備潤滑方法 ....................................................................... 38 6 設(shè)備的環(huán)保性和可靠性分析 ........................................................................ 39 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 備的環(huán)保性分析 ....................................................................................... 39 備的可靠性 ............................................................................................... 40 結(jié)束語 ....................................................................................................................... 41 致謝 ........................................................................................................................... 42 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................. 43 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 1 頁 1 緒論 題的背景及目的 題背景 鋼鐵業(yè)是一個國家的重要產(chǎn)業(yè)之一而鋼鐵的生產(chǎn)水平是衡量一個國家現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志，鋼鐵生產(chǎn)總量的 90%以上都是通過軋制成材的，因此，鋼鐵軋制技術(shù)的發(fā)展一直備受關(guān)注 ，其發(fā)展速度也在與日俱增。隨著各種新技術(shù)和新工藝的不斷應(yīng)運而生，對軋鋼設(shè)備的性能要求也在不斷的提高，各種新型設(shè)備也不斷涌現(xiàn)。 熱軋板帶鋼的生產(chǎn)在鋼鐵軋制生產(chǎn)中占據(jù)了非常重要的地位。隨著熱軋板帶鋼生產(chǎn)技術(shù)和工藝的不斷進(jìn)步，其原料由原來的初軋板坯向連鑄板坯轉(zhuǎn)變，出現(xiàn)了連鑄連軋的生產(chǎn)模式，隨之而來的則是對板坯寬度側(cè)壓設(shè)備性能要求的不斷提高。 隨著連鑄板坯比例的增大，要減少板坯寬度進(jìn)級，提高連鑄生產(chǎn)能力，實現(xiàn)連鑄板坯熱裝、熱運等節(jié)能降耗的優(yōu)勢，就要求熱軋與連鑄相匹配，使用連鑄板坯的熱軋帶鋼軋機(jī)具有調(diào)節(jié)板坯寬度的功能 ，即要有板坯寬度大側(cè)壓設(shè)備。基于上述諸多原因，熱軋帶鋼軋機(jī)發(fā)展了立輥軋機(jī)、定寬壓力機(jī)等形式的板坯寬度側(cè)壓設(shè)備。其中立輥軋機(jī)在對板坯進(jìn)行寬度控制、調(diào)整寬展量、改善邊部質(zhì)量等方面起到了重要的作用。 題的目的 近年來，立輥軋機(jī)在熱軋帶鋼生產(chǎn)過程中起到了越來越大的作用，其發(fā)展也取得了很大的進(jìn)步，在整個軋機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用了自動寬度控制 (制 )等多項先進(jìn)控制技術(shù)，從而大幅度提高了立輥軋機(jī)的整體性能。 在本次立輥軋機(jī)主傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算中包含了機(jī)械設(shè)計專業(yè)所學(xué)的大部分專業(yè)課程內(nèi)容，對以往的學(xué)習(xí)起到了一個很 好的鞏固和獲得新知識的作用，對以后的工作也會有很大的幫助。這就是選擇這個題目的目的。 輥軋機(jī)的 國內(nèi)外 發(fā)展過程 熱連軋帶鋼軋制是經(jīng)美國阿母科公司 8 年（ 1913～ 1921）研究實驗，于 1923 年在阿什蘭工廠首先實現(xiàn)的。寬帶鋼熱連軋機(jī)發(fā)展可分為四個階段：第遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 2 頁 一階段（第一代）， 1960 年以前建的軋機(jī)。特征：軋制速度 10～ 12m/s，單位寬度卷重 5～ 12kg/卷重量 10～ 15t,成品厚度 2～ 10產(chǎn)量 100～200×104t。第二階段（第二代）， 1960～ 1969 年建的軋機(jī)。特征：軋制 速度 15～21m/s，單位寬度卷重 16～ 22kg/卷重量 30 成品厚度 產(chǎn)量 250～ 350×104t。第三階段（第三代）， 1969 年以后建的軋機(jī)。特征：軋制速度 23～ 30m/s，單位寬度卷重 19～ 卷重量 30t, 成品厚度 5.4 產(chǎn)量 350～ 600×104t。有人將 20 世紀(jì) 90 年代的薄板坯連鑄連軋稱為第四階段（第四代） ,以超薄帶鋼無頭、半無頭連鑄連軋為特征。 我國第一套寬帶鋼熱連軋機(jī)，即鞍鋼 1700連續(xù)式板帶軋機(jī)，始建于1957 年。 1972 年之前也是唯一的一套。生產(chǎn)鋼卷：厚度 度 600～1500重 10t；生產(chǎn)厚板：厚度 4～ 50度 1000～ 25002001 年 2 月移地改建成 1700厚板坯帶鋼連軋機(jī)。 1978 年武鋼引進(jìn)日本 1700 機(jī)、 1989 年寶鋼引進(jìn)德國 2050 機(jī)才使中國熱連軋技術(shù)與世界接軌。我國寬帶鋼熱連軋技術(shù)和裝備，經(jīng)過引進(jìn)傳統(tǒng)熱帶鋼軋機(jī)、引進(jìn)薄板坯連鑄連軋機(jī)組、國外二手設(shè)備或國產(chǎn)機(jī)組，經(jīng)國外承包商用現(xiàn)代化技術(shù)改造成傳統(tǒng)熱帶鋼軋機(jī)，總體采用國 內(nèi)先進(jìn)成熟技術(shù)的中薄板坯和常規(guī)板坯熱連軋機(jī)組等 4 種方式取得了巨大發(fā)展。 90 年代美國新建 4 套以生產(chǎn)中厚板為主單機(jī)架爐卷軋機(jī)和我國在建 3 套同樣軋機(jī)都設(shè)有立輥軋機(jī)是控寬的必需設(shè)備，非平面板形控制用立輥軋機(jī)。 立輥軋機(jī)，最早于 4O 年代用在萬能式中厚板軋機(jī)上， 5O 年代用于大型鋼錠的軋邊以消除錐度， 6O 度代開始把立輥軋機(jī)用于齊邊與破鱗， 7O 年代連鑄板坯迅速發(fā)展，而鋼錠急劇減少，軋機(jī)生產(chǎn)能力重于成材率，曾提出過 “立輥無用論 ”， 8O 年代以來，軋機(jī)上附設(shè)立輥軋機(jī)開始多起來，主要用于平面板形控制，使成材率有所提高，一般可提高 約 1％ ～ 3％ ，尤以日本和韓國都推舉此做法，目的是想生產(chǎn)出無切邊鋼板，但是，附設(shè)立輥軋機(jī)后，軋邊道次的間歇時間增加，使軋機(jī)的生產(chǎn)能力有所下降，一般要下降約 1O ％～ 2O％ ， 7O 年代開始，日本厚板軋機(jī)開工率已降到 6O％ 以下，軋機(jī)生產(chǎn)能力也降至次要地位，而降低成本，節(jié)約資源則升至主導(dǎo)地位，因此，成材率重于軋機(jī)生產(chǎn)能力，苞輥軋機(jī)功能又被人們重視起來，一些原先預(yù)留好立輥軋機(jī)的厚板軋機(jī)也都紛遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 3 頁 紛安裝上立輥軋機(jī)，成材率普遍都提高 2 個百分點，取得了應(yīng)有的效益。 輥軋機(jī)的用途 和特點 輥軋機(jī)的用途 少切邊量，提高收得率； 調(diào)節(jié)鋼板或帶鋼的寬度規(guī)格，改善邊部質(zhì)量； 高鋼板質(zhì)量。大立輥能起疏松板坯表面爐生氧化鐵皮的作用，實驗表明：當(dāng)大立輥的側(cè)壓下量在 50右時，可使距板坯邊緣 300的氧化鐵皮疏松，接著用高壓水沖去，可得到較好的除磷效果。 輥軋機(jī)的特點 獨立的立輥軋機(jī)直接固定在地基上 ，萬能軋機(jī)的立輥機(jī)座有的和水平的機(jī)座相連接，有的附設(shè)在水平輥機(jī)座側(cè)。立輥軋制線與水平輥一致，同一機(jī)座的兩立輥可相對于軋制線做對中調(diào)整，由側(cè)壓裝置保證所需的開口度。 在現(xiàn)代熱帶鋼連軋機(jī)上，每一板坯只在破鱗機(jī)上軋一道。由于不與粗軋機(jī)形成連軋，因此立輥軋機(jī)主電動機(jī)一般采用同步交流電動機(jī)。而在某些半連續(xù)式軋機(jī)和鋼板軋機(jī)上，大立輥軋機(jī)除了軋制窄坯的側(cè)面取得破鱗效果外，根據(jù)軋制工藝要求，將窄坯橫軋以得到寬展鋼板。為了保證軋件寬展后的寬度均勻，需要用立輥進(jìn)行側(cè)邊軋制，有時還同粗軋機(jī)形成連軋，因此這類立輥軋機(jī)往往采用直流電 動機(jī)。 題的研究內(nèi)容及研究方法 題的研究內(nèi)容 主要是軋機(jī)的總體方案的確定，軋機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定，軋機(jī)主傳動系統(tǒng)力能參數(shù)的計算，主要零件的強(qiáng)度計算等 題的研究方法 通過 制立輥軋機(jī)圖，根據(jù)資料和所學(xué)課本內(nèi)容計算各參數(shù)。 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 4 頁 2 總體方案的確定 輥軋機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 立輥軋機(jī)通常由主電機(jī)、主減速器、萬向接軸、立輥、滑架、機(jī)械側(cè)壓裝置、側(cè)壓缸、機(jī)架牌坊、導(dǎo)板、平臺等部分組成 主電機(jī)、主減速器、接軸和立輥等組成； 側(cè)壓電機(jī)、減速器、接軸和側(cè)壓螺絲、側(cè)壓螺母等組成； 箱體、立輥、軸承和軸承座等組成。在調(diào)整立輥開口度時，可作往復(fù)移動； 來裝設(shè)立輥箱、側(cè)壓裝置和機(jī)架輥道，并直接承受軋制力 . 動形式的選擇 按傳動形式，立輥軋機(jī)可分為下傳動和上傳動兩種。 傳動裝置放在立輥的下面，通過圓錐齒輪或再經(jīng)圓柱齒輪傳動立輥。這種立輥軋機(jī)的結(jié)構(gòu)特點是：機(jī)構(gòu)簡單，換輥方便，特別適用于半連續(xù)式軋機(jī)。其主要缺點是：兩個獨立的立輥箱采用一根長方軸 傳動，當(dāng)立輥箱延長方軸滑動時，無法避免氧化鐵皮、水和油污等進(jìn)入圓錐齒輪箱內(nèi)，加劇了齒輪、方軸及軸承處的磨損；由于左右立輥箱存在著同軸度誤差，當(dāng)采用一根長方軸傳動立輥時，立輥箱不穩(wěn)定，加之采用單絲杠側(cè)壓機(jī)構(gòu)和懸臂單液壓缸平衡，滑道承受較大的傾翻力矩，加劇了滑道的不均勻磨損，使左右立輥箱移動困難，經(jīng)常被卡??；主傳動裝置放置在立輥的下面，不但要有較深的基礎(chǔ)，而且造成維修困難。遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 5 頁 圖 架式下傳動立輥機(jī)座傳動簡圖 1 電動機(jī) 2，減 速機(jī) 3．萬向接軸 4 立輥箱 5．立輥 6 側(cè)壓螺絲 7 平衡缸 8 離音用液壓缸 9．懊 I 壓電動機(jī) 傳動裝置的齒輪箱有固定式和滑動式兩種。固定式齒輪箱采用萬向接軸傳動立輥，滑動式齒輪箱采用滑鍵在主傳動軸上移動。 圖 架式上傳動立輥機(jī)座傳動簡圖 2液壓缸 4回位缸 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 6 頁 3. 上傳動式與下傳動式結(jié)構(gòu)相比有如下優(yōu)點： （ 1） 和油污對立輥傳動裝置的影響，大大減少了故障頻率，并且還給維修帶來了很大的方便 ； （ 2） 側(cè)壓裝置的移動方便可靠； (3)大減輕移動部分重量，減少了滑道的磨損，降低了側(cè)壓傳動所需的功率。 結(jié)合以上優(yōu)點本次立輥軋機(jī)主傳動系統(tǒng)的設(shè)計采用上傳動式這種傳動形式。 機(jī)的選擇 電機(jī)的選擇通常根據(jù)電源種類 (直流或交流 )、工作條件（環(huán)境、溫度?？臻g位置等）及負(fù)荷性質(zhì)、大小、起動特性和過載情況等因素來進(jìn)行的。 主傳動電機(jī)分為立式和臥式兩種： 動軸與壓下螺絲垂直交叉布置的形式，這種形式中常見的布局是圓柱齒輪和蝸輪副聯(lián)合傳動壓下螺絲 。它的特點是能夠采用普通臥式電動機(jī)，機(jī)構(gòu)較緊湊。在采用球面蝸輪副或平面蝸輪副后，傳動效率顯著提高，對于那些需要大側(cè)壓量、大軋制力及大軋制力矩的立輥軋機(jī)來講，主傳動電機(jī)多采用臥式傳動結(jié)構(gòu)。 動軸與壓下螺絲平衡布置的形式，壓下裝置的兩臺立式電動機(jī)通過圓柱齒輪減速機(jī)來傳動壓下螺絲，這種布置形式可使每個壓下螺絲單獨調(diào)整。因此這種傳動系統(tǒng)具有啟動迅速、傳動效率高、造價低。 而對于那些主傳動功率和軋制力矩都較小的軋機(jī)，則可采用立式電機(jī)傳動結(jié)構(gòu)。兩臺立式電機(jī)左右對稱布置，分別傳動左右兩側(cè)的傳動齒輪 ，通過主減速箱帶動軋輥工作。 因為 1700立輥軋機(jī)的壓下裝置要求具有以上特點，因此本次設(shè)計采用立式電動機(jī)。 根據(jù)電源種類，主傳動電機(jī)又可分為交流電機(jī)和直流電機(jī)： 電動機(jī)分為交流電動機(jī)和直流電動機(jī)兩類。交流電動機(jī)主要由一個用以產(chǎn) 生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子組成。電動機(jī)利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象而制成的。直流電動機(jī)的調(diào)速性能好。所謂 “調(diào)速性能好 ”，是指電動機(jī)在一定負(fù)載的條件下，根據(jù)需要，人為地改變遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 7 頁 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流電動機(jī)可以在重負(fù)載條件下，實現(xiàn)均勻、平滑的無級調(diào)速，而且調(diào)速范圍 較寬。起動力矩大。可以均勻而經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。因此，凡是在重負(fù)載下起動或要求均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機(jī)械，都用直流電動機(jī)拖動。所以本設(shè)計選擇直流電動機(jī)。 綜合考慮， 1700 立輥軋機(jī)主傳動電機(jī)應(yīng)采用立式直流電機(jī)。 軸器 聯(lián)軸器是用來連接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動軸和從動軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的的機(jī)械零件。在高速重載的動力傳動中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器還具有一定的緩沖減震性能。 聯(lián)軸器種類繁多，按照被聯(lián)接兩軸的相對位置和位置的變動情況，可以分為： 主要用于兩軸要求嚴(yán)格對中并在工作中不發(fā)生相對位移的地方，結(jié)構(gòu)一般較簡單，容易制造，且兩軸瞬時轉(zhuǎn)速相同，主要有凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等。 要用于兩軸有偏斜或在工作中有相對位移的地方，根據(jù)補(bǔ)償位移的方法又可分為剛性可移式聯(lián)軸器和彈性可移式聯(lián)軸器。剛性可移式聯(lián)軸器利用聯(lián)軸器工作零件間構(gòu)成的動聯(lián)接具有某一方向或幾個方向的活動度來補(bǔ)償，如牙嵌聯(lián)軸器（允許軸向位移）、十字溝槽聯(lián)軸器（用來聯(lián)接平行位移或角位移很小的兩根軸）、萬向聯(lián)軸器（用于兩軸有較大偏斜角或在工作中有較大角位移的地方）、齒輪聯(lián) 軸器（允許綜合位移）、鏈條聯(lián)軸器（允許有徑向位移）等。 本次設(shè)計中主傳動電機(jī)輸出軸和主傳動減速機(jī)輸入軸之間的聯(lián)軸器選擇固定式剛性聯(lián)軸器中的凸緣聯(lián)軸器，因為它結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，傳遞扭矩大，裝拆較方便，成本低，可以連接不同直徑的兩軸。 速器 減速器主要用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩以滿足工作機(jī)械的需要。減速器的類型很多，有齒輪減速器、蝸桿減速器以及行星齒輪減速器等。在滿足功能要求的前提下，對各種設(shè)計方案，重點應(yīng)從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)比如體積、效率和壽命等方面進(jìn)行選擇。 根據(jù)實際需求本次主減速器采用二級斜 齒圓柱齒輪傳動，高遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 8 頁 速軸齒輪順時針方向旋轉(zhuǎn)。這種旋向的好處是：高速軸底座與軸承蓋的連接螺栓所承受的拉力，有一部分將被小齒輪，軸以及聯(lián)軸器等的自重所抵消；中速軸底座與軸承蓋的連接螺栓不受拉力；低速軸底座與軸承蓋的連接螺栓所承受的拉力，有相當(dāng)大的一部分將被大齒輪，軸等的自重所抵消。 向接軸 立輥軋機(jī)中的接軸大都是采用萬向接軸。萬向接軸廣泛地應(yīng)用于機(jī)床，汽車和軋鋼設(shè)備的傳動中。傳遞大扭矩的軋鋼機(jī)用萬向接軸，可在接軸中心線和軋輥的中心線間的夾角不超過 8度時，將扭矩傳遞給軋輥。由于允許有較大的傾斜角，故在熱帶 鋼連軋機(jī)中，當(dāng)軋輥的調(diào)整量較大時，多用萬向軸來傳動軋輥。萬向接軸是根據(jù)虎克鉸鏈的原理制成的，它可以在相交的兩軸間傳遞運動，所以在軋鋼機(jī)械中得到了廣泛的使用，在軋鋼機(jī)中應(yīng)用最多的是滑塊式萬向接軸和帶滾動軸承的萬向接軸。十字軸式萬向聯(lián)軸器是一種比較理想的聯(lián)軸器 ,具有傳動效率高、傳遞扭矩大、傳動平穩(wěn)、潤滑條件好、噪音低 (30～ 40使用壽命長、允許傾角大 (8°～ 10°)、適用于高速運轉(zhuǎn)等優(yōu)點。 帶滾動軸承的萬向接軸由于在接軸鉸鏈中裝置滾動軸承，有較高的密封性，能可靠地用干油潤滑，比滑塊式萬向接軸有較好的潤滑 條件，摩擦系數(shù)小，效率高，鉸鏈中接觸間的間隙小，工作平穩(wěn)，使用壽命長，而且能保證在垂直、水平及任何一種方位上正常運轉(zhuǎn)。因此， 本次設(shè)計中采用帶有滾動軸承的十字軸式萬向接軸。 輥系統(tǒng) 典型的立輥結(jié)構(gòu)有三種：懸臂式、上傳動的雙支點式和下傳動的雙支點式。 懸臂式的立輥是一個帶錐形孔的輥套。它安裝在懸臂支承的立輥軸上，用斜楔或螺母固定。采用這種結(jié)構(gòu)換輥方便，可將斜楔或螺母卸下后，就能從吊出立輥。雙支點式立輥均為整體合金鋼鑄造。無論是上傳動或下傳動式的雙支點立輥在換輥時，都需將立輥及支承立輥的軸承同時吊出。本 次設(shè)計采用的是上傳動雙支點式立輥。 立輥的輥身形狀都帶有上大下小的錐形，錐度一般為 5%，在立輥下部帶有凸臺。其目的是為了保證側(cè)壓時的穩(wěn)定，防止板坯向上抬起或彎曲。凸臺平面能使板坯作用于立輥的軸向力互相抵消，這對于懸臂式立輥尤其重要。 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 9 頁 立輥軋機(jī)的立輥一般采用髙碳鎳耐磨鑄鋼，在板坯厚度大于 100 毫米時，輥身表面硬度一般取 5；在板坯厚度小于 100 毫米時，輥身表面硬度一般去 右。 立輥的冷卻，一般采用環(huán)狀的集水管。立輥箱為整體鑄鋼，立輥的箱體為半環(huán)形，安裝集水管比較困難，換輥也不方便，因此新的結(jié) 構(gòu)可采用立輥箱直接鉆孔代替集水管冷卻立輥。冷卻水的壓力一般為 4 公斤 /厘米 2左右。立輥破鱗機(jī)的耗水量約為 600 升 /分，萬能機(jī)座立輥的耗水量約為 500 升 /分，對于軋制板坯厚度較薄側(cè)壓量較小的萬能機(jī)座立輥，耗水量可小于 250 升 /分。目前有的連續(xù)式軋機(jī)，為了強(qiáng)化破鱗機(jī)立輥的冷卻，已將冷卻水的壓力提高到 20~23 公斤 /厘米 2。 輥軸承 1. 軋輥軸承是軋機(jī)的主要部件之一，和一般用途軸承相比，軋輥軸承有以下一些工作特點： (1)常軋輥軸承的單位壓力比一般用途的軸承高 2~5 倍，甚至更高。而 是普通軸承的 3~20 倍。 (2)速線材軋機(jī)的速度可達(dá) 140m/s 以上，而有的軋制速度有 s。 (3)種熱軋機(jī)在軋制時，軋輥都要用水冷卻（疊軋薄板軋機(jī)除外），且有氧化鐵皮飛濺，因此，對軸承的密封提出了較高的要求。 列圓錐滾子軸承及多列圓柱滾子軸承。滾動軸承的剛性大，摩擦系數(shù)較小，但抗沖擊性能差、外形尺寸較大。它們多用在各種板帶軋機(jī)和鋼坯邊軋機(jī)上。滾動軸承性能要求：足夠的強(qiáng)度、剛度；摩擦系數(shù)要小，要耐沖擊；結(jié) 構(gòu)上，徑向尺寸盡量小；要有良好的潤滑和冷卻條件；便于換輥。正確選擇軸承的意義：保證軸承正常工作，提高產(chǎn)品尺寸精度；延長軸承使用壽命，提高作業(yè)率；減少軸承消耗。 1700 立輥軋機(jī)軋輥軸承 在工作中既承受徑向載荷又承受軸向載荷 ，根據(jù)受載荷特點應(yīng)采用雙列圓錐滾子軸承，其潤滑方式 采用自動干油潤滑。 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 10 頁 3 立輥軋機(jī)相關(guān)參數(shù)的計算 輥軋機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)計算 軋機(jī)的原始數(shù)據(jù)： 軋制前軋件寬度 16500 ? 軋制速度 3.5 m/s 軋制后軋件寬度 16001 ?b 軋制溫度 t = 1200oC 軋件厚度 h = 230 軋件材料 根據(jù)文獻(xiàn) [1，第 23 頁和第 79 頁 ]可得，由咬入角確定的最大允許壓下量： ?1? 而軋輥工作直徑應(yīng)滿足： )???? 12 則 : )???? 12 式中： ? —軋輥咬入角，由文獻(xiàn) [1，表 3得： 對于熱軋帶鋼軋機(jī)，最大咬入角 ?? 15°～ 20°,取 ? =18° h? —壓下量， 于立輥軋機(jī)： 寬展量： 501 6 0 01 6 5 010 ???????? — 軋輥半徑， 代入數(shù)據(jù)計算可得 75 1 01812 50 .)c ?????軋輥半徑 R = 600 則軋輥直徑 D=1200 由文獻(xiàn) [1，第 81 頁 ]確定下列參數(shù)： 軋輥軸頸 d = ( = ( 1200 = 600～ 660 取 d = 630 頸長度 3.0?30952263001830 ~.).~.( ???l l = 600 寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 11 頁 輥身長度 L = h + a = 230 + 50 = 280 輥軋機(jī)力能參數(shù)計算 均單位應(yīng)力 計算 1. 基本數(shù)據(jù)計算 由文獻(xiàn) [1，第 23~24 頁 ]確定軋件的下列基本參數(shù)： 寬展量 501600165010 ?????? （ 變形程度 %.%% 0331 0 01 6 5 0501 0 00 ?????? b b?（ 平均寬度 16252 160016502 10 ????? （ 接觸弧水平投影長度 201 7 3506 0 0 .????? （ 咬入 角 "'.)a r c c )a r c c 523516598161 2 005011 ????????? D b? （ 2. 金屬塑性變形阻力 ? 的確定 由 210601625 20173 ??? .l,根據(jù)文獻(xiàn) [1，第 27 頁 ]可知采用粘著理論計算平均變形速度公式為： 62001600165020173 1053 310 ??? m s 1? （ 根據(jù) t = 1200oC， 611.0?? 查文獻(xiàn) [1，圖 2變形阻力曲線，可得 5030 ?? K ; 所以 變形阻力 ??? ?? ? （ 3. 平均單位應(yīng)力 計算 由文獻(xiàn) [1，第 39 頁 ]可得平均單位應(yīng)力 一般形式為： 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 12 頁 ???? m ????????（ 式中 : ?n—應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù) ; ?n? —考慮摩擦對應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù) ; ?n? —考慮外區(qū)對應(yīng)力狀態(tài)的影響 系數(shù) ; ?n? —考慮張力對應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù) ; k—材料變形阻力， ?15.1?k ∵ 11060 ?? 即外區(qū)對應(yīng)力狀態(tài)的影響最為明顯 由文獻(xiàn) [1，第 39 頁， 2得： 4 5 421 0 60 4040 ..)( .. ????? ???????? ?? ∴ 718915324542151151 ..... ?????????? ??? 輥軋機(jī)軋制力及力矩計算 1. 軋制力 P 的計算，根據(jù)文獻(xiàn) [1，第 56 頁 ] ???? (式中：位平均壓力， P —單個軋輥軋制力， F —接觸面積， 代入計算得： 6883653102017323071891 6 ... ????? ?P . 軋輥傳動力矩 由文獻(xiàn) [1，第 60 頁， 2得， )(11 ????? 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 13 頁 （ 式中： 驅(qū)動軋輥力矩， KN·m； 軋輥上的軋 制力矩， KN·m； 1輥軸承處摩擦力矩， KN·m； a —軋制力力臂， ?， ? —合力作用點的角度；根據(jù)文獻(xiàn) [1,第 65 頁， 2得，在熱軋時力臂系數(shù) ???所以 ?????? 2998598165050 .... ?? 1? —軋輥軸承處摩擦圓半徑， 21 d?? ?, d —軋輥軸頸處直徑， 630?d ? —軋輥軸承摩擦系數(shù)，由文獻(xiàn) [1，第 60 頁 ]可知， 對于滾動軸承 。 代入計算得： 68629 98212 00 ..s ?? 261263000401 .. ???? ? 013321102616866883 6 5 3 3 .... ????? ?KN·m 機(jī)主電動機(jī)的確定 選主電機(jī) 軋 輥 的 轉(zhuǎn) 速 ： 7 0 4551 2 0 0 105360603 .. ?? ???? ?? （ 軋輥處所需功率 568187230 7045501332130 ... ????? ?? （ 轉(zhuǎn)換到電機(jī)上的功率 ?N ??遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 14 頁 （ 式中： ?—電動機(jī)至軋輥之間的傳動效率； 由文獻(xiàn) [4，表 17查得： 齒式聯(lián)軸器 ?； 萬向接軸 ?； 滾動軸承 ?圓柱斜齒輪 ?； 故 232 ??????萬承齒聯(lián) ?????帶入計算可得： 93421798590 5681872 .. . ??? 據(jù) 電機(jī)額定功率 3000?文獻(xiàn) [7，附表 5：電機(jī)型號 4電機(jī)額定功率 30002 ??臺電機(jī)），額定轉(zhuǎn)速 220?大轉(zhuǎn)速 n = 400 r/ 則軋機(jī)總傳動比 949370455 220 .. ??? 機(jī)主電動機(jī)力矩計算 根據(jù)文獻(xiàn) [1，第 68 頁， 2：主電動機(jī)軸上的力矩由四部分組成，即 o ????21（ do nk o ??? 式中： 主電動機(jī)力矩， KN·m； 軋輥上的軋制力矩， KN·m 加摩擦力矩， 21 ? ， KN·m； 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 15 頁 轉(zhuǎn)力矩，即軋機(jī)空轉(zhuǎn)時，由于各轉(zhuǎn)動件的重量所產(chǎn)生的摩擦力矩及其它阻力矩， KN·m； 力矩，軋輥運轉(zhuǎn)速度不均勻，各部件由于有加速或減速所引起的慣性力所產(chǎn)生的力矩， KN·m； i—電動機(jī)和軋輥之間的傳動比。 f ???????? ?? 112 ?（ ?—電動機(jī)至軋輥之間的傳動效率； 代入計算： 394139493 01332118590 12 .. .. ???????? ??m 因為軋機(jī)勻速運動，所以 0? %，取 M %5?。 0 030????? ??m 5