機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-鋼板初軋機(jī)設(shè)計(jì)【全套圖紙】

1、<p><b>　　1緒論２</b></p><p>　　1.1軋輥調(diào)整裝置的用途２</p><p>　　1.2軋輥調(diào)整裝置的類型２</p><p>　　1.3 軋機(jī)上壓下裝置的分類和特點(diǎn)３</p><p>　　1.3.1電動壓下裝置３</p><p>　　1.3.2手動壓下裝

2、置４</p><p>　　1.3.3雙壓下裝置４</p><p>　　1.3.4全液壓壓下裝置６</p><p>　　1.4電動壓下裝置經(jīng)常發(fā)生的事故及解決措施７</p><p>　　1.4.1壓下螺絲的阻塞事故７</p><p>　　1.4.2壓下螺絲的自動旋松７</p><p>

3、　　2快速電動壓下裝置的方案選擇與評述８</p><p><b>　　3計(jì)算軋制力１０</b></p><p>　　4 電機(jī)容量的選擇２１</p><p>　　5 壓下螺絲與螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算２３</p><p>　　5.1壓下螺絲的設(shè)計(jì)計(jì)算２３</p><p>　　5.1.1壓下螺絲螺紋外

4、徑確定２３</p><p>　　5.1.2壓下螺絲的強(qiáng)度校核２３</p><p>　　5.1.3壓下螺絲的尾部形狀設(shè)計(jì)２４</p><p>　　5.2壓下螺母的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)２４</p><p>　　6 齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算２６</p><p>　　7 主要零件的強(qiáng)度校核３３</p><p>

5、　　7.1 圓錐齒輪軸的強(qiáng)度校核３３</p><p>　　7.2軸承使用壽命的校核３６</p><p>　　8 潤滑方法的選擇３９</p><p><b>　　9 試車方法４０</b></p><p>　　10 設(shè)備可靠性與經(jīng)濟(jì)評價(jià)４１</p><p>　　10.1機(jī)械設(shè)備的有效度４１

6、</p><p>　　10.2投資回收期４１</p><p><b>　　總結(jié)４３</b></p><p><b>　　致謝４４</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)４５</b></p><p><b>　　1緒論</b&

7、gt;</p><p>　　初軋機(jī)在軋鋼生產(chǎn)中的作用是開坯，隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展，初軋機(jī)的作用隨之下降，但初軋機(jī)不能被淘汰，軋制某些特殊用途的鋼材，由于連鑄坯有缺陷，故必須采用模鑄，初軋機(jī)開坯。</p><p>　　全套圖紙，加153893706</p><p>　　1.1軋輥調(diào)整裝置的用途</p><p>　　軋輥調(diào)整裝置是軋鋼機(jī)中關(guān)鍵機(jī)構(gòu)之

8、一,其結(jié)構(gòu)的好壞，直接關(guān)系著軋件的產(chǎn)量的高低與質(zhì)量的好壞。軋機(jī)軋輥的調(diào)整一般均包括徑向和軸向兩個(gè)方向的調(diào)整,徑向調(diào)整是軋鋼機(jī)中必不可缺的調(diào)整。軋輥通過兩個(gè)方向的調(diào)整后,可以保證軋輥間的相互位置的正確性,按規(guī)定完成道次的壓下量,還能在一定程度上來補(bǔ)償其軋輥輥身與軸徑的允許磨損量,同時(shí)又能調(diào)整軋輥與輥道水平面的相互位置，而且在連軋機(jī)上，還能調(diào)整機(jī)座間軋輥的相互正確位置,從而保證軋制的直線性，使得軋制順利進(jìn)行。</p><

9、p>　　1.2軋輥調(diào)整裝置的類型</p><p>　　軋輥調(diào)整裝置按用途大致分為徑向與軸向兩大類調(diào)整裝置。其軸向調(diào)整裝置僅用于型鋼、線材軋機(jī)上,以微調(diào)的方法來保證兩個(gè)軋輥間組成正確的孔型位置,以及補(bǔ)償軋輥瓦緣的允許磨損量。而在各類型的板帶軋機(jī)上只有軋輥的軸向固定裝置。</p><p>　　徑向調(diào)整按其軋輥移動方向大致分為壓下(也包括壓上)機(jī)構(gòu)和側(cè)壓進(jìn)機(jī)構(gòu)。在常見的縱軋機(jī)座中均可看到壓

10、下機(jī)構(gòu),而側(cè)壓進(jìn)機(jī)構(gòu)僅用于斜軋機(jī)和立輥的調(diào)整機(jī)構(gòu)中。</p><p>　　根據(jù)各類軋機(jī)的工藝要求，調(diào)整裝置可分為：上輥調(diào)整裝置、下輥調(diào)整裝置、中輥調(diào)整裝置、立輥調(diào)整裝置和特殊軋機(jī)的調(diào)整裝置。</p><p>　　上輥調(diào)整裝置也稱壓下裝置，它的用途最廣。安裝在所有的二輥、三輥、四輥和多輥軋機(jī)上。</p><p>　　壓下機(jī)構(gòu)按軋鋼機(jī)的類型、軋件的軋制精度要求,以及生產(chǎn)

11、率高低要求又可分為:手動、電動、電-液及全液壓壓下機(jī)構(gòu)。手動壓下機(jī)構(gòu)一般多用于不經(jīng)常進(jìn)行調(diào)節(jié)的、軋制精度要求不太嚴(yán)格的,以及軋制精度要求不高的中、小型型鋼、線材和小型熱軋板帶軋機(jī)上,通常這些軋機(jī)是在軋輥相互位置不變的情況下進(jìn)行工作的。電動壓下機(jī)構(gòu)主要用于壓下螺絲的移動速度超過1~0.2mm/s的初軋機(jī)、板帶軋機(jī)及中厚板軋機(jī)上,以及移動速度小于1~0.2mm/s的薄板帶軋機(jī)上。前者是出于生產(chǎn)率的要求,而后者是由于壓下精度的要求。</

12、p><p>　　1.3 軋機(jī)上壓下裝置的分類和特點(diǎn)</p><p>　　1.3.1電動壓下裝置</p><p>　　電動壓下裝置是軋鋼機(jī)調(diào)整機(jī)構(gòu)中最常見的一種壓下裝置。按軋輥調(diào)整的距離、速度及精度又可將壓下裝置分為快速和慢速兩種壓下裝置。</p><p><b>　　快速電動壓下裝置</b></p><p

13、>　　一般常用在上軋輥調(diào)節(jié)距離大、調(diào)節(jié)速度快以及調(diào)節(jié)精度要求不高的軋機(jī)上,如初軋機(jī)、板坯軋機(jī)、中厚板軋機(jī)及萬能軋機(jī)上。在這些類型的軋機(jī)上由于上輥的調(diào)整距離大、壓下十分頻繁,要求有較高的壓下速度以免影響軋制生產(chǎn)率，所以采用快速電動壓下裝置是必要的。 </p><p>　　常采用的快速電動壓下裝置有兩種類型：</p><p>　　一種是由法蘭盤的立式電動機(jī)通過圓柱齒輪減速器帶動壓下螺

14、絲。兩個(gè)壓下螺絲是由兩臺帶法蘭盤的立式電動機(jī)通過圓柱齒輪減速機(jī)構(gòu)傳動的。因此采用這種傳動系統(tǒng)啟動迅速、傳動效率高、造價(jià)低,但存在著加大了機(jī)座的總高度,增加了廠房高度基本建設(shè)投資等缺點(diǎn)。另外為了實(shí)現(xiàn)壓下螺絲的單獨(dú)調(diào)整,中間介輪可以由液壓缸控制,使其與壓下螺絲嚙合或脫離。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖1—2所示。</p><p>　　1－制動器 2-立式電動機(jī) 3－減速機(jī) 4－壓下螺母 5－壓下螺絲 6－離合器</

15、p><p>　　圖1.1立式電機(jī)—圓柱齒輪傳動的電動壓下裝置</p><p>　　另一種快速電動壓下裝置由兩臺臥式電動機(jī)通過三個(gè)圓柱齒輪和兩對蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)來帶動兩個(gè)壓下螺絲，通過離合可以實(shí)現(xiàn)壓下螺絲的單獨(dú)調(diào)整。軋輥開度指示器的傳動系統(tǒng)中還裝有差動機(jī)構(gòu),它可以由小電動機(jī)帶動實(shí)現(xiàn)調(diào)整作業(yè)。這種快速電動壓下裝置的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)座總體高度低、基建投資下降,但傳動效率低、造價(jià)高。因此多用在一些

16、壓下要求速度不高的初軋機(jī)上。</p><p>　　2 慢速電動壓下裝置</p><p>　　這種調(diào)整裝置多用于上輥調(diào)節(jié)距離在100～200毫米以下，調(diào)節(jié)速度小于1～0.2mm/s，但調(diào)節(jié)精度要求高的薄板、帶材軋機(jī)上。在這種壓下機(jī)構(gòu)中，由于傳速比i要求很大（最大可以達(dá)到i=1500～2000）,同時(shí)又要求能帶鋼壓下。因此，壓下裝置的設(shè)計(jì)是比較復(fù)雜的。</p><p>

17、　　1.3.2手動壓下裝置</p><p>　　這種壓下裝置結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低,但工人的勞動條件差、強(qiáng)度大,因此常用在生產(chǎn)效率低的軋機(jī)上。</p><p>　　1.3.3雙壓下裝置</p><p>　　為了控制板厚偏差在規(guī)定的范圍內(nèi)，在現(xiàn)代化的板、帶材成品機(jī)座的壓下裝置中,分成了精調(diào)與粗調(diào)兩個(gè)部分。其中精調(diào)裝置是用來首先給定原始輥縫的,.而精調(diào)裝置是用來在軋制過程中隨

18、著板、帶材坯料厚度、軋制力及成品厚度的變化,隨時(shí)對輥縫進(jìn)行微量調(diào)節(jié)校正的。</p><p><b>　　一、電動雙壓下裝置</b></p><p>　　由于電動雙壓下裝置的反應(yīng)靈敏度差,所以僅用于精度低的熱軋板帶成品軋機(jī)上。在這種壓下裝置中精調(diào)與粗調(diào)系統(tǒng)都是由電動機(jī)通過機(jī)械的減速機(jī)構(gòu)來傳動壓下螺絲的,因此傳動系統(tǒng)的慣性力很大,從而使調(diào)整輥縫的校正訊號傳遞滯后現(xiàn)象很嚴(yán)重

19、,所以無法滿足高精度的板厚公差要求。由于以上原因,目前很少采用這種板厚自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。其簡圖如圖1—2所示。</p><p>　　1－精調(diào)電動機(jī) 2－粗調(diào)電動機(jī)</p><p>　　圖1.2 電動雙壓下裝置簡圖</p><p>　　二、電-液雙壓下調(diào)整裝置</p><p>　　第一種電動雙壓下調(diào)整裝置,它的粗調(diào)為一般的電動壓下機(jī)構(gòu),通過電動

20、壓下系統(tǒng)帶動壓下螺絲在空載的情況下給定原始輥縫.而精調(diào)通過液壓缸推動齒條帶動扇形齒輪,使壓下螺母轉(zhuǎn)動,但用于壓下螺絲在電動機(jī)壓下機(jī)構(gòu)的鎖緊條件下而不能轉(zhuǎn)動,其結(jié)果只能使壓下螺絲上下移動實(shí)現(xiàn)了輥縫的微調(diào)。</p><p>　　第二種,電-液雙壓下機(jī)構(gòu),粗調(diào)為一般的電動壓下機(jī)構(gòu),而精調(diào)是用液壓缸直接代替了壓下螺絲與螺母。通常液壓缸放在精調(diào)壓下螺絲與上軸承座之間或下橫梁與下軸承座之間。該裝置的特點(diǎn)是精調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)簡單而

21、緊湊,消除了機(jī)械慣性力,從而大大縮短了調(diào)節(jié)信號滯后現(xiàn)象,減少了壓下螺絲與螺母的磨損,提高了精度機(jī)構(gòu)的效率。它的調(diào)節(jié)靈敏度比一般電動壓下要快10倍以上。因此大大提高了板材的軋制精度,廣泛的用在現(xiàn)代化的冷、熱成品帶鋼軋機(jī)上。</p><p>　　電-液雙壓下裝置與電動雙壓下裝置相比有以下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊,精調(diào)部分傳動零件減少使傳動慣性力下降，因此，調(diào)節(jié)訊號滯后現(xiàn)象減輕,而靈敏度增加。但仍保留著機(jī)械傳動零件，所以仍存在著

22、慣性力以及傳動間隙對精度靈敏度的影響，使調(diào)整精度還不夠高。</p><p>　　1.3.4全液壓壓下裝置</p><p>　　所謂全液壓壓下裝置就是取消了傳統(tǒng)的電動壓下機(jī)構(gòu),其輥縫的調(diào)節(jié)均由液壓缸來完成 。其系統(tǒng)示意圖如圖1—3所示。</p><p>　　全液壓壓下裝置的特點(diǎn):</p><p>　　(1)慣性力小、動作快、靈敏度高,因此可以得

23、到高精度的板帶材,其厚度偏差可以控制到小于成品厚度1%,而且縮短了板帶材的超差部分長度,提高了軋件成品率,節(jié)約了金屬,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,并降低了成本。</p><p>　　(2)結(jié)構(gòu)緊湊,降低了機(jī)座的總體高度,減少了廠房投資，同時(shí)提高了傳動效率。</p><p>　　(3)采用液壓系統(tǒng)可以使卡鋼迅速脫開,有利于處理卡鋼事故,避免了軋件對軋輥的刮傷。</p><p>　

24、　(4)可以實(shí)現(xiàn)軋輥快速提升,便于快速換輥,提高了軋機(jī)的有效作業(yè)效率,增加了軋機(jī)的產(chǎn)量。</p><p>　　(5)壓下系統(tǒng)復(fù)雜,工作條件要求高,有些元件制造困難、成本高、維護(hù)保養(yǎng)要求很嚴(yán)格以保證精度。 </p><p>　　1—電位器 2—傳給另一機(jī)架的迅號 3—位移調(diào)節(jié)放大器 4—放大器 5—伺服閥</p><p>　　6—位移傳感器 7—測厚儀

25、8—測壓儀 9—力—位移轉(zhuǎn)換元件 10—選擇開關(guān)</p><p>　　11—壓力傳感器 12—柱塞缸 13—壓力比較器 C—調(diào)節(jié)系數(shù)裝置</p><p>　　圖1.3 全液壓壓下系統(tǒng)示意圖</p><p>　　1.4電動壓下裝置經(jīng)常發(fā)生的事故及解決措施</p><p>　　1.4.1壓下螺絲的阻塞事故</p><

26、;p>　　由于初軋機(jī)、板坯軋機(jī)和厚板軋機(jī)的電動壓下裝置壓下行程大、速度快、動作頻繁，而且是不帶鋼壓下，所以常常由于操作失誤、壓下量過大等原因產(chǎn)生卡鋼、“坐輥”或壓下螺絲超限提升而發(fā)生壓下螺絲無法退回的事故。這時(shí)上輥不能移動，電機(jī)無法啟動，軋機(jī)不能正常工作。</p><p>　　為了處理堵塞事故，很多軋機(jī)都專門設(shè)置了壓下螺絲的回松機(jī)構(gòu)。</p><p>　　1.4.2壓下螺絲的自動旋松

27、</p><p>　　壓下螺絲的自動松問題主要發(fā)生在初軋機(jī)上，尤其是采用立式電動機(jī)壓下時(shí)，問題尤為嚴(yán)重，已停止轉(zhuǎn)動的壓下螺絲自動旋松，使輥縫值變動，造成軋件厚薄不均，嚴(yán)重影響軋件質(zhì)量。</p><p>　　目前防止壓下螺絲自動旋松的主要辦法是加大螺絲的摩擦力矩。這可以兩方面入手，一是加大壓下螺絲止推軸頸的直徑，并且在球面墊上開孔。二是適當(dāng)增加螺絲直徑。</p><p&g

28、t;　　2快速電動壓下裝置的方案選擇與評述</p><p>　　習(xí)慣上把不“帶鋼”的壓下裝置稱為快速壓下裝置。這種裝置多用在可逆熱軋機(jī)上，如初軋機(jī)、板坯軋機(jī)、中厚板軋機(jī)、連軋機(jī)組的可逆式粗軋機(jī)組等。</p><p>　　按照傳動的布置形式，快速電動壓下裝置有兩種方案：一種是由臺臥式電動機(jī)來驅(qū)動兩個(gè)壓下螺絲的升降，另一種是由兩臺立式電動機(jī)來驅(qū)動兩個(gè)壓下螺絲的升降。</p>&l

29、t;p>　　第一種方案采用臥式電動機(jī)，傳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(diǎn)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，因此在壓下速度不太快板坯軋機(jī)上經(jīng)常采用這種布置形式。如圖2.1所示。</p><p>　　1－制動器 2－電動機(jī)</p><p>　　圖2.1臥式電動機(jī)傳動壓

30、下裝置的配置方案</p><p>　　第二種方案是采用立式電動機(jī)，傳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(gè)壓下螺絲單獨(dú)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(jià)低。因?yàn)?150初軋機(jī)的壓下裝置要求具有以上特點(diǎn)，因此本次設(shè)計(jì)采用第二種方案。</p><p>　　1—電動機(jī) 2—小惰輪 3—大惰輪</p&

31、gt;<p>　　圖2.2 立式電機(jī)傳動壓下裝置的配置方案</p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，本人對壓下系統(tǒng)中的指針傳遞裝置進(jìn)行了改進(jìn)，原結(jié)構(gòu)中一端采用雙列圓柱滾子軸承，另一端采用單列圓柱滾子軸承。其主要缺點(diǎn)是不能承受軸向力。經(jīng)計(jì)算校核采用一對圓錐滾子軸承完全可以替代原方案，改進(jìn)后的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）可以承受一定的軸向力，從而保證了該裝置工作的可靠性。（2）便于安裝、拆卸，減輕了維修工作量，同時(shí)降

32、低了成本。</p><p><b>　　3計(jì)算軋制力</b></p><p>　　1計(jì)算第一道次軋制力</p><p>　　計(jì)算壓下量 （3.1） </p><p>　　計(jì)算接觸弧水平投影長度 （3.2）</p><p>　　計(jì)算軋制后軋

33、件的平均高度 （3.3） </p><p>　　計(jì)算外區(qū)應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù)</p><p><b>　?。?.4） </b></p><p><b>　　計(jì)算變形速度</b></p><p>　　因?yàn)?。所以采用粘著理論?jì)算 （3.5

34、）</p><p>　　計(jì)算相對壓下量 （3.6）</p><p><b>　?。?.7）</b></p><p>　　計(jì)算平均變形程度 （3.8）</p><p>　　其中

35、</p><p>　　計(jì)算20#的變形阻力</p><p><b>　?。?.9） </b></p><p>　　查《軋鋼機(jī)械》表2-1得20#變形阻力公式系數(shù)值</p><p><b>　　變形溫度影響系數(shù)</b></p><p><b>　?。?.10）<

36、/b></p><p><b>　　變形速度影響系數(shù)</b></p><p><b>　?。?.11）</b></p><p><b>　　變形程度影響系數(shù)</b></p><p><b>　?。?.12）</b></p><p&

37、gt;　　根據(jù)采用采利柯夫計(jì)算接觸弧上的平均壓力</p><p><b>　　（3.13）</b></p><p><b>　　計(jì)算軋制力</b></p><p><b>　?。?.14）</b></p><p>　　2計(jì)算第二道次軋制力</p><p>

38、;<b>　　計(jì)算壓下量</b></p><p>　　計(jì)算接觸弧水平投影長度</p><p>　　計(jì)算軋制后軋件的平均高度</p><p>　　計(jì)算外區(qū)應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù)</p><p><b>　　計(jì)算變形速度</b></p><p>　　因?yàn)?。所以采用粘著理論?jì)算<

39、/p><p><b>　　計(jì)算相對壓下量</b></p><p>　　計(jì)算平均變形程度 </p><p><b>　　其中</b></p><p>　　計(jì)算20#的變形阻力</p><p>　　查《軋鋼機(jī)械》表2-1得20#變形阻力公式系數(shù)值</p><

40、p><b>　　變形溫度影響系數(shù)</b></p><p><b>　　變形速度影響系數(shù)</b></p><p><b>　　變形程度影響系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)采用采利柯夫計(jì)算接觸弧上的平均壓力</p><p><b>　　計(jì)算軋制力</b&

41、gt;</p><p>　　3計(jì)算第三道次軋制力</p><p><b>　　計(jì)算壓下量</b></p><p>　　計(jì)算接觸弧水平投影長度</p><p>　　計(jì)算軋制后軋件的平均高度</p><p>　　計(jì)算外區(qū)應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù)</p><p><b>　　

42、計(jì)算變形速度</b></p><p>　　因?yàn)?。所以采用粘著理論?jì)算</p><p><b>　　計(jì)算相對壓下量</b></p><p>　　計(jì)算平均變形程度 </p><p><b>　　其中</b></p><p>　　計(jì)算20#的變形阻力</

43、p><p>　　查《軋鋼機(jī)械》表2-1得20#變形阻力公式系數(shù)值</p><p>　　1） 變形溫度影響系數(shù)</p><p>　　2）變形速度影響系數(shù)</p><p>　　3）變形程度影響系數(shù)</p><p>　　根據(jù)采用采利柯夫計(jì)算接觸弧上的平均壓力</p><p><b>　　計(jì)算軋制

44、力</b></p><p>　　4計(jì)算第四道次軋制力</p><p><b>　　計(jì)算壓下量</b></p><p>　　計(jì)算接觸弧水平投影長度</p><p>　　計(jì)算軋制后軋件的平均高度</p><p>　　計(jì)算外區(qū)應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù)</p><p><

45、;b>　　計(jì)算變形速度</b></p><p>　　因?yàn)?。所以采用粘著理論?jì)算</p><p><b>　　計(jì)算相對壓下量</b></p><p>　　計(jì)算平均變形程度 </p><p><b>　　其中</b></p><p>　　計(jì)算20#的變形

46、阻力</p><p>　　查《軋鋼機(jī)械》表2-1得20#變形阻力公式系數(shù)值</p><p>　　1）變形溫度影響系數(shù)</p><p>　　2）變形速度影響系數(shù)</p><p>　　3）變形程度影響系數(shù)</p><p>　　根據(jù)采用采利柯夫計(jì)算接觸弧上的平均壓力</p><p><b>

47、　　計(jì)算軋制力</b></p><p>　　5計(jì)算第五道次軋制力</p><p><b>　　計(jì)算壓下量</b></p><p>　　計(jì)算接觸弧水平投影長度</p><p>　　計(jì)算軋制后軋件的平均高度</p><p>　　計(jì)算外區(qū)應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù)</p><p&

48、gt;<b>　　計(jì)算變形速度</b></p><p>　　因?yàn)椤Ｋ圆捎谜持碚撚?jì)算</p><p><b>　　計(jì)算相對壓下量</b></p><p>　　計(jì)算平均變形程度 </p><p>　　其中 </p><p>

49、　　計(jì)算20#的變形阻力</p><p>　　查《軋鋼機(jī)械》表2-1得20#變形阻力公式系數(shù)值</p><p><b>　　變形溫度影響系數(shù)</b></p><p><b>　　變形速度影響系數(shù)</b></p><p><b>　　變形程度影響系數(shù)</b></p>

50、<p>　　根據(jù)采用采利柯夫計(jì)算接觸弧上的平均壓力</p><p><b>　　計(jì)算軋制力</b></p><p><b>　　4 電機(jī)容量的選擇</b></p><p>　　1計(jì)算壓下螺絲的轉(zhuǎn)速</p><p>　　2計(jì)算被平衡部件總重量</p><p>　　3

51、對壓下螺絲進(jìn)行受力分析，如圖4.1所示。</p><p>　　1－壓下螺絲 2－壓下螺母 3－球面墊</p><p>　　4.1壓下螺絲受力平衡圖</p><p>　　4計(jì)算作用在一個(gè)壓下螺絲上的力</p><p>　　5計(jì)算止推軸承阻力矩</p><p><b>　　（4.1） </b><

52、/p><p>　　=2926933.333N.m</p><p>　　6計(jì)算螺紋摩擦阻力矩</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　式中——螺紋上的摩擦角</p><p><b>　　——螺紋升角 </b></p><p>　　

53、7計(jì)算轉(zhuǎn)動壓下螺絲所需的靜力矩</p><p>　　8試選電機(jī)的型號為ZD141-2B，功率為200KW，基速為500r/min，高速為1200r/min。</p><p>　　9計(jì)算所選電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩</p><p>　　10對所選電機(jī)進(jìn)行過載校核：</p><p><b>　　滿足要求。</b></p>

54、<p>　　5 壓下螺絲與螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.1壓下螺絲的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.1.1壓下螺絲螺紋外徑確定</p><p>　　1、預(yù)選螺紋外徑及其它參數(shù)</p><p><b>　　由經(jīng)驗(yàn)公式得</b></p><p>　　查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，預(yù)選。<

55、;/p><p>　　式中 ----壓下螺絲外徑；</p><p><b>　　----軋輥輥頸；</b></p><p>　　螺紋螺距： </p><p><b>　　取螺距為。</b></p><p>　　根據(jù)和可確定壓下螺絲的中徑和內(nèi)徑；<

56、/p><p>　　5.1.2壓下螺絲的強(qiáng)度校核</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　式中 ----壓下螺絲中實(shí)際計(jì)算應(yīng)力，單位為；</p><p>　　----壓下螺絲所承受的軋制力，單位為；</p><p>　　----壓下螺絲螺紋內(nèi)徑，單位為；</p>

57、<p>　　----壓下螺絲許用應(yīng)力，單位為；</p><p>　　----壓下螺絲材料強(qiáng)度極限，單位為；</p><p>　　----壓下螺絲的安全系數(shù)，；</p><p><b>　　其中 </b></p><p>　　5.1.3壓下螺絲的尾部形狀設(shè)計(jì)</p><p>　　（1）本

58、次設(shè)計(jì)壓下螺絲的尾部選取鑲有青銅滑塊的方形尾部。</p><p>　　（2）壓下螺絲端部形狀選擇</p><p>　　壓下螺絲的端部選用凸形球面，因?yàn)榍蛎鎵|采用青銅材料，青銅球面墊的主要特點(diǎn)是具有較好的抗壓性能，采用壓下螺絲的端部為凸形球面大大提高了青銅墊塊使用壽命，減少有色金屬的消耗。</p><p>　　5.2壓下螺母的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)</p><

59、;p>　　壓下螺母的材料選為鑄造無錫青銅，其許用擠壓應(yīng)。</p><p><b>　　壓下螺母高度的確定</b></p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　從而解得 </p><p><b>　?。?.3）</b><

60、;/p><p><b>　　取 。</b></p><p>　　式中 ----螺紋受力面上的單位擠壓應(yīng)力，單位為；</p><p>　　----軸頸上的最大壓力，單位為；</p><p>　　----壓下螺母中的螺紋圈數(shù)；</p><p>　　----壓下螺絲的螺紋外徑，單位為；</p>

61、<p>　　----壓下螺絲的螺紋內(nèi)徑，單位為；</p><p>　　----壓下螺母與螺絲的內(nèi)徑之差，單位為；</p><p>　　----壓下螺絲材料許用應(yīng)力，單位為；</p><p><b>　　壓下螺母外徑的確定</b></p><p><b>　?。?.4）</b></p

62、><p><b>　　從而有</b></p><p><b>　　取。</b></p><p><b>　　6 齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　1選精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　?。?）按所設(shè)計(jì)的傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動。</

63、p><p>　?。?）選用7級精度（GB10095-88）。</p><p>　?。?）材料選擇：由表選擇小齒輪材料選用,硬度為；大齒輪材料為45鋼,硬度為,硬度差為。</p><p>　?。?）選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù),取為80。</p><p>　?。?）選取螺旋角。初選螺旋角β=8°。</p><p>　　

64、2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　(6.1)</b></p><p>　?。?）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　試選Kt = 1.6。 </p><p><b>　　由圖選取區(qū)域系數(shù)。</b></p><p><b>　　由圖

65、查得，，則。</b></p><p><b>　　由表選取齒寬系數(shù)。</b></p><p>　　由表查得材料的彈性影響系數(shù)。</p><p>　　由圖按齒面硬面查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限,小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限。</p><p>　　計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p><b&

66、gt;　?。?.2）</b></p><p><b>　　= 9.55×</b></p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p><b>　?。?.3）</b></

67、p><p>　　查取彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p><b>　　由圖查得，；</b></p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1得：</p><p><b>　　(6.4)</b></p><p><b&

68、gt;　　許用接觸應(yīng)力</b></p><p><b>　　(6.5)</b></p><p><b>　?。?） 計(jì)算</b></p><p>　　計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t，由計(jì)算公式得：</p><p><b>　　計(jì)算圓周速度</b></p>

69、<p><b>　　(6.6)</b></p><p><b>　　計(jì)算齒寬b及模數(shù)</b></p><p><b>　　(6.7)</b></p><p><b>　　(6.8)</b></p><p><b>　　(6.9)<

70、/b></p><p><b>　　計(jì)算縱向重合度</b></p><p><b>　　(6.10)</b></p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　已知使用系數(shù)=1.75。</p><p>　　根據(jù)v = 4.26

71、m/s，7級精度，查得動載系數(shù)；由表查得的計(jì)算公式:</p><p>　　故 （6.11）</p><p>　　查得，。故載荷系數(shù)：</p><p><b>　　(6.12)</b></p><p>　　按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑， </

72、p><p><b>　　即：</b></p><p><b>　　(6.13)</b></p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)</b></p><p><b>　　(6.14)</b></p><p>　　3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</

73、p><p><b>　　即：</b></p><p><b>　　(6.15)</b></p><p><b>　　(1)確定計(jì)算參數(shù)</b></p><p><b>　　1)計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p><b>　　

74、(6.16)</b></p><p>　　2)根據(jù)縱向重合度，由圖查得螺旋角影響系數(shù)。</p><p><b>　　3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b>　　(6.17)</b></p><p><b>　　(6.18)</b></p>&

75、lt;p><b>　　4)查取齒形系數(shù)</b></p><p><b>　　由表查得，；。</b></p><p>　　5)查取應(yīng)力校正系數(shù)</p><p><b>　　由表查得，；。</b></p><p>　　查取彎曲疲勞強(qiáng)度極限</p><p&g

76、t;　　由圖查得，小齒輪MPa；大齒輪MPa。</p><p>　　由圖10-18查得:彎曲疲勞極限壽命系數(shù): </p><p>　　6)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力,取安全系數(shù),由式(10-12)得:</p><p><b>　　(6.19)</b></p><p><b>　　MPa</b></p

77、><p><b>　　MPa</b></p><p>　　計(jì)算大、小齒輪的并加以比較</p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　　(2) 設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　,已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)

78、度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由：</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　取,則,取。</b></p><p><b>　　4幾何尺寸的計(jì)算</b></p><p><b>　　(1) 計(jì)算中心距</b&

79、gt;</p><p>　　將中心距圓整為667mm。</p><p>　　(2)按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p><b>　　30'07''</b></p><p>　　因β值改變不多，故參數(shù)、、等不必修正。</p><p>　　(3)計(jì)算大、小齒輪分度圓直徑&

80、lt;/p><p><b>　　(4)計(jì)算齒輪寬度</b></p><p><b>　　圓整后取 ， 。</b></p><p>　　7 主要零件的強(qiáng)度校核</p><p>　　7.1 圓錐齒輪軸的強(qiáng)度校核</p><p>　　1求圓錐齒輪軸上轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速</p>&

81、lt;p>　　2求作用在圓錐齒輪上的作用力</p><p><b>　　(7.1)</b></p><p><b>　　(7.2)</b></p><p><b>　　(7.3)</b></p><p><b>　　(7.4)</b></p&g

82、t;<p><b>　　(7.5) </b></p><p>　　3計(jì)算軸上的載荷并畫出彎矩圖和扭矩圖</p><p>　　圖7.1彎矩圖和扭矩圖</p><p><b>　　4判斷危險(xiǎn)截面</b></p><p>　　在截面Ⅲ處，雖然軸徑略微小些，但在該截面所承受的彎矩很小，幾

83、乎為零，所以可以不對該截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。再截面Ⅱ處的直徑與截面Ⅰ處的直徑相同，但截面Ⅱ處承受的彎矩較小，所以可以不對此截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。經(jīng)上述分析，只對截面Ⅰ處進(jìn)行強(qiáng)度校核。</p><p>　　5接彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p><b>　　(7.6)</b></p><p>　　該軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-1

84、得，因此，故安全。</p><p>　　7.2軸承使用壽命的校核</p><p>　　計(jì)劃軸承兩年換一次 Ln=236024=17280h</p><p>　　1初選代號為30210、30209的圓錐滾子軸承</p><p>　　2計(jì)算兩軸承承受的徑向載荷</p><p>　　3計(jì)算軸承產(chǎn)生的派生軸向力</p&

85、gt;<p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表4.6.3得代號為30209的圓錐滾子軸承的有關(guān)數(shù)據(jù)</p><p>　　，，，得代號為30210的圓錐滾子軸承的有關(guān)數(shù)據(jù)為，，，</p><p><b>　　(7.7)</b></p><p>　　所以2軸承為緊軸承，1軸承為松軸承。</p><p>　　4計(jì)算滾

86、動軸承的當(dāng)量為載荷</p><p><b>　　1軸承</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表13-5得徑向動載荷系數(shù)軸向動載荷系數(shù)。</p><p><b>　　2軸承</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表13-5得徑向動載荷系數(shù)軸向動載荷系數(shù)。</p><p&g

87、t;<b>　　(7.8)</b></p><p>　　5計(jì)算滾動軸承的壽命</p><p><b>　　(7.9)</b></p><p>　　>17280h,滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　8 潤滑方法的選擇</b></p><p>

88、;　　壓下螺母可用干油或稀油潤滑。采用稀油潤滑，循環(huán)油從開在上端面的徑向油孔送入螺紋。在螺紋孔內(nèi)沿軸線還開有油槽，以便潤滑油能進(jìn)入每一圈螺紋。</p><p>　　對于壓下螺絲在螺母中頻繁快速移動的初軋機(jī)，如果采用稀油潤滑，螺母的壽命可提高1.5～2倍，故采用稀油潤滑。</p><p>　　壓下指針傳遞裝置為油池潤滑，軸承為飛濺潤滑。</p><p><b&g

89、t;　　減速機(jī)為飛濺潤滑。</b></p><p><b>　　9 試車方法</b></p><p>　　(1)試車前應(yīng)詳細(xì)檢查。</p><p>　　(2)試車前按要求進(jìn)行潤滑，不得有漏油現(xiàn)象。</p><p>　　(3)試車時(shí)應(yīng)從低速開始試車，試車速度分別以15m/s、30m/s、45 m/s、60m/s

90、、75m/s、85mm/s、95mm/s七種速度(指壓下速度)進(jìn)行試車。</p><p>　　(4)試車次數(shù)不得少于20次。</p><p>　　(5)試車前要把安裝、檢查工具和影響試車的構(gòu)件拿開，試車后要清掃現(xiàn)場。</p><p>　　10 設(shè)備可靠性與經(jīng)濟(jì)評價(jià)</p><p>　　10.1機(jī)械設(shè)備的有效度</p><p

91、>　　對于可維修設(shè)備，由于發(fā)生故障之后，可以修理恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。因此，從開始工作到發(fā)生故障即可靠度；從發(fā)生故障后進(jìn)行維修恢復(fù)到正常工作階段即維修度；二者結(jié)合起來，就是機(jī)械設(shè)備的有效度(有效利用率)。</p><p><b>　　(10.1)</b></p><p>　　MTBF————平均故障間隔期 (h)</p><p>　　MT

92、TR————平均維修時(shí)間 </p><p>　　設(shè)備工作時(shí)間8640h,可能發(fā)生2次故障，每次處理故障時(shí)間平均6h，檢修時(shí)間500h。</p><p><b>　　10.2投資回收期</b></p><p>　　表10.1有關(guān)資料表（萬元）</p><p>　　投 資 300</p>

93、<p>　　年凈 收益 150 150 150 150 150 150 150 150 150</p><p>　　累計(jì)凈收益 -300 -150 0 150 300 450 600 750 900 1050</p><p><b>　　投資回收期： </b>

94、;</p><p><b>　　=3年</b></p><p>　　————行業(yè)投資回收期，重型機(jī)械</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　緊張而又忙碌的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了?；仡欉@

95、三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，真是有很大的收獲，從設(shè)計(jì)一開始搜集資料，到鞍鋼實(shí)習(xí)，回來認(rèn)真分析1150初軋機(jī)的快速電動壓下裝置的機(jī)械構(gòu)造，然后進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，強(qiáng)度校核，畫圖，編寫說明書。每一步都不容易，在劉春麗老師耐心指導(dǎo)下，克服了一個(gè)又一個(gè)困難。終于圓滿的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對我所學(xué)課程的一次總結(jié)。本次設(shè)計(jì)涉及到機(jī)械制圖，金屬工藝學(xué)，理論力學(xué)，材料力學(xué)，公差，軋鋼機(jī)械，機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)

96、計(jì)等。有的課程學(xué)的時(shí)間較長，已經(jīng)忘了，有的課程當(dāng)時(shí)學(xué)的不是太懂，但是通過這次設(shè)計(jì)，又重新掌握了這些知識。</p><p>　　由于液壓壓下技術(shù)的快速發(fā)展，使電動壓下裝置的地位有所下降，但是對于一些很厚的軋件仍需要采用開坯軋機(jī)進(jìn)行開坯軋制。因此電動壓下裝置在軋鋼領(lǐng)域仍有其價(jià)值。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在這次

97、畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了劉春麗老師和王德春老師的耐心指導(dǎo)，使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。他們淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)使我受益匪淺。還有機(jī)設(shè)教研室全體老師的熱心幫助。謹(jǐn)在此，表示我最衷心的謝意。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王海文.軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1983,78-100.</p><p

98、>　　[2] 采利柯夫,AH..軋鋼機(jī)的力參數(shù)計(jì)算理論[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1965,12-56.</p><p>　　[3] 濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2001,184-374.</p><p>　　[4] 施東成.軋鋼機(jī)械理論與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1993,80-138.</p><p>　　[5] 采

99、利柯夫,AH,斯米爾諾夫,B.B..軋鋼設(shè)備[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1961,76-96.</p><p>　　[6] 大連理工大學(xué)工程畫教研室[M].機(jī)械制圖.北京:高等教育出版社,2003,12-290.</p><p>　　[7] 陳作摸. 機(jī)械原理[M].北京:高等教育出版社,292-366.</p><p>　　[8] 莫雨松,李碩根.互換性與技術(shù)測

100、量[M].北京:中國計(jì)量出版社,2000,1-193.</p><p>　　[9]Sims,R.B..Inst Mech Engr.1954,Vo1 165,No6.</p><p>　　[10]Stone,M.D..ISE.1956,NO12,1953,NO2.</p><p>　　[11]王廷博，軋鋼生產(chǎn)，北京：冶金工業(yè)出版社，1981，80-122.</