畢業(yè)論文終稿-結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（送全套CAD圖紙 資料打包）

買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯XXXXX畢業(yè)設(shè)計(jì)論文結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)系名專業(yè)班級學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師職稱年月I目錄摘要IIIABSTRACTIV第一章緒論111研究背景及意義112結(jié)晶器振動(dòng)機(jī)構(gòu)簡介113結(jié)晶振動(dòng)機(jī)構(gòu)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀1第二章總體設(shè)計(jì)321設(shè)計(jì)要求322方案選擇3221振動(dòng)方式選擇3222振動(dòng)機(jī)構(gòu)型式選擇323總體參數(shù)分析5231負(fù)滑脫量計(jì)算5232頻率與周期5233結(jié)晶器的運(yùn)動(dòng)速度和加速度6234負(fù)滑脫時(shí)間的確定7第三章主要零部件的設(shè)計(jì)與選擇931電動(dòng)機(jī)的選擇9311電動(dòng)機(jī)類型的選擇9312電動(dòng)機(jī)容量的選擇9313電動(dòng)轉(zhuǎn)速的選擇1132減速器的選擇11321傳動(dòng)比的確定11322減速器選擇12323減速器的功率校核12324減速器的強(qiáng)度校核1233偏心軸的設(shè)計(jì)13331選擇軸的材料13332估算軸徑13333軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13334軸的強(qiáng)度計(jì)算與校核1434偏心軸上零件的設(shè)計(jì)與校核18341聯(lián)軸器的選擇18342軸承的選擇及壽命校核19II343鍵的選用及校核2335四桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)23351搖臂的設(shè)計(jì)23352連桿的設(shè)計(jì)24353連接銷軸的設(shè)計(jì)25第四章振動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝與維護(hù)保養(yǎng)2641振動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝2642振動(dòng)機(jī)構(gòu)的維護(hù)保養(yǎng)26總結(jié)28參考文獻(xiàn)29致謝30III摘要結(jié)晶器是連鑄機(jī)的心臟部件。它的主要作用就是對結(jié)晶器中的鋼水提供快速而且均勻的冷卻環(huán)境，促使坯殼的快速均勻生長，以形成質(zhì)量良好的坯殼，保證連鑄過程正常而穩(wěn)定的進(jìn)行。在連鑄技術(shù)的發(fā)展過程中，只有采用了結(jié)晶器振動(dòng)裝置后，連鑄才能成功。本文主要針對結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由電機(jī)、減速器、偏心軸、連桿、搖桿、支架、平臺(tái)等構(gòu)成。本次文首先，通過對四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及原理進(jìn)行分析，在此分析基礎(chǔ)上提出了四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)方案；接著，對主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算選擇；然后，對各主要零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與校核；最后，通過AUTOCAD制圖軟件繪制了四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)總裝圖、部裝圖及主要零部件圖。通過本次設(shè)計(jì)，鞏固了大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識(shí)，如機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、公差與互換性理論、機(jī)械制圖等；掌握了普通機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法并能夠熟練使用AUTOCAD制圖軟件，對今后的工作于生活具有極大意義。關(guān)鍵詞結(jié)晶器，四連桿，振動(dòng)，設(shè)計(jì)IVABSTRACTMOLDISACASTERHEARTCOMPONENTSITSMAINROLEISTOMOLDTHEMOLTENSTEELTOPROVIDERAPIDANDUNIFORMCOOLINGOFTHEENVIRONMENT,TOPROMOTETHERAPIDGROWTHOFTHEUNIFORMSHELLTOFORMAGOODQUALITYOFSOLIDIFIEDSHELL,TOENSURETHENORMALANDSTABLECONTINUOUSCASTINGPROCESSAFTERCASTINGTECHNOLOGYINTHEDEVELOPMENTPROCESS,ONLYWITHAMOLDOSCILLATIONDEVICE,CASTINGTOSUCCEEDINTHISPAPER,THEDESIGNFORTHEFOURBARLINKAGEMOLDVIBRATIONMECHANISM,FOURBARLINKAGEMECHANISMISMAINLYCOMPOSEDOFVIBRATINGMOTOR,REDUCER,ECCENTRICSHAFT,CONNECTINGRODS,ROCKER,BRACKETS,PLATFORMSTHISPAPERFIRST,THROUGHTHEFOURLINKSTRUCTUREANDPRINCIPLEOFTHEVIBRATIONMECHANISMISANALYZEDINTHISANALYSISTHEOVERALLSTRUCTUREOFTHEPROGRAMPROPOSEDFOURBARLINKAGEMECHANISMONTHEBASISOFVIBRATIONNEXT,THEMAINTECHNICALPARAMETERSWERECALCULATEDCHOICETHEN,FOREACHTHEMAINCOMPONENTSWEREDESIGNEDANDVERIFICATIONANDFINALLY,THROUGHTHEAUTOCADDRAWINGSOFTWARETODRAWAFOURBARLINKAGEASSEMBLYDIAGRAMVIBRATIONMECHANISM,THEMINISTRYOFEQUIPMENTANDMAJORCOMPONENTSDIAGRAMCHARTTHROUGHTHISDESIGN,THECONSOLIDATIONOFTHEUNIVERSITYISEXPERTISE,SUCHASMECHANICALPRINCIPLES,MECHANICALDESIGN,MECHANICSOFMATERIALS,TOLERANCESANDINTERCHANGEABILITYTHEORY,MECHANICALDRAWING,ETCMASTEREDTHEDESIGNMETHODOFGENERALMACHINERYPRODUCTSANDBEABLETOSKILLFULLYUSEAUTOCADDRAWINGSOFTWAREFORTHEFUTUREWORKOFGREATSIGNIFICANCEINLIFEKEYWORDSMOLD,FOURLINK,VIBRATION,DESIGNVVIVIIVIIIIX結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1第一章緒論11研究背景及意義結(jié)晶器是連鑄機(jī)的心臟部件。它的主要作用就是對結(jié)晶器中的鋼水提供快速而且均勻的冷卻環(huán)境，促使坯殼的快速均勻生長，以形成質(zhì)量良好的坯殼，保證連鑄過程正常而穩(wěn)定的進(jìn)行。在澆注鋼水時(shí)，若結(jié)晶器靜止不動(dòng)，坯殼容易與結(jié)晶器內(nèi)壁產(chǎn)生粘結(jié)，這就增大了拉坯時(shí)的阻力，導(dǎo)致出現(xiàn)坯殼“拉不動(dòng)”或者鋼水被拉漏事故發(fā)生，很難進(jìn)行澆注。而當(dāng)結(jié)晶器以一定的規(guī)律振動(dòng)時(shí)，這就能使其內(nèi)壁獲得比較良好的潤滑條件，從而減少了摩擦阻力又能防止鋼水和結(jié)晶器內(nèi)壁的粘結(jié)，同時(shí)還可以改善鑄坯的表面質(zhì)量。因?yàn)楫?dāng)產(chǎn)生粘結(jié)時(shí)，振動(dòng)能夠強(qiáng)制脫模，消除粘結(jié)。因此使結(jié)晶器發(fā)生振動(dòng)是澆注成功的先決條件，同時(shí)也是連鑄技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。正是振動(dòng)結(jié)晶器的發(fā)明，工業(yè)上才得以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用連鑄技術(shù)。隨著連鑄技術(shù)的不斷發(fā)展，結(jié)晶器振動(dòng)技術(shù)也在不斷的發(fā)展和完善。12結(jié)晶器振動(dòng)機(jī)構(gòu)簡介在連鑄技術(shù)的發(fā)展過程中，只有采用了結(jié)晶器振動(dòng)裝置后，連鑄才能成功。結(jié)晶器振動(dòng)的目的是防止拉坯坯殼與結(jié)晶器粘結(jié)，同時(shí)獲得良好的鑄坯表面，因而結(jié)晶器向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，減少新生的坯殼與銅壁產(chǎn)生粘結(jié)，以防止坯殼受到較大的應(yīng)力，使鑄坯表面出現(xiàn)裂紋而當(dāng)結(jié)晶器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，借助摩擦，在坯殼上施加一定的壓力，愈合結(jié)晶器上升時(shí)拉出的裂痕，這就要求向下的運(yùn)動(dòng)速度大于拉坯速度，形成負(fù)滑脫。機(jī)械振動(dòng)的振動(dòng)裝置由直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過萬向聯(lián)軸器，分兩端傳動(dòng)兩個(gè)蝸輪減速機(jī)，其中一端裝有可調(diào)節(jié)軸套，蝸輪減速機(jī)后面再通過萬向聯(lián)軸器，連接兩個(gè)滾動(dòng)軸承支持的偏心軸，在每個(gè)偏心輪處裝有帶滾動(dòng)軸承的曲柄，并通過帶橡膠軸承的振動(dòng)連桿支撐振動(dòng)臺(tái)，產(chǎn)生振動(dòng)。在新型連鑄生產(chǎn)工藝中，采用帶有數(shù)字波形發(fā)生器的結(jié)晶器電液伺服振動(dòng)控制是保證連鑄生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一。國外的應(yīng)用情況表明，采用連鑄結(jié)晶器非正弦伺服振動(dòng)，能夠有效地減少鑄坯與結(jié)晶器間的摩擦力，從而防止坯殼與結(jié)晶器粘結(jié)而被拉裂，減小鑄坯振痕，提高鑄坯質(zhì)量川一9L。帶有數(shù)字波形發(fā)生器的結(jié)晶器電液伺服振動(dòng)控制裝置和傳統(tǒng)的結(jié)晶器振動(dòng)裝置相比，可以方便地實(shí)現(xiàn)多種波形振動(dòng)、實(shí)現(xiàn)連鑄過程監(jiān)督和實(shí)時(shí)顯示振動(dòng)波形，并能在線修改非振動(dòng)方式及振動(dòng)頻率和幅值等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)控制過程的平穩(wěn)過度。13結(jié)晶振動(dòng)機(jī)構(gòu)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀最早的連鑄采用的是靜止的結(jié)晶器2，鑄坯直接從結(jié)晶器向下拉出，因?yàn)殍T坯極容易與結(jié)晶器壁發(fā)生粘結(jié)，很難進(jìn)行正常澆鑄，這時(shí)人們發(fā)現(xiàn)應(yīng)用潤滑油可顯著提高結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2潤滑效果、降低結(jié)晶器摩擦力，但是由于鋼水液面及拉坯速度的變化阻止了油膜的形成，從而不會(huì)產(chǎn)生明顯的潤滑效果。為了弄清楚摩擦力的形成原因，人們對靜止的結(jié)晶器連鑄過程的摩擦力進(jìn)行了測量。測試顯示碳含量01鋼的摩擦系數(shù)大約只有含碳量04鋼的1/21/3。結(jié)晶器振動(dòng)技術(shù)早期只應(yīng)用于有色金屬的澆鑄，直到1949年，才有SJUNGHANS最先將其應(yīng)用于鋼的澆鑄，其目的是為了有效的減低鑄坯與結(jié)晶器的摩擦力。SJUNGHANS的這一成果，對推動(dòng)連鑄技術(shù)的發(fā)展，使其從實(shí)驗(yàn)室走向社會(huì)工業(yè)化起到了極其重要的作用。從結(jié)晶器的發(fā)展可以看出，由于人們對結(jié)晶器振動(dòng)技術(shù)的認(rèn)識(shí)和理解不同，振動(dòng)技術(shù)經(jīng)歷了一個(gè)曲折的發(fā)展過程，概括起來，大致可以分為三個(gè)階段1）60年代及以前的時(shí)期。這是連鑄技術(shù)從無到有，從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵時(shí)期。連鑄技術(shù)的出現(xiàn)，引起了冶金工作者的廣泛關(guān)注，人們紛紛展開實(shí)驗(yàn)室研究，為了克服靜止結(jié)晶器澆鑄時(shí)出現(xiàn)的粘結(jié)漏鋼，首先對粘結(jié)性漏鋼機(jī)理進(jìn)行了研究。由于這種機(jī)理認(rèn)識(shí)的不同，相應(yīng)地發(fā)展了各種結(jié)晶器振動(dòng)技術(shù)。其中以基于“撕裂焊合”理論的31型振動(dòng)方式占主導(dǎo)地位，因機(jī)械制造困難及維護(hù)方面的原因，后來發(fā)展了基于偏心輪實(shí)現(xiàn)的正弦運(yùn)動(dòng)。正弦振動(dòng)具有速度、加速度變化平衡，振動(dòng)過程無沖擊，結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，安裝等優(yōu)點(diǎn)，加上負(fù)滑動(dòng)理論的不斷發(fā)展和完善，正弦振動(dòng)開始得到了廣泛的關(guān)注。2）70年代至80年代初。這是連鑄技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用大發(fā)展及提高鑄坯質(zhì)量的時(shí)期。因?yàn)檫B鑄技術(shù)與傳統(tǒng)的模鑄相比有巨大的優(yōu)越性，所以連鑄技術(shù)開發(fā)成功后迅速地得到了廣泛的應(yīng)用。與振動(dòng)密切相關(guān)的鑄坯表面振痕對鑄坯表面質(zhì)量有很大的影響，人們便開始重視振動(dòng)方式。振痕除通過凹坑形成應(yīng)力集中外，有時(shí)還能在振痕下觀察到正偏析。在振痕底部熱阻的增加了局部冷卻速率，延緩了坯殼的生長，進(jìn)而局部微觀組織粗化，增加了橫向裂紋及表面裂紋的敏感性。對奧氏體不銹鋼，溢流“鉤”中微觀組織的粗化加上偏析作用會(huì)使鑄坯表面振痕深度超過03MM,熱軋前必須進(jìn)行修磨，否則無法熱軋。因此，為了改善鑄坯表面質(zhì)量，必須減少振痕深度。通過研究發(fā)現(xiàn)，負(fù)滑動(dòng)時(shí)間對振痕深度有較大的影響，對于正弦振動(dòng)，負(fù)滑動(dòng)時(shí)間與振動(dòng)各參數(shù)有密切關(guān)系。為了減少負(fù)滑動(dòng)時(shí)間，以減少振痕深度，提高鑄坯表面質(zhì)量，采用高頻率，小振幅振動(dòng)方式起到了積極作用。380年代后期到90年代。連鑄技術(shù)通過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)逐步走向了成熟，常規(guī)產(chǎn)品質(zhì)量矛盾已經(jīng)不突出。然而由于煉鋼技術(shù)的不斷完善，煉鋼節(jié)奏不斷加快，爐子出鋼量增加，與煉鋼及后步工序的軋鋼能力相比，已有的連鑄機(jī)生產(chǎn)能力便成為整個(gè)生產(chǎn)過程中的限制環(huán)節(jié)。廣大科技工作者開始尋求提高現(xiàn)有的連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的途徑。根據(jù)報(bào)道，日本的NKK早在80年代初就開始了提高拉坯速度的高效連鑄技術(shù)的研究工作。結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3第二章總體設(shè)計(jì)21設(shè)計(jì)要求四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，振幅12毫米，振動(dòng)重量按800毫米長結(jié)晶器計(jì)算，頻率100150之間。22方案選擇221振動(dòng)方式選擇結(jié)晶器振動(dòng)方式是指結(jié)晶器運(yùn)動(dòng)速度的變化規(guī)律，有三種（1）同步振動(dòng)同步式振動(dòng)是最早的振動(dòng)形式，其速度變化規(guī)律特點(diǎn)是結(jié)晶器在下降時(shí)與鑄坯作同步運(yùn)動(dòng)，然后以三倍的拉速上升，上升和下降都是等速運(yùn)動(dòng)；這種振動(dòng)方式需要采取凸輪機(jī)構(gòu)，加工制造比較麻煩，同時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生沖擊力，影響結(jié)晶器振動(dòng)的平穩(wěn)性，對鑄坯質(zhì)量和設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)都是不利的。（2）負(fù)滑脫振動(dòng)負(fù)滑脫振動(dòng)是同步振動(dòng)的改進(jìn)形式，其主要特點(diǎn)是1）結(jié)晶器的下降速度稍大于拉坯速度，優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)結(jié)晶器下降時(shí)使坯殼中產(chǎn)生壓應(yīng)力，以促進(jìn)斷裂的坯殼壓合，也有利于脫模；2）結(jié)晶器在上升和下降的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處，速度變化比較緩和，利于提高運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。負(fù)滑脫式振動(dòng)是一種較好的振動(dòng)形式，但是也是靠凸輪來實(shí)現(xiàn)的。（3）正弦式振動(dòng)正弦式振動(dòng)時(shí)，結(jié)晶器的運(yùn)動(dòng)速度是按正弦規(guī)律變化的，其特點(diǎn)是1）由于正弦振動(dòng)中沒有穩(wěn)定的速度階段，所以結(jié)晶器和鑄坯之間沒有同步運(yùn)動(dòng)階段，但有一段負(fù)滑脫階段，有利于促使坯殼愈合；2）由于速度是按正弦運(yùn)動(dòng)變化，加速度是按余弦規(guī)律變化，過渡比較平穩(wěn)，沒有很大的沖擊；3）因加速度較小，有可能提高振動(dòng)頻率，利于提高脫模作用，消除粘接現(xiàn)象；4）正弦式振動(dòng)是通過偏心輪或四桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，制造比較容易。由于上述的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)代工業(yè)化連鑄機(jī)的結(jié)晶器振動(dòng)機(jī)構(gòu)，多是按照正弦振動(dòng)方式設(shè)計(jì)。綜上所述，本設(shè)計(jì)選擇正弦振動(dòng)方式。222振動(dòng)機(jī)構(gòu)型式選擇結(jié)晶器的振動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)基本部分實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器運(yùn)動(dòng)軌跡的部分和實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器振動(dòng)的部分。結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4按照結(jié)晶器運(yùn)動(dòng)軌跡（弧線）的實(shí)現(xiàn)方式分為導(dǎo)軌式、長臂式、復(fù)合差動(dòng)式、短臂四連桿式和四偏心輪式，其特點(diǎn)如下（1）導(dǎo)軌式振動(dòng)機(jī)構(gòu)導(dǎo)軌式振動(dòng)機(jī)構(gòu)是通過具有一定半徑的弧形導(dǎo)軌和滑輪來使結(jié)晶器實(shí)現(xiàn)弧線運(yùn)動(dòng)的。由于振動(dòng)行程很小，弧形導(dǎo)軌也可以用兩段折線來代替，以便簡化加工。導(dǎo)軌可以故地在澆注平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)上，也可以固定在二次冷卻裝置的機(jī)架上，這樣便于對弧。滑輪也可以用滑塊代替。它們是固定在結(jié)晶器的外殼或框架上的。結(jié)構(gòu)比較簡單，早期使用較多。（2）長臂式振動(dòng)機(jī)構(gòu)長臂式振動(dòng)機(jī)構(gòu)是通過一根長臂來實(shí)現(xiàn)弧線運(yùn)動(dòng)，長臂的工作長度等于圓弧半徑，一端為支點(diǎn)，即連鑄機(jī)的圓弧中心，它是鉸接在建筑結(jié)構(gòu)上的。另一端上裝著結(jié)晶器，可以繞支點(diǎn)做弧線擺動(dòng)。長臂是通過振動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上下振動(dòng)的。長臂式振動(dòng)裝置能準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)弧線運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)也比較簡單，這種振動(dòng)機(jī)構(gòu)對拆裝二次冷卻裝置及拉坯矯直機(jī)不太方便，現(xiàn)已淘汰。（3）復(fù)合差動(dòng)式振動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)合差動(dòng)式機(jī)構(gòu)是我國自行開發(fā)的一種振動(dòng)機(jī)構(gòu)。結(jié)晶器固定在由彈簧支撐的振動(dòng)框架上，用凸輪和偏心輪強(qiáng)迫框架下降，利用彈簧的反力使其上升。該振動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)軌跡精確，機(jī)構(gòu)簡單，運(yùn)動(dòng)件及軸承較少，方便維修及快速更換。而且由于有彈簧支撐，不但使拉破坯殼的危險(xiǎn)大大下降，還能使有關(guān)運(yùn)動(dòng)件及齒輪和齒條等嚙合件永不脫離嚙合。（4）短臂四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)四連桿機(jī)構(gòu)中的連桿CD在某一瞬時(shí)的運(yùn)動(dòng)是繞瞬時(shí)中心O作弧線運(yùn)動(dòng)的，圓弧半徑為OD。因此，只要恰當(dāng)?shù)剡x擇四連桿中各桿的尺寸參數(shù)，使OD正好等于連鑄機(jī)的圓弧半徑R，使結(jié)晶器處在CD桿的位置，便可以實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器的弧線運(yùn)動(dòng)。由于結(jié)晶器的振幅與圓弧半徑相比很小，因此瞬心位置變化造成的運(yùn)動(dòng)誤差在理論上很小，不大于01MM，可以忽略。圖21四連桿機(jī)構(gòu)（5）四偏心輪振動(dòng)機(jī)構(gòu)四偏心輪振動(dòng)機(jī)構(gòu)是西德曼內(nèi)斯曼公司于70年代開發(fā)，80年代加以改進(jìn)的一種振結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)5動(dòng)機(jī)構(gòu)。結(jié)晶器的弧線運(yùn)動(dòng)是利用兩對偏心距不同的偏心輪及連桿機(jī)構(gòu)而產(chǎn)生的。結(jié)晶器運(yùn)動(dòng)的弧線定中是利用兩條板式彈簧使結(jié)晶器只作弧形擺動(dòng)，而不能產(chǎn)生前后左右的位移。適當(dāng)選擇彈簧的長度，可以使運(yùn)動(dòng)軌跡誤差不大于002MM。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)選擇四連桿機(jī)構(gòu)作為振動(dòng)裝置的型式。23總體參數(shù)分析231負(fù)滑脫量計(jì)算在結(jié)晶器下振速度大于拉坯速度時(shí)，稱為“負(fù)滑脫”。負(fù)滑脫量的定義為MAX10V拉拉式中負(fù)滑脫量，；結(jié)晶器振動(dòng)時(shí)的最大速度，M/MINMAXV拉坯速度，4M/MIN。拉負(fù)滑脫能幫助“脫?！?，有利于拉裂坯殼的愈合。正玄振動(dòng)的選3040時(shí)效果較好。在這里選取為30。則由公式MAX10V拉拉可得出結(jié)晶器的最大振動(dòng)速為MAXV（1）則MAXV拉4（130）52M/MIN0086M/S232頻率與周期結(jié)晶器上下振動(dòng)一次的時(shí)間稱為振動(dòng)周期T，單位S。一分鐘內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)為頻率，單位次/MIN。求解頻率的公式為FMAX2VFA式中結(jié)晶器振動(dòng)頻率F振幅，3MM結(jié)晶器振動(dòng)的最大速度，52M/MINMAXV結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)6故2758次/MIN46次/S352/MIN10F周期T022S1F46圓頻率2850WT233結(jié)晶器的運(yùn)動(dòng)速度和加速度結(jié)晶器振動(dòng)裝置的速度的大小方向是隨時(shí)間的變化而變化的，由于結(jié)晶器是按正弦曲線規(guī)律振動(dòng)的，若結(jié)晶器運(yùn)動(dòng)時(shí)間為TS，則振動(dòng)結(jié)晶器任一瞬間的運(yùn)動(dòng)速度可由下式求出MVAXSINWT可知，結(jié)晶器的運(yùn)動(dòng)速度是按正弦規(guī)律變化的當(dāng)0，T0時(shí)，0；TMV，T00275S時(shí)，52SIN36M/MIN，方向向下；WT48T4,T0055S時(shí)，52M/MIN,振動(dòng)速度達(dá)到最大值；T2MV,T00825S時(shí)，36M/MINWT34,T011S時(shí)，0；結(jié)晶器振動(dòng)到最低點(diǎn)。準(zhǔn)備向上振動(dòng)；MV，T01375S時(shí)，36M/MIN,方向向上；T54，T0165S時(shí)，52M/MIN振動(dòng)速度達(dá)到最大；WT32MV，T01925S時(shí)，36M/MIN；T74，T022S時(shí)，0。2MV結(jié)晶器振動(dòng)裝置的加速度可由下式計(jì)算結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)7MVTDAAXCOSW0086285COST245COSM/2S由此可見結(jié)晶器振動(dòng)的加速度是按余弦規(guī)律變化的當(dāng)0，T0時(shí)，245M/S,加速度具有最大值；WTA，T00275S時(shí)，173M/S；T48T,T0055S時(shí)，0；WT2A,T00825S時(shí)，173M/ST34,T011S時(shí)，245M/S；A，T01375S時(shí)，173M/S,；WT54，T0165S時(shí)，0M/S；T32A，T01925S時(shí)，173M/S；WT74，T022S時(shí)，245M/S。2A由此結(jié)晶器振動(dòng)裝置完成了一個(gè)周期的振動(dòng)，振動(dòng)裝置進(jìn)入下一個(gè)周期的振動(dòng)。234負(fù)滑脫時(shí)間的確定當(dāng)結(jié)晶器下振動(dòng)的速度大于拉坯速度時(shí)就出現(xiàn)負(fù)滑脫，在本設(shè)計(jì)中拉坯速度4M/MIN，設(shè)開始出現(xiàn)負(fù)滑脫的時(shí)間，則有V拉1T1452SINWT則00307S1T4ARCSI5280T結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)8負(fù)滑脫總時(shí)間124FTTT023700486S結(jié)晶器的位置、速度曲線和鑄流速度曲線（從結(jié)晶器的最高位置開始）如下圖所示曲線3曲線2曲線1下降上升圖中，曲線1表示結(jié)晶器位置；曲線2表示結(jié)晶器的速度；曲線3表示鑄流速度；表示負(fù)滑脫時(shí)間。由于結(jié)晶器為上下運(yùn)動(dòng)，而鑄流為連續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，這樣在各個(gè)位FT置時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況就有所不同，現(xiàn)分析如下位置1結(jié)晶器速度0，鑄流速度拉坯速度4M/MIN，結(jié)晶器在最高位置點(diǎn)；位置2結(jié)晶器速度加速到4M/MIN，鑄流速度拉坯速度4M/MIN，二者等質(zhì)同向，相對速度為0，開始負(fù)滑脫；位置3結(jié)晶器向下加速到最大速度52M/MIN，鑄流速度拉坯速度4M/MIN，結(jié)晶器速度超過拉坯速度，并達(dá)到最大值；位置4結(jié)晶器速度達(dá)到最大后減速到4M/MIN，鑄流速度拉坯速度4M/MIN，結(jié)晶器速度減到等于位拉速，負(fù)滑脫結(jié)束。位置5結(jié)晶器速度0，鑄流速度拉坯速度4M/MIN，結(jié)晶器處于最低位置；位置6結(jié)晶器速度向上加速到4M/MIN，鑄流速度拉坯速度4M/MIN，二者等質(zhì)反向；位置7結(jié)晶器向上加速到最大值52M/MIN，鑄流速度拉速4M/MIN，二者相對速度最大。位置8結(jié)晶器回到初始位置，結(jié)束了一個(gè)周期的循環(huán)，下一循環(huán)開始。從總的情況看正玄振動(dòng)方式采用高頻率、小振幅、較大的負(fù)滑脫量的振動(dòng)較結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)9為有利。第三章主要零部件的設(shè)計(jì)與選擇31電動(dòng)機(jī)的選擇選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)綜合考慮的問題根據(jù)機(jī)械負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)的類型。根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，速度變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。選擇電動(dòng)機(jī)功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。所選擇的電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)該留有余量，負(fù)荷率一般在0708之間。過大的備用功率會(huì)使電動(dòng)機(jī)的效率降低，對于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)將變壞，并使電動(dòng)機(jī)最大的轉(zhuǎn)矩校驗(yàn)強(qiáng)度的生產(chǎn)機(jī)械造價(jià)提高。根據(jù)使用場所的環(huán)境條件，如溫度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)方式，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式。根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對功率因數(shù)的要求，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級和類型。根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速和對電力傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程性能的餓要求，以及機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。除此之外，選擇電動(dòng)機(jī)還必須符合節(jié)能的要求，考慮運(yùn)行的可靠性、設(shè)備的供貨狀況、備品備件的通用性、安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品價(jià)格、建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行和維修費(fèi)用、生產(chǎn)過程中前后期電動(dòng)機(jī)功率變化關(guān)系等各種因素。311電動(dòng)機(jī)類型的選擇電動(dòng)機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)部件。因?yàn)槭覂?nèi)工作連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以選擇Y系列（IP44）三相異步電動(dòng)機(jī)。312電動(dòng)機(jī)容量的選擇根據(jù)煉鋼機(jī)械式（1017）可得機(jī)構(gòu)振動(dòng)頻率102AVVFH結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)10式中最大拉坯速度AV負(fù)滑動(dòng)率（根據(jù)常規(guī)，一般選取為3040，此處取35）結(jié)晶器振幅H可得MIN286RF計(jì)算振動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)功率P10TAPV上式中的可由下式求得TTVPQF式中振動(dòng)總負(fù)荷T振動(dòng)臺(tái)及承載靜負(fù)荷結(jié)晶器內(nèi)的阻力F結(jié)晶器動(dòng)負(fù)荷VP分別計(jì)算如下（1）2120981760MQGKNS式中振動(dòng)負(fù)荷質(zhì)量M（2）VPA根據(jù)公式（34），可以得到振動(dòng)加速度/2SIN2MADVTFHFFT可得2MAX7S綜合以上計(jì)算，可得340VPN（3）鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)的阻力主要包括鑄坯與結(jié)晶器內(nèi)壁的粘附力和鑄坯運(yùn)動(dòng)的摩擦力。結(jié)晶器內(nèi)阻力的大小與結(jié)晶器的內(nèi)腔尺寸、制造安裝精度、結(jié)晶器的潤滑和振動(dòng)情況有關(guān)。具體數(shù)值可以按下式（641）計(jì)算23010GKFBDRF結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)11式中結(jié)晶器內(nèi)的阻力，F(xiàn)N鋼水密度，3KGCM坯寬，B3C結(jié)晶器開口寬度，DR結(jié)晶器液面到下口的距離，KFC鑄坯與結(jié)晶器壁的摩擦系數(shù)，取0035結(jié)晶器內(nèi)的阻力也可以用下式（642）進(jìn)行簡單估算98150FL式中結(jié)晶器周邊長，M可得9812506150398N綜合以上計(jì)算，可得7634TP可得驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率1895214060TAVKW313電動(dòng)轉(zhuǎn)速的選擇由于振動(dòng)裝置振動(dòng)頻率100150，及傳動(dòng)裝置輸出轉(zhuǎn)速M(fèi)IN/150RNW采用蝸輪蝸桿減速器，推薦傳動(dòng)比為306I所以電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的推薦值為MIN/4506RINW符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為750、1000、1500、3000R/MIN。綜合考慮傳動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)緊湊性和經(jīng)濟(jì)性，選用同步轉(zhuǎn)速1500R/MIN的電機(jī)。綜合分析上述影響因素，本設(shè)計(jì)題目選擇Y系列（IP44）三相異步電動(dòng)機(jī)，（JB/T96161999）,型號(hào)為Y200L4,額定功率30千瓦，轉(zhuǎn)速1470轉(zhuǎn)/分，重量253千克。安裝及外形是機(jī)座帶底腳、端蓋無凸緣。32減速器的選擇321傳動(dòng)比的確定由設(shè)計(jì)參數(shù)可知，結(jié)晶器振動(dòng)頻率為100150次/MIN，則有減速器低速軸上的轉(zhuǎn)結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)12速為100150次/MIN，高速軸是根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速確定，為1470R/MIN。所以傳送比為7148950147/I這樣我們可以查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第四卷1644頁中表1625ZLY型減速器功率得到傳動(dòng)比為105，采用渦輪蝸桿減速器。322減速器選擇由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第四卷中可查知，選用ZLY14071，其減速器功率為P126KW，高速軸軸頸為32MM，低速軸軸頸為65MM。323減速器的功率校核123PFP3計(jì)算功率P2負(fù)載功率1167KWP1減速器公稱輸入功率23KWF1工況系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第五版第四卷1628，選定工況系數(shù)為15KWP23517613根據(jù)上述計(jì)算可知，減速器的選擇可以符合要求。324減速器的強(qiáng)度校核減速器的軸的材料擬選用45號(hào)鋼。（1）高速軸的強(qiáng)度校核電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為MN/M4170395則高速軸聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩為NNM4178381式中M電動(dòng)級額定轉(zhuǎn)矩N聯(lián)軸器的安全系數(shù)，運(yùn)行機(jī)構(gòu)N135機(jī)構(gòu)剛性動(dòng)載系數(shù)，1220，取18888低速軸上的轉(zhuǎn)矩為MN/I/137904321211所以減速器高速軸上的最大轉(zhuǎn)矩為MM1431NM高速軸上的最小軸徑為由減速器查知D55MM所以高速軸的最大扭矩應(yīng)力為PA/857062431MAX3許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力120/S結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)13所以故通過校核。MAX（2）低速軸的強(qiáng)度校核低速軸的最大轉(zhuǎn)矩為MN137AX低速軸的最小軸徑為28MM，但是最大轉(zhuǎn)矩處的軸徑約為D281038MM，所以PAPA/M1209042AXA3綜上所述，減速器通過校核33偏心軸的設(shè)計(jì)331選擇軸的材料碳鋼冶煉容易，生產(chǎn)方便，價(jià)格低廉，加工容易，通過熱處理可以適當(dāng)提高其機(jī)械性能，因而在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。但隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對工業(yè)用鋼的要求越來越高，在許多場合，碳素鋼往往不能滿足高服役條件和各種特殊的物理化學(xué)的性能要求。在這種情況下必須采用合金鋼或者特殊合金。所謂合金鋼就是指為了改善鋼的性能專門加入某些合金元素。本題目中的偏心軸要傳遞較大的扭矩，軸徑較大，有較大的截面尺寸，碳鋼的淬透性不足的話，就無法滿足需要。所以本設(shè)計(jì)題目選擇40CR。查7機(jī)械設(shè)計(jì)可得該材料的力學(xué)參數(shù)。11135,85,70BMPAPAMPA332估算軸徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑。先根據(jù)7機(jī)械設(shè)計(jì)表124可知40CR的C102；輸出軸的功率為齒輪嚙合效率；輸出軸的轉(zhuǎn)速為31239KW3。286/MINR根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式（122）得3MIN29107586PDCM由于該軸軸心處有空心處，所以選擇最小軸徑應(yīng)該比此最小值大很多。333軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該軸上零件有軸承和偏心套。偏心套的周向定位用定位裝置的齒嚙合來實(shí)現(xiàn)，軸向定位通過螺釘來實(shí)現(xiàn)。軸承處定位軸肩為了使得軸承的裝卸、維修方便，不應(yīng)該取的太高。此軸在偏心處增加潤滑裝置。軸的結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)時(shí)，在軸的左右兩端要做倒角；兩處裝軸承處要磨削加工，留有砂輪的越程槽；該軸的各段軸徑和長度確定如下（如圖53）結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)14圖53軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從左至右的各段圓周及偏心段的軸徑為1560230MM251906140MM。各段軸段長度見圖所示。且左端軸承距離A處375，右端軸承382距離A處200。334軸的強(qiáng)度計(jì)算與校核（1）先進(jìn)行軸的受力分析因?yàn)榻Y(jié)晶器的運(yùn)動(dòng)形式為正弦方式，而且在運(yùn)動(dòng)過程中，結(jié)晶器內(nèi)的阻力在發(fā)生有規(guī)律的變化，必須通過分步驟的分析結(jié)晶器的運(yùn)動(dòng)過程才能得到偏心軸受力最大的時(shí)候。將結(jié)晶器運(yùn)動(dòng)位移和速度曲線，在同一坐標(biāo)系中做出。由于結(jié)晶器是從下向下運(yùn)動(dòng)，而鑄流連續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，這樣在各個(gè)位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況就有所不同，現(xiàn)分析如下（如圖54所示）1）在此過程中，結(jié)晶器向下運(yùn)動(dòng)，加速度的方向向下。結(jié)晶器速度從零開始增加，一直增加到和鑄流速度相同之時(shí)，即將開始負(fù)滑脫。2）在此過程中，結(jié)晶器向下運(yùn)動(dòng)，加速度方向向下，處于負(fù)滑脫的過程中。一直到達(dá)到最大速度之前。3）在此過程中，結(jié)晶器向下運(yùn)動(dòng)，加速度方向向上，仍處于負(fù)滑脫的過程中，速度逐漸減小，直到和鑄流速度相等。結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)15曲線3曲線2曲線1下降上升曲線1結(jié)晶器位置曲線2結(jié)晶器速度曲線3鑄流速度負(fù)滑脫時(shí)間FT圖54振動(dòng)波形圖4）在此過程中，結(jié)晶器向下運(yùn)動(dòng)，加速度方向向上，速度逐漸由鑄流速度減小為零。此時(shí)結(jié)晶器運(yùn)動(dòng)到了最下方。5）在此過程中，結(jié)晶器開始向上運(yùn)動(dòng)，加速度方向向上，速度逐漸增大，直至增大到最大速度。6）在此過程中，結(jié)晶器仍向上運(yùn)動(dòng)，加速度方向向下，速度逐漸減小，直至減小到零。此時(shí)結(jié)晶器回到運(yùn)動(dòng)的起始位置。通過分析結(jié)晶器的運(yùn)動(dòng)過程，可知在（5）過程中，偏心軸將會(huì)受到最大力的作用。因?yàn)樵诖诉^程中，結(jié)晶器向上運(yùn)動(dòng)，重力和結(jié)晶器內(nèi)的阻力方向都是向下的，同時(shí)，阻尼器會(huì)施加阻力，當(dāng)出現(xiàn)向上加速度最大的時(shí)刻，偏心軸等傳動(dòng)部件經(jīng)過連桿傳遞到振動(dòng)臺(tái)的力是最大的。分析此過程，可以得到求解偏心軸強(qiáng)度時(shí)的受力及其簡圖，因?yàn)槠妮S的尺寸相對于整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來說，可以忽略不計(jì)，所以，可以認(rèn)為此時(shí)偏心軸所受的力是垂直于地面向上的。以結(jié)晶器為研究對象，進(jìn)行受力分析可得結(jié)晶器的自重為31298/120981760QTNKGN結(jié)晶器內(nèi)阻力為F偏心軸經(jīng)連桿施加給振動(dòng)臺(tái)的力為MAXQ經(jīng)計(jì)算可得1893結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)16所以，偏心軸所受的力為19837092FN作出軸的受力簡圖（即力學(xué)模型），如圖（55A）所示，取集中載荷作用于偏心軸處，且距離偏心軸左端軸承A375MM，距離右端軸承B200MM。（2）計(jì)算軸承支反力左端軸承的支反力12079825095RAFBNA右端軸承的支反力1313RB（3）畫彎矩圖圖55B截面A處的彎矩為106ARMFANM計(jì)算彎矩圖扭矩圖彎矩圖受力簡圖圖55軸的強(qiáng)度計(jì)算（4）畫轉(zhuǎn)矩圖及其計(jì)算（圖55C）3329950688PTNMN（5）畫計(jì)算彎矩圖及其計(jì)算（圖55D）因?yàn)樵撦S單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，則截面A處的計(jì)算彎矩106B結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)17為22213106981032VAMTNM（6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度1）截面A處當(dāng)量彎矩最大，故截面A處為危險(xiǎn)截面。已知，查機(jī)械設(shè)計(jì)表122可得。032AVNM170BMPA3310285AMPAWD1B2）截面B處雖只受扭矩，但是其直徑最小，所以也是危險(xiǎn)截面。233069MTNM335814BPAD170BMPA所以,其強(qiáng)度足夠。（7）按疲勞強(qiáng)度校核安全系數(shù)本設(shè)計(jì)題目取C截面處疲勞強(qiáng)度校核安全系數(shù)，因?yàn)樵贑截面處，其截面比A處要小，計(jì)算彎矩較大，且是偏心段的軸肩與非偏心部分連接出，有應(yīng)力集中發(fā)生?？箯澖孛嫦禂?shù)333010196850WDM抗扭截面系數(shù)27T彎矩1833064281CAMN扭矩96TNM彎曲應(yīng)力幅34281065CAMPAW彎曲平均應(yīng)力0M扭剪應(yīng)力幅3396810427ATA扭剪平均應(yīng)力4MAMP查機(jī)械設(shè)計(jì)表（122）可得彎曲、剪切疲勞極限，135185A結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)18彎曲、扭轉(zhuǎn)的等效系數(shù)03,15查機(jī)械設(shè)計(jì)表（128）可得絕對尺寸系數(shù)4,6表面質(zhì)量系數(shù)095查機(jī)械設(shè)計(jì)表（125）根據(jù)所選材料可得彎曲時(shí)配合及圓角處的有效應(yīng)力集中系數(shù)分別為189,205K扭轉(zhuǎn)時(shí)配合及圓角處的有效應(yīng)力集中系數(shù)分別為46取大值，即邊緣有效應(yīng)力集中系數(shù)為，205受彎矩作用時(shí)的安全系數(shù)為135120694AMSK受扭矩作用時(shí)的安全系數(shù)為11851606049AMS安全系數(shù)為221360CS15S故可知軸的疲勞強(qiáng)度安全。34偏心軸上零件的設(shè)計(jì)與校核341聯(lián)軸器的選擇（1）選擇根據(jù)，選擇聯(lián)軸器型號(hào)為HL6。70DM23059TNM（2）校核已知聯(lián)軸器的工程轉(zhuǎn)矩查表可得，則有計(jì)算轉(zhuǎn)矩15AK230954CATNM結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)19查表可知HL6型彈性聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)矩為3150TNM由于，故選擇HL6不合適。所以要選擇HL7型。CAT查表可知HL6型彈性聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)矩為6有，故選擇HL7型合適CA342軸承的選擇及壽命校核偏心軸軸上有四個(gè)軸承，外側(cè)和內(nèi)側(cè)兩個(gè)軸承對稱。如圖41所示。圖41軸承圖（1）軸承1的選擇及其校核軸承1的軸承段軸徑2140DM對于四偏心式振動(dòng)機(jī)構(gòu)，由于承載能力比較大，在重載和振動(dòng)載荷下工作要求高，且對軸向位移和調(diào)心性能的要求以及根據(jù)軸的極限轉(zhuǎn)速低等特點(diǎn)，確定該軸的軸承選用圓柱孔調(diào)心滾子軸承。根據(jù)軸徑，選擇該軸承型號(hào)為22228查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第四版第二卷7351得12009,3,5,3,5REYYCKN等效模型圖（圖42）結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)20圖42軸承1等效模型圖（1）計(jì)算派生軸向力對于22228軸承，軸承派生軸向力（41）11DRFE0297860549KNDR31有12DF（2）判斷軸的“移動(dòng)”方向因?yàn)椋S有向右移動(dòng)趨勢。則左端軸承壓緊，右端軸承放松。12D（3）計(jì)算軸向力10549ADFKN2（4）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷12,P10549786ARFE224093AR11RAPFY（42）結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2170862354918236KN2RAPFY（43）06783452094170K按機(jī)械設(shè)計(jì)表136，取21PF1PF（44）28136478KN（5）驗(yàn)算壽命（45）610RHCLNP10634578024H滿足壽命要求。（2）軸承2的選擇及其校核軸承2軸承段軸徑3190DM根據(jù)軸徑，選擇該軸承型號(hào)為23038查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第四版第二卷7353得120R05,7,4,6C5EYYKN，其等效模型圖（圖43）圖43軸承2等效模型圖（1）計(jì)算派生軸向力結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)22對于230388軸承，軸承派生軸向力DRFE11DRFER02578KN方向向左；22DRE05678195K方向向右。有12DF2判斷軸的“移動(dòng)”方向因?yàn)椋S有向左移動(dòng)趨勢。12D3計(jì)算軸向力178ADFKN24）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷12,P17805ARFE226AR11RAPFY7281926KN206RA407按機(jī)械設(shè)計(jì)表136，取321P12PF1F964KN5驗(yàn)算壽命610RHCLNP結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)23106341057624H滿足壽命要求。343鍵的選用及校核該軸中，在聯(lián)軸器處有一鍵，由該軸段170DM19L查表得該鍵的平頭平鍵。201BH8L由鍵的選材可知，取。2PMPAPPA鍵的接觸高度為56K則有230941087PTADL（46）P所選鍵合適。35四桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)351搖臂的設(shè)計(jì)根據(jù)圖我們可以很顯然的看到，中間部分所受到的彎矩最大，其截面的形狀如下圖所示結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)24,抗彎矩截面系數(shù)MNM5421804518203661HBW彎矩應(yīng)力MPA602184故滿足要求。352連桿的設(shè)計(jì)考慮連桿較長，而且只受拉力及壓力，為了保證承受拉壓力時(shí)的穩(wěn)定，把連桿設(shè)計(jì)為連桿各桿受力及其變形如圖結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)25對交叉點(diǎn)以下的桿用壓桿穩(wěn)定性來校核柔度4369501IL式中大柔度系數(shù)取1桿的長度為16ML截面的慣性半徑為I224695043MDDAI對于A3鋼來說6123504029221BAESPEA3鋼的彈性模量取206GPAA3鋼的比例極限取206GPAPAA3鋼的直線公式系數(shù)取304BA3鋼的直線公式系數(shù)取112A3鋼的屈服極限為235MPAS因?yàn)?所以按強(qiáng)度問題計(jì)算B2301541058MPAAP結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)26經(jīng)校核，連桿的設(shè)計(jì)完成353連接銷軸的設(shè)計(jì)初選擇軸線的直徑為100MM，材料為45號(hào)鋼，校核剪應(yīng)力MPAAP78210435P軸銷承受的剪應(yīng)力，P21335NA軸銷的剪切面積校核擠壓正應(yīng)力BSBSSMPA541082P軸銷承受的剪應(yīng)力，P45182N軸銷的擠壓面面積，為10000MM2BSA軸銷設(shè)計(jì)完成。第四章振動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝與維護(hù)保養(yǎng)41振動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝（1）制造振動(dòng)裝置的制造裝備精度直接影響振動(dòng)軌跡的精度。各振動(dòng)臂的樞軸裝備們置精度為02MM。定向臂，導(dǎo)向臂與箱體和振動(dòng)座的裝備應(yīng)注意先后順序，否則將造成裝備困難，甚至無法裝配，制造廠應(yīng)將固定銷軸先焊于箱底。（2）安裝結(jié)晶器四連桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)27結(jié)晶器振動(dòng)裝置因采用了箱體結(jié)構(gòu)，有利于整體安裝，但錨固用板楔的銷軸應(yīng)先焊于箱底板上，否則傳動(dòng)裝置都裝配好再裝銷軸就無法裝入；振動(dòng)裝置箱體的最終定位應(yīng)在結(jié)晶器與基準(zhǔn)弧對準(zhǔn)后才能確定，即焊牢前后定位板。振動(dòng)裝置的最后定位，應(yīng)以振動(dòng)臺(tái)上兩個(gè)定位銷孔中心線與鑄機(jī)外弧基準(zhǔn)線重合為依據(jù)誤差05MM。標(biāo)高測量點(diǎn)以振動(dòng)臺(tái)上三個(gè)固定螺栓孔的上斷面加工面為準(zhǔn)，標(biāo)高誤差為05MM。設(shè)備檢修和裝卸，均以定位塊作基準(zhǔn)。42振動(dòng)機(jī)構(gòu)的維護(hù)保養(yǎng)（1）維護(hù)（A）振動(dòng)裝置應(yīng)按制度進(jìn)行定期檢修維護(hù)，更換損壞的零部件，嚴(yán)禁在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行檢修。（B）振動(dòng)裝置拆卸應(yīng)先卸下結(jié)晶器，吊走防護(hù)蓋板，拆開電線和潤滑管路接頭。（C）定期檢修維護(hù)設(shè)備，更換零部件外，還包括檢查潤滑情況，更換減速器中的潤滑油；檢查各緊固件的緊固情況。（D）當(dāng)需要改變振幅時(shí)，擰下?lián)醢迳系穆菟?，用扳手慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸瓦與軸發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)，直到轉(zhuǎn)動(dòng)角度達(dá)到規(guī)定的角度，然后再擰緊螺栓，取下扳手。（E）改變振幅時(shí)，應(yīng)同時(shí)改變調(diào)整墊片組的厚度，以保證結(jié)晶器振幅相對于結(jié)晶器中心線上下一致。（2）保養(yǎng)由于結(jié)晶器振動(dòng)裝置的工作環(huán)境，溫度高，機(jī)器轉(zhuǎn)速低且負(fù)荷比較大所以其重要的軸承（如振動(dòng)裝置偏心軸支撐軸承，振動(dòng)臂連接軸承等）均采用干油潤滑。而減速器和聯(lián)軸器采用稀油潤滑。在總體的設(shè)計(jì)中應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行干油泵站和供油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)人員提供必要的數(shù)據(jù)如給潤滑點(diǎn)的數(shù)量和位置，確定各點(diǎn)的給脂量，在確定各點(diǎn)給脂量時(shí)一般采用類比法。即參照類似的產(chǎn)品設(shè)備后根椐實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行必要的修正。而對于無參考設(shè)備的新產(chǎn)品設(shè)備只能采用計(jì)算法。各設(shè)備潤滑點(diǎn)及潤滑方式及給脂量確定后，根據(jù)設(shè)