課程設(shè)計(jì)（論文）2300軋鋼機(jī)輥系設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：2300軋鋼機(jī)輥系設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求設(shè)計(jì)2300軋鋼機(jī)輥系，包括傳動(dòng)方案制定、典型道次軋制力、傳動(dòng)功率計(jì)算、傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。制定傳動(dòng)方案3種，選擇其中一種進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，進(jìn)行參數(shù)計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成總裝圖的繪制（2#圖幅），計(jì)算機(jī)繪制，提交設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份（字?jǐn)?shù)不少于5000字）。設(shè)計(jì)參數(shù) 已知：軋制速度：120rpm軋制溫度：1000軋制鋼種：45h=6mm, =21mm進(jìn)度要求第12天熟悉題目，提出設(shè)計(jì)基本方案第38天進(jìn)行參數(shù)計(jì)算及基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第913修正參數(shù)計(jì)繪圖第1415天提交設(shè)計(jì)成果及回答問(wèn)題參考資料軋鋼機(jī)械、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力

2、學(xué)等方面教材或參考文獻(xiàn)其它計(jì)算機(jī)計(jì)繪圖軟件說(shuō)明.本表應(yīng)在每次實(shí)施前一周由負(fù)責(zé)教師填寫(xiě)二份，學(xué)院審批后交學(xué)院教務(wù)辦備案，一份由負(fù)責(zé)教師留用。.若填寫(xiě)內(nèi)容較多可另紙附后。3.一題多名學(xué)生共用的，在設(shè)計(jì)內(nèi)容、參數(shù)、要求等方面應(yīng)有所區(qū)別。目 錄第1章 緒論1第2章 傳動(dòng)系統(tǒng)的制定7第3章2300軋鋼機(jī)輥系設(shè)計(jì)計(jì)算73.1 軋輥尺寸計(jì)算83.2 軋制力的計(jì)算93.3 軋制力矩的計(jì)算103.4 軋鋼機(jī)主電動(dòng)機(jī)力矩的計(jì)算103.5 軋輥的強(qiáng)度校核103.6 減速器的傳動(dòng)功率的計(jì)算123.7 減速器的齒輪設(shè)計(jì)12第4章 安裝及維護(hù)要點(diǎn)14第5章 設(shè)計(jì)心得16參考文獻(xiàn)17 第1章 緒論 一 .生產(chǎn)工藝對(duì)于軋鋼來(lái)

3、說(shuō)主要分為原料的選擇、原料的加熱、鋼的軋制、鋼材的軋后冷卻與精整以及鋼材質(zhì)量的檢查?，F(xiàn)在就來(lái)大概說(shuō)一下：1、原料的選擇和準(zhǔn)備一般軋鋼常用的原料為鋼錠、軋坯及連鑄坯三種。而采用連鑄坯是發(fā)展的方向，現(xiàn)在真的到迅速推廣;而直接以鋼錠為原料的古老方法，除某些鋼種以外，正處于日益收縮之勢(shì)。原料種類(lèi)、尺寸和重量的選擇，不僅要考慮它對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響（例如，考慮壓縮比及終軋溫度對(duì)性能質(zhì)量及尺寸精度的影響），而且要綜合考慮生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的情況及生產(chǎn)的可能條件。連鑄坯的選擇應(yīng)在技術(shù)可囊的條件下，按照所需壓縮比的要求，盡量使坯料尺寸接近于成品的尺寸，以得到最少的軋制道次和最大的產(chǎn)量。為保證成品質(zhì)量，原料應(yīng)滿足一定

4、技術(shù)要求，尤其是表面質(zhì)量的要求。因而原料一般必須經(jīng)過(guò)表面清理，并且對(duì)于合金鋼錠往往在清理之前還要進(jìn)行退火。2、原料的加熱 在軋鋼之前，要將原料進(jìn)行加熱，其目的是提高鋼的塑性，降低變形抗力及改善金屬內(nèi)部組織和性能，以便于軋制加工。一般要將鋼加熱到奧氏體單相固溶體組織的溫度范圍內(nèi)，并時(shí)有較高的溫度和足夠的時(shí)間以均化組織及溶解碳化物，從而得到塑性搞、變形抗力低、加工性能好的金屬組織。一般為了更好的降低變形抗力提高塑性，加工溫度應(yīng)該盡量高一些好。但是，高溫及不正確的加熱制度可能引起鋼的強(qiáng)烈氧化、脫碳、氣泡暴露、過(guò)熱、過(guò)燒等缺陷，敗壞鋼的質(zhì)量，導(dǎo)致廢品。因此，鋼的加熱溫度主要應(yīng)根據(jù)各種鋼的特性和壓力加工

5、工藝要求，從保證剛才的質(zhì)量及多快好省地生產(chǎn)剛才出發(fā)來(lái)進(jìn)行確定。3、鋼的軋制軋鋼工序的兩大任務(wù)是精確成型及改善組織和性，因此軋制是保證產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)中心環(huán)節(jié)。在精確成型方面，要求產(chǎn)品形狀正確、尺寸精確、表面完整光潔。對(duì)精確成型又決定性影響的因素是軋輥孔型設(shè)計(jì)和軋機(jī)調(diào)整。變形溫度、速度規(guī)程和軋輥工具的磨損等也對(duì)精確成型產(chǎn)生很重要的影響。為了提高產(chǎn)屏尺寸的精確度，必須加強(qiáng)工藝控制，這就不僅要求孔型設(shè)計(jì)，壓下規(guī)程比較合理，而且也要盡可能保持軋制變形條件穩(wěn)定，主要是溫度、速度及前后張力等條件的穩(wěn)定。例如，在連續(xù)軋制小型線材和板帶鋼材時(shí)，這些因素的波動(dòng)直接影響到變形抗力，從而影響到軋機(jī)彈跳和輥縫的大小，影

6、響到厚度的精確。這就要求對(duì)扎制工藝過(guò)程就行高度的自動(dòng)控制。只有這樣，才可能保證剛才成型的高度精確。在改善剛才性能方面又決定性影響的因素是變形的熱動(dòng)力因素，主要是變形溫度、速度和變形程度。所謂變形程度主要體現(xiàn)在壓下規(guī)程和孔型設(shè)計(jì)也同樣對(duì)性能有重要影響。4、鋼材的軋后冷卻與精整如前所述，對(duì)于某種鋼在不同的冷卻條件下會(huì)得到不同的組織結(jié)構(gòu)和性能，因此，扎后冷卻制度對(duì)鋼材組織性能有很大的影響。實(shí)際上，扎后冷卻過(guò)程就是一種利用扎后余熱的熱處理過(guò)程。實(shí)際生產(chǎn)終究是經(jīng)常利用控制軋制和控制冷卻的手段來(lái)控制鋼材所需要的組織性能。顯然，冷卻速度或過(guò)冷度，對(duì)奧氏體轉(zhuǎn)化的溫度及轉(zhuǎn)化后的組織要產(chǎn)生顯著的影響。隨著冷卻速度

7、的增加，由奧氏體轉(zhuǎn)變而來(lái)的鐵素體-滲碳體混合物耶變得愈來(lái)愈細(xì)，硬度也有所增高，相應(yīng)的形成細(xì)珠光體及貝氏體等組織結(jié)構(gòu)。對(duì)于某些塑性和導(dǎo)熱性差的鋼種，在冷卻過(guò)程中容易產(chǎn)生冷卻裂紋或白點(diǎn)。白點(diǎn)和冷裂的形成原因并不完全相同，前者的形成雖然是鋼種內(nèi)應(yīng)力的存在，但主要還是由于氫的析出和聚集；而后者卻主要是由于鋼中內(nèi)應(yīng)力的影響。鋼的冷卻速度愈大，鋼的導(dǎo)熱性和塑性愈差，內(nèi)應(yīng)力愈大，就愈容易產(chǎn)生裂紋。凡導(dǎo)熱性差的鋼種，尤其是高合金鋼如高速鋼、高鉻鋼、高碳鋼等，都特別容易產(chǎn)生冷卻裂紋。但如前所述，這些高合金鋼卻往往并不容易產(chǎn)生白點(diǎn)，所以易于產(chǎn)生冷裂的鋼并不一定容易形成白點(diǎn)。5、鋼材質(zhì)量的檢查生產(chǎn)工藝過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量

8、的檢查，對(duì)于保證成品質(zhì)量具有很重要的意義。現(xiàn)代軋鋼生產(chǎn)的檢查工作可分為熔煉檢查、軋鋼生產(chǎn)工藝過(guò)程的檢查及成品質(zhì)量檢查三種。熔煉檢查和軋鋼過(guò)程的檢查主要應(yīng)以生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程為依據(jù)，特別應(yīng)以技術(shù)規(guī)程中與質(zhì)量有密切關(guān)系的項(xiàng)目作為檢查工作的重點(diǎn)。熔煉及軋制過(guò)程檢查的目的包括：1）協(xié)助生產(chǎn)工人經(jīng)常認(rèn)真地貫徹生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程和按爐送鋼制度;2）在生產(chǎn)過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)廢品，向生產(chǎn)工人預(yù)告并及時(shí)采取措施加以防止；3）按熔煉情況及實(shí)際化學(xué)成分，確定鋼的用途。二.中板的軋制 一般有除磷、輾平、展寬、軋長(zhǎng)及控制鋼板厚度精度等幾個(gè)階段。 在軋前及軋制過(guò)程中，必須干凈的清楚軋件的氧化鐵皮，以保證鋼板的表面質(zhì)量。 氧化鐵皮的清除，

9、常利用其塑性較金屬基體低，依靠軋件在軋制時(shí)延伸而破碎，接著用壓力為120-175公斤/厘米2的高壓水沖除。一般在軋機(jī)前設(shè)有專(zhuān)門(mén)的破鱗機(jī)座或不設(shè)破鱗機(jī)座，而在開(kāi)始軋制的前幾道中，采用較小的壓下量（5-15%），并在高壓水沖除的前一道次，采用較大的壓下量，以破碎在加熱爐中形成的氧化鐵皮。對(duì)氧化鐵皮粘性較大的合金鋼，應(yīng)采用高壓水噴射，大力輥側(cè)壓與軋機(jī)在除磷道次選擇適當(dāng)當(dāng)軋制參數(shù)的工藝相配合，也能得到顯著的除磷效果。 軋制開(kāi)始的縱向軋平，是為了消除鋼錠錐度；或使鋼板端部產(chǎn)生扇形延伸，以減少橫軋時(shí)板坯端部的收縮。展寬是使鋼板獲得所需要的寬度，通常采用角軋或橫軋。當(dāng)軋件達(dá)到要求的寬度時(shí)，便撥正位置進(jìn)行軋長(zhǎng)

10、。軋至鋼板所需要的厚度。因板坯尺寸及產(chǎn)品厚度不同，此時(shí)根據(jù)咬入條件、軋輥強(qiáng)度和主電機(jī)功率，盡量增大壓下量，減少道次。但為了控制成品鋼板厚度精度及表面質(zhì)量，在最后幾道中，根據(jù)軋輥輥型及磨損情況，所軋鋼種和終軋溫度等，來(lái)選擇適當(dāng)?shù)膲合铝?。終軋溫度一般低于800。軋鋼工序的兩大任務(wù)是精確成型及改善組織和性，因此軋制是保證產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)中心環(huán)節(jié)。在精確成型方面，要求產(chǎn)品形狀正確、尺寸精確、表面完整光潔。對(duì)精確成型又決定性影響的因素是軋輥孔型設(shè)計(jì)和軋機(jī)調(diào)整。變形溫度、速度規(guī)程和軋輥工具的磨損等也對(duì)精確成型產(chǎn)生很重要的影響。為了提高產(chǎn)屏尺寸的精確度，必須加強(qiáng)工藝控制，這就不僅要求孔型設(shè)計(jì)，壓下規(guī)程比較合理

11、，而且也要盡可能保持軋制變形條件穩(wěn)定，主要是溫度、速度及前后張力等條件的穩(wěn)定。例如，在連續(xù)軋制小型線材和板帶鋼材時(shí)，這些因素的波動(dòng)直接影響到變形抗力，從而影響到軋機(jī)彈跳和輥縫的大小，影響到厚度的精確。這就要求對(duì)扎制工藝過(guò)程就行高度的自動(dòng)控制。只有這樣，才可能保證剛才成型的高度精確。在改善剛才性能方面又決定性影響的因素是變形的熱動(dòng)力因素，主要是變形溫度、速度和變形程度。所謂變形程度主要體現(xiàn)在壓下規(guī)程和孔型設(shè)計(jì)也同樣對(duì)性能有重要影響。精整和熱處理鋼板軋制后要進(jìn)行精整，有時(shí)候根據(jù)要求的機(jī)械性能而進(jìn)行必要的熱處理。一般精軋工藝過(guò)程，包括鋼板的矯正和冷卻、劃線并剪成定尺、檢查和消除表面缺陷。鋼板趁余熱進(jìn)

12、行矯正。一般矯35道次。最終矯正溫度為600650。中板的矯正一般采用9輥或11輥輥式矯正機(jī)。有些鋼板熱矯正后，因冷卻或運(yùn)輸不好產(chǎn)生彎曲時(shí)，還要進(jìn)行冷矯。一般軋制后的鋼板，加快冷卻至臨界點(diǎn)ar3以下，以獲得細(xì)化的晶粒組織。故有時(shí)噴水加快冷卻。但在溫度降至450600以下時(shí)，要緩慢冷卻，以防止內(nèi)應(yīng)力，鋼板在輥道及冷床上進(jìn)行冷卻。某些合金鋼如奧氏體鉻不銹鋼扎后，立刻裝坑緩冷，以防發(fā)生淬火現(xiàn)象。鋼板應(yīng)冷卻至200以下，以便進(jìn)行表面檢查。鋼板檢查進(jìn)行劃線。按劃線進(jìn)行剪切。要保證鋼板尺寸的正確和盡量減少金屬切損。劃線時(shí)還可進(jìn)一步檢查鋼板表面，并劃出改尺品和試樣的剪切線。劃線可用人工，也可用專(zhuān)門(mén)的劃線設(shè)備

13、。鋼板劃線后，在鍘刀剪上切頭尾、切邊及定長(zhǎng)。厚度在20mm以下長(zhǎng)度較大時(shí)，也可在圓盤(pán)剪上剪切邊，以提高生產(chǎn)率。有些鍘刀剪前設(shè)有鵝頭軋輥，剪切時(shí)采用機(jī)械拉鋼和對(duì)正鋼板。此外，有的廠也有用一臺(tái)雙邊剪同時(shí)剪切兩側(cè)邊的。鋼板剪切后，進(jìn)行尺寸及表面質(zhì)量檢查。不超過(guò)成品厚度負(fù)公差的表面缺陷，用砂輪打磨修正。有時(shí)將鋼板進(jìn)行酸洗，以除去氧化鐵皮，并檢查較隱蔽的缺陷。 根據(jù)鋼板的用途和要求的不同，有時(shí)還必須進(jìn)行熱處理。主要是?；c調(diào)質(zhì)處理，還有回火和退火處理。 一般碳素鋼鋼板和低合金鋼鋼板，由于終軋溫度過(guò)低而引起的加工硬化，常采用?；幚韥?lái)獲得均勻的細(xì)小晶粒組織和提高塑性，強(qiáng)度及加工特性。但鋼板厚度大于10-2

14、0毫米時(shí)，由于在輥道上冷卻較慢，?；幚聿荒苓_(dá)到要求，則采用淬火處理及隨后在650回火處理的辦法來(lái)代替。這樣可以提高鋼板在低溫條件下的沖擊韌性。采用調(diào)質(zhì)處理，可以得到特別高質(zhì)量的鋼板。如果用于特殊船只，高要求的機(jī)械及橋梁結(jié)構(gòu)用的中板。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼板用680-700攝氏度回火處理來(lái)改善金屬的塑性和韌性，以保障良好的工工藝性能，某些高碳工具鋼，滾珠軸承鋼，鐵素體鉻鋼，中錳鋼及其他特殊合金鋼，必須進(jìn)行退火處理，以提高相對(duì)延伸率和降低強(qiáng)度極限及硬度，精整及熱處理后的鋼板，經(jīng)檢查合格后，按尺寸分類(lèi)，打印，堆垛，過(guò)磅，入庫(kù)，然后發(fā)給用戶。第2章 傳動(dòng)方案的制定 傳動(dòng)方案a：軋輥由電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。這種型

15、式的傳動(dòng)裝置主要用于大型的可逆式軋鋼機(jī)，如初軋機(jī)、板坯軋機(jī)、厚板軋機(jī)等。在這種可逆式軋鋼機(jī)上，軋輥經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)，要求傳動(dòng)系統(tǒng)有較小的飛輪力矩。軋輥由電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，可使傳動(dòng)系統(tǒng)的飛輪力矩大為減小。 傳動(dòng)方案b：軋輥通過(guò)電動(dòng)機(jī)和齒輪座驅(qū)動(dòng)。這種型式的傳動(dòng)裝置在可逆式和不可逆式軋鋼機(jī)上都有應(yīng)用。對(duì)某些可逆式軋鋼機(jī)，如受結(jié)構(gòu)限制能采用軋輥由電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)時(shí)，就采用這種型式的傳動(dòng)，如以下的初軋機(jī)等。在不可逆式的軋鋼機(jī)上，如果軋鋼轉(zhuǎn)速大于,采用低速電動(dòng)機(jī)的投資費(fèi)用與采用高速電動(dòng)機(jī)帶有減速機(jī)的投資費(fèi)用相差不打時(shí)，也采用這種型式的傳動(dòng)裝置，如帶鋼軋機(jī)的粗軋機(jī)座等。 傳動(dòng)方案c：軋輥通過(guò)電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)

16、和齒輪座驅(qū)動(dòng)。這種型式的傳動(dòng)裝置一般用于不可逆式軋鋼機(jī)，如二輥鋼坯，型鋼軋機(jī)，四輥板帶軋機(jī)等，也可用于速度較低的四輥可逆式軋鋼機(jī)等。綜合考慮以上三個(gè)方案，c方案較適合2300軋鋼機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)。第3章 2300軋鋼機(jī)輥系設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 軋輥尺寸計(jì)算已知：軋制速度：120rpm 軋制溫度：1000 軋制鋼種：45 h=6mm =21mm 3.1.1軋輥的名義直徑d和滾身長(zhǎng)度l的確定 軋輥的基本尺寸參數(shù)有：軋輥的名義直徑d，輥身長(zhǎng)度l，輥頸直徑d以及輥頸長(zhǎng)度l。 2300軋鋼機(jī)的軋輥輥身長(zhǎng)度l應(yīng)大于所軋鋼板的最大寬度即l=+a 取a=200 則 l=2300+200=2500mm 對(duì)于四輥軋機(jī)，為減

17、少軋制力，應(yīng)盡量使工作輥直徑小一些，但工作輥的最小直徑受著軸頸和軸頭扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和咬入條件的限制。工作輥直徑d1和支承輥直徑d2參考表3-2 各種四輥軋機(jī)的l/d1 ，l/d2,，及d2/d1 選擇寬帶鋼軋機(jī)精軋機(jī)座l/d1 =2.5 得 d1=1000mml/d2=1.25 d2=2000mmd2/d1=2.0 3.1.2軋輥的重車(chē)率 在軋制過(guò)程中，軋輥輥面因工作磨損，需不止一次地重車(chē)或重磨。軋輥工作表面的每次重車(chē)量為0.5-5mm。 查表3-4 各種軋機(jī)的重車(chē)率 取重車(chē)率為8%。3.1.3軋輥輥頸直徑d和長(zhǎng)度l的確定 輥頸直徑d和長(zhǎng)度l與軋輥軸承型式及工作載荷有關(guān)。由于受軋輥軸承徑向尺寸的限制

18、，輥頸直徑比輥身直徑要小得多。因此輥頸與輥身過(guò)渡處，往往是軋輥強(qiáng)度最差的地方。只要條件允許，輥頸直徑和輥頸與輥身的過(guò)渡圓角r均應(yīng)選大些。 使用滾動(dòng)軸承時(shí)，由于軸承外徑較大，輥頸尺寸不能過(guò)大，一般近似取d=（0.50.55）d，l/d=0.831.0本設(shè)計(jì)中取工作輥 d1=0.5d1=0.5x1000=500mm. l1=d1=500mm支承輥 d2=0.5d2=0.5x2000=1000mm l2=d2=1000mm3.1.4軋輥傳動(dòng)端的型號(hào)與尺寸 選擇滑塊式萬(wàn)向聯(lián)軸器 d1=d-10mm=990mm s= 0.25d1 =247.5mm a = 0.5d1 =495mm b= 0.2d1 =

19、198mm c= b=198mm選擇軋輥材料：工作輥的材為55cr 支承輥的材料為55mn23.2 軋制力的計(jì)算 3.2.1 軋制壓力軋件對(duì)軋輥的總壓力p為軋制平均壓力與軋件和軋輥接觸面積f之乘積，即 p=f式中 pm 平均單位壓力； f軋件與軋輥接觸面積在水平方向的投影。接觸面積f的一般形式為 f= 式中、軋制前、后軋件的寬度l 軋件與軋輥接觸弧的水平投影對(duì)于軋制中厚板、板坯、方坯及異型斷面軋件一般不考慮軋制時(shí)軋輥產(chǎn)生彈性壓扁現(xiàn)象。軋制板材（中厚板）、板坯、方坯時(shí)在兩個(gè)軋輥直徑相同的情況下，接觸弧長(zhǎng)度的水平投影為 l=rsin式中 r軋輥半徑； 壓下量。將r=500mm =6mm得 l=54

20、.77mmf= f=125971 3.2.2 熱軋鋼板軋機(jī)平均單位壓力計(jì)算 由于厚板、中板軋機(jī)軋制時(shí)的=54.77/24=2.281,則平均單位壓力的計(jì)算應(yīng)采用薄板軋機(jī)的公式： （1）軋制時(shí)金屬的變形阻力 變形程度 平均變形程度 由于變形區(qū)特征參數(shù)，變形區(qū)中的軋件和軋輥之間存在相對(duì)滑動(dòng)。 （2）應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù) = =0.8049-0.3393 =1.326 （3）金屬的變形阻力 查庫(kù)克變形阻力曲線得： 平均單位壓力：pm=1.15=1.15 軋制力：3.3 軋制力矩的計(jì)算 軋件的咬入角 由得 力臂系數(shù) =0.5 過(guò)軋制力作用點(diǎn)與軋輥中心直線的夾角 = 摩擦系數(shù) 取=0.004 軋輥軸承處的

21、摩擦圓半徑 = 軋輥的傳動(dòng)力矩 3.4 軋鋼機(jī)主電動(dòng)機(jī)力矩的計(jì)算主電動(dòng)機(jī)的力矩 附加摩擦力矩 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率 查表2-25 取 接軸的傳動(dòng)效率=0.96 齒輪座的傳動(dòng)效率=0.95 減速器的傳動(dòng)效率=0.93 軋輥軸承得傳動(dòng)效率取 =5% =1.3% i = 10得 解得 軋輥的驅(qū)動(dòng)功率p p= 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率 =kw3.5 軋輥的強(qiáng)度校核由于四輥軋機(jī)一般是工作輥傳動(dòng)，因此，對(duì)支承輥只需計(jì)算輥身中部和輥頸斷面的彎曲應(yīng)力。支承輥的彎曲力矩和彎曲應(yīng)力如下圖所示： 在輥頸的1-1和2-2斷面上的彎曲應(yīng)力計(jì)算如下： 滿足強(qiáng)度條件 滿足強(qiáng)度條件3-3斷面的彎矩表達(dá)式為輥身中部3-3斷面的彎曲應(yīng)力為

22、= 滿足強(qiáng)度條件工作輥與支承輥間的接觸應(yīng)力兩個(gè)圓柱體在接觸區(qū)內(nèi)產(chǎn)生局部的彈性壓扁，存在呈半橢圓形分布的壓應(yīng)力，半徑方向產(chǎn)生的法向正應(yīng)力在接觸面中部最大。工作輥與支撐輥的接觸情況如圖3-3所示。 圖3-3工作輥與支撐輥的接觸情況最大應(yīng)力 加在接觸表面單位長(zhǎng)度的負(fù)荷q=p/l=22.05mn/2500mm=8.82n/mm 查表得泊松比 故 滿足要求3.6 減速器傳動(dòng)功率的計(jì)算 3.6.1 各軸的轉(zhuǎn)速根據(jù)計(jì)算得到的kw選擇電動(dòng)機(jī)的功率為6178.74kw，轉(zhuǎn)速為1200r/min軸 設(shè) 則軸 軸 3.6.2 各軸的輸入功率軸 kw軸 kw軸 kw3.6.3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)的輸入轉(zhuǎn)矩 軸 軸

23、 軸 n電動(dòng)機(jī)及各軸所得參數(shù)列表如下： 參數(shù)軸名電動(dòng)機(jī)軸軸軸軸轉(zhuǎn)速n(r/min)12001200375120輸入功率p(kw)6718.746651.556258.445888.56輸入轉(zhuǎn)矩t(n)53469.9752935.27159229.29467736.04傳動(dòng)比i3.23.125效率0.990.940.943.7 減速器的齒輪設(shè)計(jì) 3.7.1選取齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1）選擇齒輪精度等級(jí)為8級(jí)，閉式齒輪傳動(dòng) （2）采用軟齒面齒輪。小齒輪精度采用45鋼調(diào)質(zhì)處理，大齒輪采用45鋼正火處理。參考表7-1,取小齒輪硬度為240hbs，大齒輪硬度為190hbs。 （3）選小齒輪齒數(shù),i

24、=3.2,則 取 對(duì)于齒面硬度小于350hbs的閉式齒輪傳動(dòng)，應(yīng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。 3.7.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)公式 mm （1）試選載荷系數(shù) （2）小齒輪傳遞的載荷 （3）根據(jù)表7-8因?yàn)槭菍?duì)稱布置，軟齒面，取齒寬系數(shù) （4）由表7-6查得彈性系數(shù) （5）取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) （6）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力 由圖7-16a查得 查圖7-14a得 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 按三班制，每班8小時(shí)，每年工作365天計(jì)算 由圖7-18查得 查表7-9取 許用接觸應(yīng)力 取小值代入。 （7）計(jì)算 （8）圓周速度 （9）計(jì)算載荷系數(shù) 按表7-3取 根據(jù)和8級(jí)精度

25、查7-8得 按表7-4由于是軟齒面，8級(jí)精度，對(duì)稱布置 =1.15+0.18 式中 根據(jù) 式中 查表7-5得 與假設(shè)不符 對(duì)進(jìn)行修正 （10）計(jì)算主要尺寸 模數(shù) 取m=36 分度圓直徑 中心距 齒寬 取 3.7.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核按式7-6校核 （1）齒形系數(shù) 查表7-7得 （2）應(yīng)力修正系數(shù)查表7-7得 （3） 許用應(yīng)力查圖7-16b得 查圖7-14b得 查圖7-19 得 查表7-9 得 （4）校核計(jì)算 彎曲強(qiáng)度足夠第4章 安裝及維護(hù)要點(diǎn)設(shè)備安裝之前必須埋設(shè)中心標(biāo)板和標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)。安裝工程結(jié)束后，有些中心標(biāo)板和基準(zhǔn)點(diǎn)可能被其上設(shè)備部件隱蓋或被二次灌漿層淹沒(méi)，從生產(chǎn)考慮應(yīng)有意識(shí)地設(shè)置和保留檢

26、修用中心標(biāo)板和基準(zhǔn)點(diǎn)。各中心標(biāo)板上的中心刻點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高都分別從基礎(chǔ)建筑、廠房架設(shè)、設(shè)備安裝等共同使用的中心線控制網(wǎng)和水準(zhǔn)控制點(diǎn)引測(cè)。設(shè)備分布較廣，密集程度又較高的軋鋼廠，為便于測(cè)量管理，在設(shè)備安裝之前應(yīng)根據(jù)設(shè)備布置總圖繪制中心線布置圖，并給每一條中心線加上編號(hào)。連軋機(jī)機(jī)組的各機(jī)架之間，對(duì)機(jī)架軋輥中心線的平行度有較高要求，因此必須在中心標(biāo)板上準(zhǔn)確投設(shè)中心點(diǎn)。可在機(jī)組基礎(chǔ)周?chē)O(shè)置矩形水平框架，先在框架上投設(shè)中心點(diǎn)，再將框架上的中心點(diǎn)用掛線法引測(cè)到中心標(biāo)板上，這樣可以避免因基礎(chǔ)面的高低不平，測(cè)量中引入過(guò)大的誤差。軋鋼設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中承受著較大的沖擊負(fù)荷，為保證安全，設(shè)備安裝用墊鐵長(zhǎng)期使用平墊鐵，

27、并用研磨法定位。在進(jìn)行設(shè)備安裝施工中，設(shè)備制造廠貨供貨單位遵照訂貨要求和保證安裝施工的連續(xù)性，將各種設(shè)備陸續(xù)發(fā)貨至施工現(xiàn)場(chǎng)。安裝部門(mén)必須以發(fā)貨單和裝箱單為依據(jù)，結(jié)合設(shè)備安裝說(shuō)明書(shū)，對(duì)運(yùn)到安裝現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備，打開(kāi)包裝箱，進(jìn)行清點(diǎn)性和外觀的檢查。檢查設(shè)備的外觀時(shí)，主要是發(fā)現(xiàn)設(shè)備的有沒(méi)有損傷缺陷以及運(yùn)輸中包裝箱是否被打開(kāi)過(guò)，如要做進(jìn)一步品質(zhì)檢驗(yàn)，必須編制檢驗(yàn)方案，并予以實(shí)施。設(shè)備開(kāi)箱檢查認(rèn)可以后，應(yīng)認(rèn)真整理有關(guān)的各種資料，辦理驗(yàn)收手續(xù)，參見(jiàn)驗(yàn)收的各方代表應(yīng)簽署驗(yàn)收記錄。設(shè)備的開(kāi)箱方法是，先拆去箱蓋，待查明情況后再拆開(kāi)四周的箱板，箱底一般暫不拆除。拆箱時(shí)要選用適當(dāng)?shù)霉ぞ?，不?yīng)蠻干、用力過(guò)猛和碰撞設(shè)備，保證

28、開(kāi)箱的安全。需要仔細(xì)檢查時(shí)，應(yīng)清楚設(shè)備上得防銹油脂，注意不用硬度高于設(shè)備的刮具刮油脂（通常用薄銅片、鉛片或竹片作刮具）。對(duì)設(shè)備上特別精密的軸頸等機(jī)件，要用煤油或汽油洗去防銹油，并以干凈細(xì)布仔細(xì)擦干，應(yīng)當(dāng)注意，對(duì)已裝備好的設(shè)備一般不進(jìn)行拆檢的，僅做外觀和底座安裝尺寸的檢查，另外對(duì)有鉛封的部件，更不能隨意拆開(kāi)，要由有關(guān)專(zhuān)業(yè)人員負(fù)責(zé)拆檢和驗(yàn)收。 設(shè)備開(kāi)箱后，如不能立即進(jìn)行安裝，則應(yīng)對(duì)設(shè)備妥善保管，以防散失和損壞。為此要結(jié)合設(shè)備的類(lèi)型和性質(zhì)，進(jìn)行分類(lèi)存放和防護(hù)，其中不怕雨雪侵蝕和溫度影響的設(shè)備可放入露天堆置場(chǎng)；不怕雨雪不怕溫度影響的設(shè)備，應(yīng)設(shè)置支架頂棚；對(duì)于既怕雨雪又怕溫度影響的設(shè)備則應(yīng)放在庫(kù)房?jī)?nèi)；對(duì)

29、于一些重要的電動(dòng)機(jī)，要存放在又保溫設(shè)備的庫(kù)房?jī)?nèi)。使電動(dòng)機(jī)溫度高于周?chē)h(huán)境的溫度，以免電動(dòng)機(jī)內(nèi)部受潮。 設(shè)備找正找平時(shí)，初平與精平工序都可按以下兩種不同的步驟進(jìn)行。 第一種步驟：設(shè)備在基礎(chǔ)上就位之后，先找正它的中心，即先將設(shè)備上的兩端的中點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的中心線，然后在基準(zhǔn)線方向的任一端調(diào)整斜墊鐵，將此端的標(biāo)高找好，最后找水平度。水平找好后還得復(fù)查中心和標(biāo)高，同時(shí)又復(fù)查水平。三者都基本找好后，在設(shè)備底座下塞進(jìn)墊鐵組，并拆除斜墊鐵，斜墊鐵去掉后再一次復(fù)查，不合格再作調(diào)整。這種初平工作的步驟比較好，不會(huì)產(chǎn)生大的返工。 第二種步驟：先將設(shè)備一端的標(biāo)高找好后，再找水平，將水平和標(biāo)高復(fù)查好，塞好墊鐵組后，再對(duì)

30、準(zhǔn)中心線找中心。這種初平工作步驟的優(yōu)點(diǎn)是，對(duì)中心線時(shí)移動(dòng)設(shè)備方便，而且對(duì)水平和標(biāo)高的影響也不會(huì)太大，故可提高初平工作的效率，缺點(diǎn)是，中心線如果偏差太大，可能造成標(biāo)高與水平的找正工作白白浪費(fèi)，即有返回重找標(biāo)高的問(wèn)題。所以這種步驟主要適用于中心線位置要求不太嚴(yán)格或就位已很精細(xì)的情況。 對(duì)于滾動(dòng)軸承的裝備，它的裝配工藝包括裝備前的準(zhǔn)備、裝備、間隙調(diào)整等步驟。 滾動(dòng)軸承裝配前的準(zhǔn)備包括裝配工具的準(zhǔn)備、零件清洗和檢查。按照所裝配的軸承準(zhǔn)備好所需的量具及工具，同時(shí)準(zhǔn)備好拆卸工具，以便再裝配不當(dāng)時(shí)能及時(shí)拆卸，重新裝備。 對(duì)于用防銹用封存的新軸承，可用汽油或煤油清洗；對(duì)于用防銹油脂封存的新軸承，應(yīng)先將軸承中的

31、油脂挖出，然后將軸承放入熱機(jī)油中使殘油熔化，將軸承從油中取出冷卻后，再用汽油或煤油洗凈，并用干凈的白布擦干;對(duì)于維修時(shí)拆下的可用舊軸承，可用堿水和清水清洗；裝配前的清洗最好采用金屬清洗劑；兩面帶防塵蓋或密封圈的軸承，再軸承出廠前已添加了潤(rùn)滑脂，裝配時(shí)不需要再清洗；涂有防銹潤(rùn)滑兩用油脂的軸承，再裝配時(shí)也不需要清洗。 另外還應(yīng)清洗與軸承配合的零件，如軸、軸承座、端蓋、襯套、密封圈等。清洗方法與清洗可用舊軸承的方法相同，但密封圈除外。清洗后擦干、涂油。 清洗后應(yīng)進(jìn)行下列項(xiàng)目的檢查：軸承是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、輕松自如，有無(wú)卡住的現(xiàn)象；軸承間隙是否合適；軸承是否干凈，內(nèi)外圈、滾動(dòng)體和隔離圈是否有銹蝕、毛刺、碰傷

32、和裂紋；軸承附件是否齊全。此外，應(yīng)按照技術(shù)要求對(duì)與軸承配合的零件，如軸、軸承座、端蓋、襯套、密封圈等進(jìn)行檢查。 對(duì)于滾動(dòng)軸承在裝配時(shí)，應(yīng)注意：裝配前，按設(shè)備技術(shù)文件的要求仔細(xì)檢查軸承及與軸承相配合零件的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度，還應(yīng)在軸承及軸承相配合的零件表面涂一層機(jī)械油，以利于裝配；裝配軸承時(shí)，無(wú)論采用什么方法，壓力只能施加再過(guò)盈配合的套圈上，不允許通過(guò)滾動(dòng)體傳遞壓力，否則會(huì)引起滾道損傷，從而影響軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一般應(yīng)將軸承上帶有標(biāo)記的一端朝外，以便觀察軸承型號(hào)。軋鋼機(jī)四列滾子軸承的裝配。軋鋼機(jī)四列滾子軸承由三個(gè)外圈、兩個(gè)內(nèi)圈、兩個(gè)外調(diào)整環(huán)和四套帶圓錐滾子的保持架組成，軸承的游隙由軸承

33、內(nèi)的調(diào)整環(huán)加以保證，軸承個(gè)部件不能交換，因此裝配時(shí)必須嚴(yán)格按打印號(hào)規(guī)定的相互位置進(jìn)行，先將軸承裝入軸承座中，然后將裝有軸承的軸承座整個(gè)吊裝到軋輥的軸頸上。四列圓錐滾子軸承的游隙應(yīng)保持在同一數(shù)值范圍內(nèi)，以保持軸承受力均勻。裝配前應(yīng)對(duì)軸承的游隙進(jìn)行測(cè)量。將軸承裝到軸承座內(nèi)，可按下列順序進(jìn)行1） 將軸承座放置水平，檢查校正軸承座中心孔線對(duì)底面的垂直度。2） 將第一個(gè)外圈裝入軸承座孔，用小銅錘輕敲外圈端面，并用塞尺檢查，使外圈與軸承座孔接觸良好，然后再裝入第一個(gè)外調(diào)整環(huán)。3） 將第一個(gè)內(nèi)圈連同兩套帶圓錐滾子的保持架以及中間外圈裝配成一組部件，用專(zhuān)業(yè)吊鉤旋緊在保持架端面互相對(duì)稱的四個(gè)螺孔內(nèi)，整體裝入軸承

34、座。4） 裝入內(nèi)調(diào)整環(huán)和第二個(gè)外調(diào)整環(huán)。5） 將第二個(gè)內(nèi)圈連同兩套帶圓錐滾子的保持架及第三個(gè)外圈整體裝入，吊裝方法同步驟36） 把四列滾子軸承在軸承座內(nèi)組裝后，再連同軸承座一起裝配到軸頸上。 滾動(dòng)軸承的游隙有兩種，一種是徑向游隙，即內(nèi)外圈之間在直徑方向上產(chǎn)生的最大相對(duì)游動(dòng)量。另一種是軸向游隙，即內(nèi)外圈之間在軸線方向上產(chǎn)生的最大的相對(duì)游動(dòng)量。滾動(dòng)軸承游隙的公用時(shí)彌補(bǔ)制造和裝配偏差、受熱膨脹、保證滾動(dòng)體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)其使用壽命。 由于設(shè)計(jì)所采用的是四列圓錐滾子軸承，所以它的徑向游隙和軸向游隙存在著正比的關(guān)系，調(diào)整時(shí)只要調(diào)整它們的軸向間隙。徑向間隙也就調(diào)整好了。本次設(shè)計(jì)采用的是螺釘調(diào)整發(fā)。首先把調(diào)整螺釘上的鎖緊螺母松開(kāi)，然后擰緊調(diào)整螺釘，使止推盤(pán)壓向軸承外圈，知道軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)為止。最后根據(jù)軸向游隙的數(shù)值將調(diào)整螺釘?shù)罐D(zhuǎn)一定的角度a，達(dá)到規(guī)定的軸向游隙后再把鎖緊螺母擰緊以防止調(diào)整螺釘松動(dòng)。第5章 設(shè)計(jì)心得 三周的設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲了，這是我的第一次專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)，但就這樣結(jié)束了，感覺(jué)挺快的。雖然還有一些不足的地方，不過(guò)還是很有收獲的。本來(lái)我覺(jué)得這次的設(shè)