中厚板矯正機(jī)壓下機(jī)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、中厚板矯正機(jī)壓下機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要軋鋼生產(chǎn)已經(jīng)成為冶金生產(chǎn)行業(yè)中把鋼坯軋制成鋼材的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，具有產(chǎn)量大、品種齊全，生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化自動(dòng)化程度高等許多優(yōu)點(diǎn)，是滿足國(guó)民生產(chǎn)需要的重要技術(shù)。并且隨著科學(xué)的發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)行業(yè)與傳統(tǒng)機(jī)械業(yè)進(jìn)一步緊密的結(jié)合在一起。利用軋鋼生產(chǎn)技術(shù)，提高軋制產(chǎn)品的質(zhì)量，減少軋制生產(chǎn)時(shí)間，提高成材率，降低生產(chǎn)成本和材料的利用率已經(jīng)成為軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。而矯直技術(shù)是提高板帶鋼產(chǎn)品表面質(zhì)量和平坦度的重要環(huán)節(jié)。本文介紹了中厚板產(chǎn)生不平直度的原因，中厚板矯直機(jī)的種類，中厚板矯直機(jī)基本參數(shù)、力能參數(shù)的確定，中厚板矯直技術(shù)的發(fā)展。依據(jù)板帶矯直機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程和工作原理，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)，首先從

2、中板矯直機(jī)的總體方案評(píng)述開(kāi)始，依次進(jìn)行了壓下電機(jī)的選擇計(jì)算,壓下螺絲、壓下螺母的的設(shè)計(jì)及校核，蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)及校核，軸承的設(shè)計(jì)及壽命校核，并且研究了矯直機(jī)的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：壓下系統(tǒng);矯正力 ;矯正機(jī); type plate straightening machine pressure system design abstractthe product of steeling has become an important tache of rolling billet to be steels in the metallurgy produce industry. the strongpoi

3、nt of this industry is have great output of the production is the variety production. and the produce process is very mechanization and automatization.the steeling is a important technology to fulfill the country need.also with the development of steeling industry the industry integrate very well wi

4、th the traditional mechanism industry. how to make use of the steeling manufacture technology, enhance the rolling quality of the production, decrease the product of rolling time,enhance the rate of product useful rolled steel .the straighting technology is a important tache to enhance the surface q

5、uality and flatness of the production .this article describes the reasons inflatedness occurred on medium and heavy platethe type of levelers，the determination of basic parameters，energetic date for 2600 plate leveler,the decision for complete structure and design，the development of plate leveling t

6、echnology .this article design basis on the board-strip straighting machine produce process and the working principle in the steel metallurgy. this article first begin with the scheme review of the energetic date for 2600. then go along with choice of the pressure electromotor, the design and checki

7、ng of pressing the nut and the pressure screw, worm and worm gear equipment.than design and checking the life of the bearing.following designed the local assessor and the over all structure. besides researched the development direction of the straighting machine .keywords: pressure system; correctio

8、n force; flatness 目錄1. 緒論11.1 矯正機(jī)現(xiàn)狀11.2輥式矯正機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)11.3輥式矯正機(jī)的分類21.4矯正機(jī)壓下系統(tǒng)21.5輥式矯正機(jī)原理31.6國(guó)內(nèi)外概況和預(yù)測(cè)31.7矯正機(jī)壓下機(jī)構(gòu)的研究?jī)?nèi)容32.總體方案52.1矯正機(jī)壓下方案52.2矯正工藝62.2.1上排工作輥整體平行調(diào)整62.3總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)62.3.1壓下裝置的組成62.3.2電動(dòng)機(jī)72.3.3減速機(jī)72.3.4聯(lián)軸器73.壓下電機(jī)選擇93.1矯正機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定93.2矯正扭矩的確定103.3各輥矯直力p的計(jì)算113.4 壓下螺絲主要參數(shù)計(jì)算113.5電機(jī)的選擇133.6傳動(dòng)比的分配134.蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)

9、154.1材料的選擇154.2 蝸輪蝸桿的參數(shù)計(jì)算154.3 蝸桿的校核174.3.1校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度174.3.2蝸桿剛度的校核185.壓下螺母的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核205.1 螺母的尺寸計(jì)算205.2 螺母的強(qiáng)度校核206.圓錐滾子軸承壽命計(jì)算227. 潤(rùn)滑方式的選擇258.經(jīng)濟(jì)可行性分析268.1 設(shè)備的可靠性分析278.2 投資回收期28結(jié) 論30致 謝31參考文獻(xiàn)321. 緒論1.1 矯正機(jī)現(xiàn)狀隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋼鐵行業(yè)的發(fā)展日趨完善。我國(guó)的鋼鐵工業(yè)現(xiàn)有三十余條中厚板生產(chǎn)線，已有中厚板軋機(jī)31套，正在建設(shè)或計(jì)劃建設(shè)中厚板軋機(jī)約24套，中厚板軋機(jī)合計(jì)約55套，中厚板年生產(chǎn)能力約六千多萬(wàn)

10、噸。中厚板軋鋼廠熱矯正機(jī)有近一半已進(jìn)行了技術(shù)改造，安裝了新型四重式十一輥、上輥或下輥可整體傾動(dòng)、可快速換輥的恒輥距矯正機(jī)。還有一半熱矯正機(jī)和多數(shù)冷矯正機(jī)是50、60年代的臺(tái)式矯正機(jī)。隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代化改造的實(shí)施，中厚板生產(chǎn)向著高效化、高質(zhì)量的方向發(fā)展，各生產(chǎn)單位均采用了線上的多輥矯正設(shè)備，為了滿足日益提高的板型、板面質(zhì)量要求多輥矯正設(shè)備得到了進(jìn)一步的發(fā)展。目前，厚板矯正機(jī)已由二重式發(fā)展到四重式，四重式矯正機(jī)，在結(jié)構(gòu)和輥系布置上做了很的改進(jìn)，改變了原有二重式熱矯正機(jī)矯正質(zhì)量不理想、輥距大、矯正能力低、維修不便等缺點(diǎn)，使矯正厚度范圍擴(kuò)大到十倍左右。使矯正機(jī)向自動(dòng)化、全液壓、高負(fù)荷、高剛度、

11、多功能、強(qiáng)力矯正技術(shù)發(fā)展，即采用第三代矯正機(jī)，進(jìn)一步提高鋼板表面質(zhì)量。1.2輥式矯正機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)中厚板生產(chǎn)線在線的輥式矯正機(jī)以熱矯正機(jī)數(shù)量為多，總的趨勢(shì)是以發(fā)展大矯正力的強(qiáng)力式矯正機(jī)為主，該系列設(shè)備總體趨勢(shì)如下：用數(shù)字控制系統(tǒng)精確調(diào)整上矯正輥位置，并借助自動(dòng)測(cè)厚儀自動(dòng)控制矯正輥負(fù)荷和在線過(guò)程計(jì)算機(jī)進(jìn)行全自動(dòng)操作。高剛度矯正機(jī)機(jī)座，可滿足大矯正力條件下的使用，變形小，精度高。為了提高矯正效果，矯正機(jī)出口處的上(或下輥)可以單獨(dú)調(diào)整，且在矯正過(guò)程也可以進(jìn)行調(diào)整。上矯正輥可以橫向傾動(dòng)，能分別調(diào)整各段支承輥，以改變矯正輥的撓曲，消除鋼板的單側(cè)或者雙側(cè)邊浪。下矯正輥可以沿矯正方向傾斜以調(diào)整矯正輥負(fù)荷。裝

12、備液壓安全裝置和快速松開(kāi)裝置以便在設(shè)備過(guò)載、卡鋼和停電時(shí)快速松開(kāi)矯正輥。上、下矯正輥和支承輥分別裝在各自的框架上，框架及其輥?zhàn)涌梢詡?cè)向移動(dòng)進(jìn)行快速換輥，實(shí)現(xiàn)輥系的線外整備。在矯正輥人口處安裝一彎頭壓直機(jī)，消除頭部鋼板的上翹。并裝有水或壓力空氣，以清除殘留的氧化鐵皮。為了避免矯正輥輥面的滑傷，輥面應(yīng)具有一定的硬度。對(duì)四重輥式矯正機(jī)必須保證工作輥和支承輥的輥面硬度有一個(gè)差值。1.3輥式矯正機(jī)的分類矯正就是使鋼材的彎曲部位承受相當(dāng)大的反向彎曲或拉伸，使該部件產(chǎn)生一定的弾塑性變形，當(dāng)外力去除后，鋼材經(jīng)過(guò)彈塑性回復(fù)，然后達(dá)到平直。輥式矯正機(jī)的類型很多，按用途有型材矯正機(jī)和板材矯正機(jī)；按結(jié)構(gòu)有門式結(jié)構(gòu)矯正

13、機(jī)和懸臂結(jié)構(gòu)矯正機(jī)；按輥數(shù)有5到29輥之分；按驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)有單排輥驅(qū)動(dòng)矯正機(jī)、雙排輥驅(qū)動(dòng)矯正機(jī)和混合驅(qū)動(dòng)矯正機(jī)；按傳動(dòng)方式有萬(wàn)向聯(lián)軸器傳動(dòng)矯正機(jī)和齒輪傳動(dòng)矯正機(jī)；按電機(jī)數(shù)量有一機(jī)多輥矯正機(jī)和單機(jī)單輥矯正機(jī)；按調(diào)節(jié)方式有上輥可調(diào)矯正機(jī)和下輥可調(diào)矯正機(jī)，也有單輥調(diào)節(jié)矯正機(jī)和集體調(diào)節(jié)矯正機(jī)；按控制形式有手動(dòng)控制矯正機(jī)，機(jī)動(dòng)控制矯正機(jī)和計(jì)算機(jī)控制矯正機(jī)，其控制內(nèi)容主要是矯正速度和壓下量。1.4矯正機(jī)壓下系統(tǒng)與軋機(jī)系統(tǒng)類似，壓下系統(tǒng)的常規(guī)結(jié)構(gòu)為電機(jī)、齒輪減速機(jī)構(gòu)，蝸輪、蝸桿的第二級(jí)減速機(jī)構(gòu)，絲桿絲母的第三級(jí)減速(增力)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)側(cè)與被動(dòng)側(cè)由中間浮動(dòng)軸聯(lián)接，浮動(dòng)軸端裝有電磁離合器，可以實(shí)現(xiàn)壓下系統(tǒng)的單側(cè)調(diào)整。

14、壓下絲桿下面裝備液壓安全裝置(液壓墊)以便在設(shè)備過(guò)載、卡鋼和停電時(shí)快速松開(kāi)矯直輥。另外液壓墊還有微調(diào)的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)帶壓壓下，與在線檢測(cè)系統(tǒng)配合使用，可達(dá)到最佳矯直效果。最新的設(shè)計(jì)趨勢(shì)是直接采用液壓壓下，取消了機(jī)械壓下裝置，降低了設(shè)備的制造難度，但對(duì)液壓系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求。電動(dòng)壓下裝置裝在橫梁上部，由2臺(tái)交流變頻壓下電機(jī)、蝸輪減速機(jī)和4個(gè)壓下絲杠組成。壓下絲杠承受矯正力和實(shí)現(xiàn)輥系的上下移動(dòng)可根據(jù)板材厚度、寬度、材料及原始曲率涮整開(kāi)口度大小。壓下絲杠下端部是球面結(jié)構(gòu)，它可實(shí)現(xiàn)矯正輥系的前后傾動(dòng)功能，同時(shí)下部裝有起安全保護(hù)作用的液壓墊，當(dāng)操作者發(fā)生誤操作或矯正力過(guò)大時(shí)，矯正過(guò)程中發(fā)生卡鋼

15、現(xiàn)象時(shí)，用以使活動(dòng)梁及卜輥系快速抬起，工作輥的開(kāi)口度增大，對(duì)設(shè)備起到保護(hù)作用，同時(shí)裝有4個(gè)壓力傳感器，用來(lái)檢測(cè)矯正過(guò)程中矯正力的大小。為了避免矯正時(shí)的沖擊，壓下裝置中裝有液壓平衡機(jī)構(gòu)，用以平衡卜輥系及活動(dòng)橫梁的傘部重量，消除壓下螺母與絲杠之間的間隙。壓下絲杠頂部裝有4個(gè)高精度的位移傳感器，它可通過(guò)plc通汛系統(tǒng)與壓下交流變頻電機(jī)形成位置閉環(huán)控制。實(shí)現(xiàn)工作輥縫的精確調(diào)整，并可在操作臺(tái)卜數(shù)字顯示，上輥系的工作行程還可以通過(guò)指針盤雙重顯示。上下工作輥裝置是進(jìn)行板材矯正的主要部件。上下工作輥交錯(cuò)排列，分別固定在上下活動(dòng)箱體七。前后導(dǎo)輥分別裝在上工作輥的兩側(cè)，可以單獨(dú)進(jìn)行垂直方向的調(diào)整，也能同e工作輥系

16、一起進(jìn)行集體升降調(diào)整。它的行程通過(guò)位移傳感器在操作臺(tái)顯示。同時(shí)具有斷電記憶功能具有斷電記憶功能保證鋼板的矯正質(zhì)量。前后導(dǎo)輥輥徑比工作輥輥徑大，增強(qiáng)了強(qiáng)度，不僅提高了咬入條件，而且對(duì)提高矯正質(zhì)量提供了條件。1.5輥式矯正機(jī)原理在軋制和冷卻過(guò)程中，由于存在不均勻變形和不均勻冷卻，鋼板一般會(huì)出現(xiàn)鐮刀彎、橫向瓢曲、邊浪(單邊或雙邊)、中間浪、縱向翹曲和扭曲等板型缺陷，即軋件在初始狀態(tài)下具有一定的原始曲率。矯直機(jī)的矯直原理就是使軋件在矯直機(jī)中經(jīng)過(guò)交錯(cuò)排列的矯直輥的多次反向彎曲，在鋼板橫向斷面外層金屬產(chǎn)生一定的屈服變形，使長(zhǎng)度較短或繃得較緊的部分伸長(zhǎng)，原始曲率的不均勻度逐漸減小，從而獲得需要的平直度和較小

17、的殘余應(yīng)力。1.6國(guó)內(nèi)外概況和預(yù)測(cè)在國(guó)外，對(duì)于中厚板熱矯直機(jī)，主要制造商有德國(guó)的mannesnn-i堋eer公司，英國(guó)的bronx公司，意大利的innst公司，日本的三菱重工等。它們的產(chǎn)品是由等輥距，等輥徑逐步發(fā)展成為變輥距，變輥徑矯直機(jī)。變輥距的矯直機(jī)優(yōu)點(diǎn)在于各矯直輥受力均勻，避免了等輥距矯直機(jī)第三輥斷輥事故的發(fā)生，但其調(diào)整機(jī)構(gòu)復(fù)雜，不易制造、維護(hù)：變輥徑矯直機(jī)優(yōu)點(diǎn)在于矯直范圍廣泛厚板用大輥徑，薄板大小輥徑同時(shí)矯直，矯直效果明顯，缺點(diǎn)是控制復(fù)雜?，F(xiàn)在國(guó)外公司新開(kāi)發(fā)的矯直機(jī)是結(jié)合變輥距，變輥徑矯直機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，把其理論運(yùn)用在新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中，使其均具有鮮明的特點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)，崔甫教授在矯直機(jī)領(lǐng)域進(jìn)行

18、了深入的理論研究，對(duì)矯直機(jī)基本參數(shù)，力能參數(shù)的選取進(jìn)行了優(yōu)化。北京科技大學(xué)的鄒家祥教授對(duì)矯直工藝進(jìn)行研究，提出大變形矯直工藝與小變形工藝相結(jié)合的新的矯直工藝。在國(guó)內(nèi)的制造企業(yè)中，一重、二重在矯直機(jī)領(lǐng)域的制造實(shí)力相對(duì)較強(qiáng)，其矯直機(jī)是等輥距矯直機(jī)，主要以九輥矯直機(jī)為主；太重、中信重機(jī)的矯直機(jī)產(chǎn)品主要是引進(jìn)國(guó)外等輥距矯直機(jī)的成熟技術(shù)，開(kāi)發(fā)出十一輥為主的矯直機(jī)，應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各大鋼廠。1.7矯正機(jī)壓下機(jī)構(gòu)的研究?jī)?nèi)容研究矯正機(jī)壓下機(jī)構(gòu)首先要確立設(shè)計(jì)方案。通過(guò)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)計(jì)算矯正力矩及電機(jī)容量的選擇；壓下螺絲與螺母的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核，軸承的選擇；減速器中齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)；蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)；潤(rùn)滑方法的選擇；環(huán)保及經(jīng)濟(jì)性分

19、析。2.總體方案2.1矯正機(jī)壓下方案實(shí)際生產(chǎn)中存在這樣的問(wèn)題：同是一臺(tái)矯正機(jī)，使用不同的壓下規(guī)程，就可以矯出不同質(zhì)量的產(chǎn)品。有時(shí)雖矯平了軋件，但調(diào)整方案卻未必合理、經(jīng)濟(jì)，有的矯正機(jī)調(diào)整時(shí)只注意最后一個(gè)輥?zhàn)拥恼{(diào)整，而忽略了其它輥?zhàn)酉鄳?yīng)的調(diào)整。從不同的目的出發(fā)，根據(jù)矯正過(guò)程的計(jì)算分析，矯正機(jī)方案主要有以下兩種。 方案一：采用壓下裝置為圓柱齒輪-蝸輪減速的輥式矯直機(jī)。1、 蝸輪 2、蝸桿 3、聯(lián)軸器 4、電動(dòng)機(jī) 5、減速器圖2.1 矯直機(jī)壓下裝置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖方案二：采用壓下裝置為兩級(jí)蝸桿減速的輥式矯直機(jī)。1、 蝸輪 2、蝸桿 3、聯(lián)軸器 4、減速器 5、電動(dòng)機(jī) 6、離合器圖2.2矯直機(jī)壓下裝置傳動(dòng)機(jī)

20、構(gòu)簡(jiǎn)圖評(píng)述方案的標(biāo)準(zhǔn)，最重要的是產(chǎn)品的合格率，即軋件殘余曲率要盡量趨近于零，同時(shí)也要考慮設(shè)備的承載能力和能量消耗。最佳矯正工藝的實(shí)質(zhì)就是在保證矯正質(zhì)量的前提下，選用最合理的針對(duì)某一種板材規(guī)格的方案，使殘余曲率最小，2號(hào)、3號(hào)輥?zhàn)畲蟪C正力小，各輥壓下量分配最佳。綜上分析，采用方案一。2.2矯正工藝2.2.1上排工作輥整體平行調(diào)整這種矯正機(jī)除第1和最后1個(gè)輥?zhàn)油?，其余各輥的壓下量是相同的，使軋件多次反?fù)劇烈彎曲，形成單值殘余曲率。最后1個(gè)輥能夠單獨(dú)調(diào)整，將此處的單值殘余曲率矯平。第1輥適當(dāng)減小壓下量，以便于軋件的咬入。采用這種調(diào)整方式的一般是7到11輥鋼板矯正機(jī)，用以矯正中厚板。2.3總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

21、2.3.1壓下裝置的組成壓下裝置由電機(jī)、減速機(jī)、壓下螺絲、螺母、聯(lián)軸器等部件組成，由電機(jī)通過(guò)減速機(jī)減速，帶動(dòng)壓下絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)使活動(dòng)橫梁沿機(jī)架內(nèi)側(cè)的滑板上下移動(dòng)，液壓墊起安全保護(hù)作用，當(dāng)操作者發(fā)生誤操作或矯正力過(guò)大時(shí)，矯正過(guò)程中發(fā)生卡鋼現(xiàn)象時(shí)，用以使活動(dòng)梁及上輥系快速抬起，工作輥的開(kāi)口度增大，對(duì)設(shè)備起到保護(hù)作用，同時(shí)油壓傳感器用來(lái)檢測(cè)矯正過(guò)程中矯正力的大小。壓下絲杠用于承受矯正力、實(shí)現(xiàn)輥系的上下移動(dòng)和前后傾動(dòng)。平衡液壓缸用以平衡上輥系及活動(dòng)橫梁的全部重量，消除壓下螺母與絲杠之間的間隙。前、后導(dǎo)輥位于上部工作輥的入口和出口側(cè)，與上、下工作輥一起進(jìn)行矯正鋼板，各由一臺(tái)交流電機(jī)經(jīng)兩臺(tái)蝸輪減速機(jī)驅(qū)動(dòng)壓下螺絲

22、可使導(dǎo)輥單獨(dú)上下升降調(diào)整，導(dǎo)輥的平衡為彈簧平衡，其壓下行程需由位移傳感器顯示，進(jìn)行合理控制，導(dǎo)輥在參與矯正的同時(shí)調(diào)整鋼板的平直性。上斜楔調(diào)整裝置用于單獨(dú)調(diào)整每個(gè)上工作輥升降，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿，推動(dòng)斜楔運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。需由接近開(kāi)關(guān)控制上、下極限。下斜楔調(diào)整裝置調(diào)整方向與工作輥軸線垂直，可實(shí)現(xiàn)整體工作輥的升降及輥型調(diào)節(jié)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿，推動(dòng)斜楔運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。需由接近開(kāi)關(guān)控制上、下極限。2.3.2電動(dòng)機(jī)根據(jù)電源種類、工作條件、及負(fù)荷性質(zhì)、大小、啟動(dòng)特性及過(guò)載情況等來(lái)選擇電機(jī)。電機(jī)結(jié)構(gòu)有開(kāi)啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式等，可根據(jù)防護(hù)要求選擇。本設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)選擇的是交流封閉式。2.3.3減速機(jī)在矯直機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)中，減速

23、機(jī)除有減速作用外，還有均衡分配傳動(dòng)扭矩的作用，因此也稱減速分配器。它有三種主要形式：圓柱齒輪型，圓柱圓錐齒輪型和蝸輪型。這三種形式中，每種又可分為單支、雙支、三支和四支等結(jié)構(gòu)。圓柱齒輪減速機(jī)的制造和安裝較為簡(jiǎn)單，因此在矯正機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用。在制造能力許可時(shí)，也可使用聯(lián)合減速機(jī)。將減速機(jī)與齒輪座組成一個(gè)整體，可減少傳動(dòng)件，且結(jié)構(gòu)緊湊，能減小機(jī)列總長(zhǎng)度。在輥數(shù)大于7的矯正機(jī)上，因?yàn)閭鬟f的總扭矩大，齒輪座的齒輪遲寸也大，使齒輪座出軸的間距很大與矯正輥間距相適應(yīng)。因此，在輥式鋼板矯直機(jī)上大多使用多支的減速分配器，這樣可以使齒輪座的載荷均勻。本設(shè)計(jì)選擇四支圓柱齒輪減速機(jī)。 2.3.4聯(lián)軸器聯(lián)軸

24、器是機(jī)械傳動(dòng)中的常用部件。它主要用連接軸與軸，以傳遞運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩；有時(shí)也用作安全裝置。根據(jù)工作特性，它可分為以下三類：1） 聯(lián)軸器用來(lái)把兩軸連接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分離；只有在機(jī)器停車并將連接拆開(kāi)后，兩軸才能分離。2） 安全聯(lián)軸器在機(jī)器工作時(shí)，如果超過(guò)規(guī)定值，這種聯(lián)軸器即可自行斷開(kāi)或打滑，以保證機(jī)器中的主要零件不致因過(guò)載而損害。3） 特殊功能聯(lián)軸器用于某些有特殊要求處，例如在一定回轉(zhuǎn)方向或達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，聯(lián)軸器即可自動(dòng)接合或分離。本設(shè)計(jì)選擇第二類聯(lián)軸器。3.壓下電機(jī)選擇3.1矯正機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定矯正機(jī)的基本參數(shù)包括：輥徑d、輥距t、輥數(shù)z、輥身長(zhǎng)度l 和矯正速度v，其中主要的是輥徑d 和輥

25、距t。（l）輥徑d 和輥距t 的確定輥距t 是矯正機(jī)最基本的參數(shù)，從矯正力公式可看出，矯正力和輥距成反比。輥距越小，對(duì)軋件可能產(chǎn)生的反彎曲率越大，矯正質(zhì)量越高。但是輥距t 越小，矯正力p 越大。所以允許輥距t 受工作輥扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和輥身表面接觸應(yīng)力限制。 （3.1） (3.2)因?yàn)?所以根據(jù)實(shí)際應(yīng)靠近最小值 取 t=200mm（2）輥徑的確定 t=200mmd=0.9x200=180mm (3.3) （3）輥數(shù)n 的確定雖然增加輥數(shù)可以提高矯正質(zhì)量，但也會(huì)增加軋件的加工硬化和矯正機(jī)的功率，因此選擇輥數(shù)z 的原則是在保證矯正質(zhì)量的前提下，使輥數(shù)盡量減少。取輥數(shù) n=9（4）輥身長(zhǎng)度l 的確定輥身長(zhǎng)度

26、l 與軋件的最大寬度有關(guān)。l= bmax + abmax = 2000200 取 a = 200 結(jié)合實(shí)際取l= 2000 + 200 = 2200 mm。（5）矯正速度v 的確定矯正機(jī)的矯正速度主要由生產(chǎn)率確定。矯正機(jī)的矯正速度：v =0.5m/s 3.2矯正扭矩的確定 （n=9） (3.4)。b矯正件的寬度 1400 2000mm ，取1800mm。h矯正件的厚度 10 20，取20mm。t矯正輥輥距， 取200mm。矯正件的屈服極限， 由已知，取430mpa。3.3各輥矯直力p的計(jì)算假設(shè)：1）第2、3、4輥下的彎曲力矩為塑性彎曲力矩，即2）第6、7、8輥下軋件的彎曲力矩為屈服力矩，即3）

27、其余各輥下軋件的彎曲力矩為屈服力矩和塑性彎曲力矩的平均值，即 3.4 壓下螺絲主要參數(shù)計(jì)算壓下螺絲的本體部分帶有螺紋，它與壓下螺母的內(nèi)螺紋配合以傳遞運(yùn)動(dòng)和載荷。壓下螺絲的螺紋有鋸齒形和梯形兩種。前者主要用于快速壓下裝置；后者主要用于軋制壓力大的軋機(jī)。壓下螺絲多數(shù)是單線螺紋，在初軋機(jī)等快速壓線裝置中有時(shí)采用雙線或多線。本設(shè)計(jì)中壓下螺絲采用鋸齒形螺紋。壓下螺絲最小斷面直徑由文獻(xiàn)【1,128】查得公式為： = -作用在螺絲上的最大矯正力r-壓下螺絲的許用應(yīng)力。確定壓下螺絲的許用應(yīng)力： r = -壓下螺絲的屈服極限 由 文獻(xiàn)【2,193】查表選取壓下螺絲材料37simn2mov 得mpan-安全系數(shù)

28、取 n=6所以 r = =160mpa = 根據(jù)實(shí)際查文獻(xiàn)【3,21-30】查得：螺紋內(nèi)徑為= 79.171mm 螺紋中經(jīng)為=91mm 公稱直徑d=100mm螺距 t = 12mm因此 螺紋升角 由文獻(xiàn)【1,130】查得3.5電機(jī)的選擇 （3.5）由文獻(xiàn)【5,40-28】查得選取jh型高轉(zhuǎn)差率籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。3.6傳動(dòng)比的分配由文獻(xiàn)【3，25-4】查得選取zly型同軸分流式兩級(jí)圓柱齒輪減速機(jī)， 。4.蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)4.1材料的選擇根據(jù)gb/t100851988推薦用阿基米德蝸桿 。根據(jù)文獻(xiàn)【3,23-218】蝸桿采用45鋼，希望效率高耐磨性好，蝸輪采用鑄錫磷青銅zcusn10p1。4.2 蝸輪

29、蝸桿的參數(shù)計(jì)算1.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒根 （4.1）（1） 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩，按z=1,傳動(dòng)效率則： =9.55（4.2） （2） 確定載荷系數(shù)： 因?yàn)楣ぷ鞣€(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù)。由表11-5選取使用系數(shù)；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載系數(shù)則： = （4.3）（3）定彈性影響系數(shù)因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪與45鋼蝸桿相配，根據(jù)文獻(xiàn)【3，,23-217】：=160 mpa ；（4）定接觸系數(shù)z先假設(shè)蝸桿分度圓直徑與傳動(dòng)中心距的比值=0.35，由文獻(xiàn)【5,253】圖11-18中可查得z=2.9 ；（5）確定許用接觸應(yīng)力根據(jù)蝸輪材

30、料為鑄錫磷青銅z10, 金屬模鑄造蝸桿赤面硬度45hrc，由文獻(xiàn)【5,254】表117查得蝸輪的基本許用應(yīng)力=268 mpa ；應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，n=60=60=4.32 （4.4）壽命系數(shù) ，= （4.5）則 ： =0.8329=212mpa （6）計(jì)算中心距：a 取中心距a=250mm，因?yàn)?31，由文獻(xiàn)【3,23-212】查得： 模數(shù) m=12.5 mm,蝸桿分度圓直徑=112mm , 這時(shí)=0.448查文獻(xiàn)【5】圖11-18得接觸系數(shù)=2.65，因?yàn)?，因此以上?jì)算結(jié)果可用。 2. 蝸桿蝸輪主要參數(shù)及幾何尺寸根據(jù)文獻(xiàn)【5,248】 表 11-3查得公式： 蝸桿軸向齒距：=3.14=39.25

31、mm ；直徑系數(shù)：=；齒頂圓直徑：=+=114mm ；齒根圓直徑：=（）=（）=80.75mm ；分度圓導(dǎo)程角： ；蝸桿軸向齒厚：=mm ；蝸輪齒數(shù)：z=31,變位系數(shù)= +0.02；驗(yàn)算傳動(dòng)比：=31，這時(shí)傳動(dòng)比誤差為 是允許的 ；蝸輪分度圓直徑：=mz=12.5；蝸輪喉圓直徑：=；蝸輪齒根圓直徑：=； 蝸輪咽喉母圓半徑：=250。4.3 蝸桿的校核4.3.1校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度根據(jù)文獻(xiàn)【5,255】式 11-13 = （4.6）其中：齒形系數(shù)，根據(jù)文獻(xiàn)【3,23-227】機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 查得：=+0.02 ，當(dāng)量齒數(shù)，= = （4.7） ，由文獻(xiàn)【5】圖11-19，可查得齒形系數(shù)=2.53

32、；螺旋角影響系數(shù)，=基本許用彎曲應(yīng)力，由文獻(xiàn)【5，256】表11-8， 查得由zcusn10p1制造的蝸輪基本許用彎曲應(yīng)力=56 mpa；壽命系數(shù)， =0.8329 許用彎曲應(yīng)力， =56=46.642mpa；則：=22.304mpa ,左軸承為緊軸承，右軸承為松軸承= =665n 由文獻(xiàn)【5】表13-5分別進(jìn)行查表或插值計(jì)算得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為：， 1.7；， 0； =1.5=4.02n； （6.1） =1.5=3.39n （6.2）因?yàn)樗园摧S承1的受力大小驗(yàn)算使用壽命為：=12000= （6.3）故軸承使用壽命滿足要求。 7. 潤(rùn)滑方式的選擇板帶矯直機(jī)潤(rùn)滑方式有兩種：稀油潤(rùn)滑和

33、干油潤(rùn)滑。稀油潤(rùn)滑集中潤(rùn)滑系統(tǒng)通常由兩部分組成：稀油站和潤(rùn)滑管路，包括給油管、回油管及機(jī)器配管。為保證齒輪有可靠的潤(rùn)滑，主減速機(jī)為循環(huán)噴注潤(rùn)滑。管路分為供齒輪對(duì)嚙合潤(rùn)滑和供軸承潤(rùn)滑兩個(gè)部分，都是從一個(gè)總進(jìn)油管分出來(lái)，其中包括油管、接頭、截止閥、油流指示器，彎頭及管路固定裝置等元件，供齒輪對(duì)潤(rùn)滑還有噴嘴。各種管路的規(guī)格需根據(jù)嚙合處或軸承處所需油量確定，在此不設(shè)計(jì)。齒輪對(duì)嚙合處潤(rùn)滑是從齒輪對(duì)入口方向向齒輪噴油，對(duì)較寬的齒輪，通常利用幾個(gè)噴嘴的集中油管均勻噴注在齒輪表面上，保證齒輪嚙合處形成油膜，并將齒輪傳動(dòng)時(shí)的熱量帶走，在主減速機(jī)機(jī)體內(nèi)，潤(rùn)滑油面應(yīng)保持在最大齒面根圓上5-15mm。減速機(jī)漏油主要集

34、中在箱蓋和箱體間的接觸面、軸端、箱體與油箱的接縫處，在這些地方采用相應(yīng)的措施防漏。壓下機(jī)構(gòu)蝸輪、蝸桿和滾動(dòng)軸承及壓下螺絲潤(rùn)滑方式均采用稀油潤(rùn)滑。由于壓下機(jī)構(gòu)經(jīng)常動(dòng)作，調(diào)整周期長(zhǎng)，故每次壓下調(diào)整時(shí)，均需先開(kāi)動(dòng)潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)，使壓下螺母與螺絲得到充分潤(rùn)滑。8.經(jīng)濟(jì)可行性分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析研究技術(shù)活動(dòng)的經(jīng)濟(jì)效果，要求以最低的成本獲得最大產(chǎn)出與回報(bào)的途徑與方法的手段。我們開(kāi)發(fā)某一種產(chǎn)品或建設(shè)某一項(xiàng)目時(shí)，必須對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行事先的經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)就是期望在某項(xiàng)技術(shù)方案措施還沒(méi)有在社會(huì)上實(shí)踐前，估算出它的經(jīng)濟(jì)效果事先評(píng)價(jià)不同的技術(shù)方案、措施和路線的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，幫助決策者優(yōu)先選擇經(jīng)濟(jì)效果好又有最大社會(huì)效益的方案，技

35、術(shù)經(jīng)濟(jì)分析涉及到技術(shù)經(jīng)濟(jì)可比條件、技術(shù)方案經(jīng)濟(jì)效果和相應(yīng)的計(jì)算方法等，然后進(jìn)行評(píng)價(jià)。技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析的基本原則：在生產(chǎn)活動(dòng)中所創(chuàng)造的價(jià)值必須大于投入的勞動(dòng)價(jià)值，否則事業(yè)就不能發(fā)展，否則連最基本的再生產(chǎn)也難以維持，技術(shù)方案經(jīng)濟(jì)效果可以用下面兩個(gè)關(guān)系式表示： e 或 e=vc 式中：e 經(jīng)濟(jì)效果 v 使用價(jià)值 c 勞動(dòng)損耗 衡量此經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果的基本式為： e 或e=vc0 對(duì)不同的經(jīng)濟(jì)技術(shù)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效果的評(píng)價(jià)是從眾多的方案中精選出的最優(yōu)方案，一般來(lái)說(shuō)經(jīng)濟(jì)效果可比條件有四個(gè)：滿足需要的可比、時(shí)間的可比、勞動(dòng)耗費(fèi)的可比、價(jià)格的可比。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法是指在進(jìn)行產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、提高產(chǎn)品的質(zhì)量或改建、擴(kuò)建甚至

36、是興建一個(gè)企業(yè)是分析方案的經(jīng)濟(jì)效果。常用的方法有：投資效果系數(shù)法：投資效果系數(shù)法反映新工程占用費(fèi)用的資金，與投入生產(chǎn)后每年獲得的對(duì)比關(guān)系，而投資效果系數(shù)得倒數(shù)即使投資回收期，投資效果系數(shù)越大，說(shuō)明投資效果越好，投資回收期越短，投資效果越好。投資期回收期法：對(duì)于同一項(xiàng)目的不同方案進(jìn)行比較時(shí)，有時(shí)可能出現(xiàn)甲方案占用基建設(shè)投資額大，而預(yù)計(jì)生產(chǎn)后產(chǎn)品總成本額大的情況。這時(shí)，評(píng)價(jià)兩方案經(jīng)濟(jì)效果時(shí)，一般需要計(jì)算甲方案的適加投資回收期。計(jì)算費(fèi)用法：如果標(biāo)準(zhǔn)回收期以定，可用計(jì)算費(fèi)用法來(lái)比較同一方案的經(jīng)濟(jì)效果，特別是一個(gè)項(xiàng)目有兩個(gè)以上方案時(shí)，用該方法更方便。凈現(xiàn)值法：是把項(xiàng)目整個(gè)壽命周期內(nèi)逐年發(fā)生的收入與支出的

37、差額，用一個(gè)預(yù)定的利息率分別折算為項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)的現(xiàn)值。如果計(jì)算結(jié)果為正值，則說(shuō)明收入大于支出，經(jīng)濟(jì)效果好。成本效益分析法：成本效益分析法在國(guó)外應(yīng)用很普遍，他是在平衡點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)不同的方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。8.1 設(shè)備的可靠性分析 1、可靠度計(jì)算可靠度函數(shù) （8.1）式中：失效率，常數(shù)。取 0.797機(jī)械設(shè)備的可靠性另一個(gè)指標(biāo)使用壽命，即平均壽命。工作時(shí)間隨機(jī)變量的期望值。 （8.2）式中：平均壽命可靠性函數(shù)，機(jī)械設(shè)備是可修復(fù)系統(tǒng)，即在一次年修的平均工作時(shí)間若，常數(shù)。設(shè)備的失效率，取454.5h若一次年修期間，預(yù)計(jì)定修24次。靜t10908h8.2 投資回收期本次設(shè)計(jì)采用投凈現(xiàn)值法.本設(shè)計(jì)的矯正機(jī)的總投

38、資金額萬(wàn)元，年利率為，前五年的設(shè)備維修和年度經(jīng)營(yíng)費(fèi)用為100000元，以后由于設(shè)備的磨損每年遞增900000元。試根據(jù)長(zhǎng)期使用它的總費(fèi)用值確定最佳使用年限。 (8.3)式中 總投資額，萬(wàn)元； 年平均凈收益，萬(wàn)元。代入式(81)得：年 基準(zhǔn)回收期，年。，故經(jīng)濟(jì)可行。投資回收期用平均年凈收益來(lái)返本的總投資額。投資回收期靜態(tài)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法，設(shè)備投產(chǎn)以后以每年取得的凈收益，包括利潤(rùn)和設(shè)備折舊費(fèi)，將全部投資即固定資產(chǎn)投資和流動(dòng)資金回收所需時(shí)間，以年為單位，從建設(shè)年算起。積累凈現(xiàn)金流量開(kāi)始出現(xiàn)正值年份數(shù)-1+關(guān)于各年投資與收益見(jiàn)下表8.1： 表8.1 投資與凈收益表 單位：萬(wàn)元時(shí)期（年）123456789建設(shè)期300200年凈收益5075125150175125100累積凈收益-300-500-450-375-15001