機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文雙搖桿式結(jié)晶器振動裝置的設(shè)計(jì)全套圖紙

1、雙搖桿式結(jié)晶器振動裝置的設(shè)計(jì)摘要結(jié)晶器振動裝置是連鑄機(jī)的重要設(shè)備之一，起主要作用是使內(nèi)壁獲得良好的潤滑條件，減少摩擦力，防止鋼水與內(nèi)壁的粘結(jié)，同時(shí)還可以改善鑄坯的表面質(zhì)量。而且發(fā)生粘結(jié)是，振動能強(qiáng)制脫模，消除粘結(jié)。振動機(jī)構(gòu)是使結(jié)晶器產(chǎn)生所需的振動，因此任何振動機(jī)構(gòu)都必須滿足兩個(gè)基本條件：第一，使結(jié)晶器準(zhǔn)確地沿著一定的軌跡振動。第二，使結(jié)晶器有一定的振動規(guī)律。本文詳細(xì)地介紹了結(jié)晶器振動方式，并加以比較后，振動變化規(guī)律選擇正弦振動方式。結(jié)晶器振動裝置的結(jié)構(gòu)，根據(jù)方案討論提出采用雙搖桿式結(jié)晶器振動裝置。結(jié)果表明該振動方式能有效地防止因坯殼的粘結(jié)而造成的拉漏等事故，振動機(jī)構(gòu)能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)圓弧軌跡，不產(chǎn)生過

2、大的加速度，從而避免了沖擊和擺動。此機(jī)構(gòu)的振動參數(shù)有利于改善鑄坯表面質(zhì)量，形成表面光滑的鑄坯，而且設(shè)備的制造，安裝和維護(hù)方便，并且便于處理事故，使傳動系統(tǒng)有足夠的安全儲備。關(guān)鍵詞：連鑄；結(jié)晶器；振動裝置；正弦全套圖紙，加153893706Double rocking lever type crystallizer shake-out equipment design Abstract Crystal vibrator is one of important equipment of continuous casting machine, play a major role is to get

3、a good wall lubrication, reduce friction, prevent adhesion of molten steel in the inner wall, while also improving the billets surface quality. And when bonding occurs, the vibration can be forced stripping, erased. Vibration body is needed to mold the vibration generated, so any vibration instituti

4、on must meet two basic conditions: first, to mold accurately track down some vibration. Second, make sure the laws of the mold according to the vibration. This article introduced in detail the crystallizer vibration way, after and compares, vibration change rule choice sinusoidal vibration way. The

5、crystallizer shake-out equipment's structure, according to the plan discussion proposed that uses the double rocking lever type crystallizer shake-out equipment design. The result indicated that this vibration way can prevent to pull effectively leaks and so on accidents which creates because of

6、 the semifinished product shell's caking, the vibrator unit can realize the circular arc path accurately, does not have the oversized acceleration, thus has avoided the impact and swinging. This organization's vibration parameter is advantageous in the improvement casts the semifinished prod

7、uct surface quality, forms the surface smoothly to cast the semifinished product, moreover equipment's manufacture, the installment and the maintenance are convenient, and is advantageous for the deal with accident, enables the transmission system to have the enough safety margin.Key words: Cont

8、inuous casting; Crystallizer; Shake-out equipment; Sine目 錄摘要IABSTRACTII1緒論11.1選題背景及目的11.2國內(nèi)外研究狀況150年代工業(yè)應(yīng)用時(shí)期260年代穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期270年代以后的迅猛發(fā)展時(shí)期31.2.480年代連鑄完全成熟時(shí)期41.3設(shè)計(jì)的內(nèi)容52總體方案設(shè)計(jì)選擇72.1結(jié)晶器振動裝置的技術(shù)要求72.2結(jié)晶器振動裝置的類型和特點(diǎn)8振動方式8振動機(jī)構(gòu)103技術(shù)參數(shù)計(jì)算133.1短臂四連桿機(jī)構(gòu)原理133.2彈簧的設(shè)計(jì)163.3振幅的計(jì)算174主傳動裝置設(shè)計(jì)204.1電機(jī)的選擇204.2軸的設(shè)計(jì)214.3聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)274.4

9、減速器的設(shè)計(jì)305零部件的校核315.1彈簧校核315.2銷軸的校核335.3電機(jī)的校核355.4軸的校核366能源消耗與環(huán)保分析40結(jié)束語41致謝42參考文獻(xiàn)431 緒論1.1 選題背景及目的鋼鐵工業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一，是國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的基礎(chǔ)工業(yè)，鋼鐵產(chǎn)品運(yùn)用于國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)，一個(gè)國家整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模和速度與剛鐵工業(yè)的的發(fā)展密不可分1。近些年來，隨著我國鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整、產(chǎn)量的不斷提高。使得連續(xù)鑄造技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。 連續(xù)鑄造需要用到許多傳統(tǒng)鑄造沒有的設(shè)備。結(jié)晶器是連鑄設(shè)備中最關(guān)鍵的部件，有人把結(jié)晶器稱為是連鑄機(jī)的心臟2。鋼水在結(jié)晶器內(nèi)冷卻凝固成所需的斷面形狀和一定厚度的坯殼

10、。當(dāng)鑄坯在被拉出結(jié)晶器時(shí)，由于純在機(jī)械和熱應(yīng)力的作用，坯殼容易被拉漏、容易因?yàn)楫a(chǎn)生變形和裂紋而造成破壞。所以結(jié)晶器的性能對于連鑄機(jī)的生產(chǎn)能力和鑄坯質(zhì)量的好壞都起著至關(guān)重要的作用。結(jié)晶器振動的目的是使防止初生坯殼與結(jié)晶器之間分離，防止粘結(jié)而被拉裂。結(jié)晶器的振動實(shí)際上起到強(qiáng)制脫模作用。由于振動的存在，使結(jié)晶器內(nèi)壁獲得了良好的潤滑條件，既減少結(jié)晶器與鑄坯間的摩擦力又能防止鋼水與結(jié)晶器內(nèi)壁發(fā)生粘結(jié)。一旦發(fā)生粘結(jié)時(shí)，振動就能強(qiáng)制脫模，消除粘結(jié)。如果在結(jié)晶器內(nèi)部坯殼被拉斷，振動還可使壞殼得到愈合。除此之外還可以改善鑄坯的表面質(zhì)量。實(shí)際運(yùn)用中對結(jié)晶器振動的要求是：振動方式能有效地防止因坯殼與結(jié)晶器的粘結(jié)而造

11、成拉漏事故;振動能夠有利于改善鑄坯表面質(zhì)量，形成表面光滑平整的鑄坯;振動機(jī)械的運(yùn)動軌跡為真確的圓弧，振動過程中不產(chǎn)生過大的加速度以避免產(chǎn)生的沖擊和擺動;設(shè)備的制造、安裝和維護(hù)相對方便，便于處理事故，傳動系統(tǒng)要有足夠的安全儲備。結(jié)晶器振動裝置包括結(jié)晶振動方式結(jié)晶器振動裝置的結(jié)構(gòu)。 1.2 國內(nèi)外研究狀況連續(xù)澆注液體金屬在100多年以前就已經(jīng)被提出，但是由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制，G.E.塞勒斯（G.E.Sellers）(1840)、賴尼（J.Lainy）(1843)等人提出的設(shè)想在當(dāng)時(shí)只能用于熔點(diǎn)比較低的有色金屬，比如鉛。1887年德國人R.M.戴倫（R.M.Daelen）最早提出了關(guān)于類似現(xiàn)代連鑄

12、設(shè)備的觀點(diǎn)。在他們的鑄造設(shè)備中已經(jīng)包括有水冷的、上下口敞開的結(jié)晶器、二次冷卻段、引錠桿、夾輥和鑄坯切割裝置等。我國的連鑄開發(fā)相對于西方國家來說比較晚，1958年第一臺我國自主研發(fā)的立式連鑄機(jī)在重鋼三廠建成投產(chǎn)，6年后在重鋼三廠又建設(shè)了弧型板坯連鑄機(jī)，以后相繼在天津、上海、北京等地建設(shè)了一批連鑄機(jī)。到1980年為止全國一共擁有25臺連鑄機(jī)，生產(chǎn)能力為年產(chǎn)345萬t。但是1980年實(shí)際僅生產(chǎn)鑄坯不到230萬t，連鑄比僅為6.3%。從以上這些數(shù)據(jù)來看，我國的連鑄發(fā)展比較緩慢，許多連鑄機(jī)不但達(dá)不到生產(chǎn)能力，而且品種相對單一3 。 十九世紀(jì)H.貝塞麥(H.Bessemer)提出了連續(xù)澆注液態(tài)金屬的設(shè)想后

13、。很多科學(xué)家對此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行過研究。但是由于科學(xué)水平的限制，并未能夠?qū)⒋诉\(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)。直到1933年，現(xiàn)代連鑄的奠基人S.客漢斯(S.Junghans)提出并發(fā)展了結(jié)晶器振動裝置，奠定了連鑄技術(shù)在工業(yè)上運(yùn)用的基礎(chǔ)。從20世紀(jì)30年代開始，連鑄技術(shù)已能夠用于有色金屬的生產(chǎn)。第二次世界大戰(zhàn)以后，蘇、美、英、奧等國相繼開始進(jìn)行連鑄鋼的研究。1950年容漢斯和曼內(nèi)斯曼(Mannesmann)公司合作，建成了世界上第一臺能澆注5t鋼水的連鑄機(jī)。從第一臺連鑄機(jī)問世已經(jīng)有60多年的歷史了。在這過程中，世界范圍內(nèi)連鑄技術(shù)的發(fā)展，大體上可分為“50年代開始工業(yè)應(yīng)用，60年代穩(wěn)步發(fā)展，70年代迅猛發(fā)展，80年代完

14、全成熟”。1.2.1 50年代工業(yè)應(yīng)用時(shí)期 從50年代起，連鑄技術(shù)開始運(yùn)用于鋼鐵工業(yè)。這段時(shí)間連鑄裝備的水平普遍都很低，發(fā)展速度相對慢，鑄機(jī)機(jī)型很單一多為立式單流，鑄坯斷面面積比較小而且主要為方坯。在此期間連鑄規(guī)模也較小，盛鋼桶容量一般為10-20t。到50年代末，世界各地建成的連鑄機(jī)總數(shù)還不到30臺。連鑄坯產(chǎn)量僅有110t，連鑄比約僅0.34%。1952年容漢斯和曼內(nèi)斯曼公司組建了連鑄共同體；同時(shí)奧地利成立了以百錄公司（BohlerA.G.）為中心的連鑄利益共同體；1954年，I.羅西（I.Rossi）在瑞士建立了康卡斯特（Coneast）連鑄公司。上述這些專門從事連續(xù)鑄造技術(shù)研發(fā)公司、集團(tuán)

15、的形成，推動了后來連鑄技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用。1.2.2 60年代穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期 60年代后，連鑄進(jìn)入了穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期。從機(jī)型上來說，60年代初出現(xiàn)了立彎式連鑄機(jī)。在1963-1964年期間，曼內(nèi)斯曼公司相繼建成了方坯、板坯弧形連鑄機(jī)。這些機(jī)型不但應(yīng)用操作簡單而且能夠生產(chǎn)工業(yè)上急需的厚板、熱軋和冷軋帶鋼，因此很快就發(fā)展成為連鑄技術(shù)的主要機(jī)型。這對連鑄的發(fā)展、應(yīng)用，起了很大的作用。從鑄坯質(zhì)量上來講，在這個(gè)時(shí)期研制的保護(hù)渣澆注、浸入式水口和鋼流保護(hù)等新技術(shù)，對連鑄的發(fā)展有著不可磨滅的意義。除此之外由于氧氣轉(zhuǎn)爐應(yīng)用鋼鐵生產(chǎn)，原有的模鑄工藝已不能滿足煉鋼的需要，這對連鑄的發(fā)展也起到了推動作用。從1965年開始，

16、連鑄技術(shù)的發(fā)展速度遠(yuǎn)高于之前。至60年代為止，全世界連鑄機(jī)的數(shù)量已達(dá)到200余臺，年生產(chǎn)鑄坯能力達(dá)4000萬噸以上。除此之外，在此期間還出現(xiàn)了許多新形式的鑄機(jī)，如旋轉(zhuǎn)式圓坯鑄機(jī)、空心圓坯鑄機(jī)和工字型斷面鑄機(jī)等。在英國的謝爾頓廠（Shelton Iron and steel）率先實(shí)現(xiàn)了全連鑄。1.2.3 70年代以后的迅猛發(fā)展時(shí)期70年代以后，連鑄進(jìn)入迅猛發(fā)展時(shí)期。全世界的連鑄機(jī)總數(shù)不斷增加，年產(chǎn)量快速增長。各主要產(chǎn)鋼國家近十余年來粗鋼產(chǎn)量、連鑄坯產(chǎn)量和連鑄比的變化情況如圖1-1所示。圖1.1 世界各主要產(chǎn)鋼國家近十余年來粗鋼產(chǎn)量、連鑄坯產(chǎn)量、和連鑄比從1970年到1990年的十年間，連鑄比由4

17、.4%上升到64%，連鑄坯年產(chǎn)量由2600萬噸升到5.12億噸。連鑄機(jī)數(shù)量由70年代初的300余臺增加到1400余臺。從表中我們可以看出從70年代初至今，世界粗鋼年產(chǎn)量基本不變略有微小的波動，但是連鑄坯產(chǎn)量得卻持續(xù)增長，連鑄比不斷提高，在這期間節(jié)省了很多時(shí)間能源帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)當(dāng)指出的是在幾個(gè)產(chǎn)鋼大國中，日本連鑄發(fā)展速度最快。生產(chǎn)能力或技術(shù)水平都已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位。在1970年日本的連鑄比還不到10%，但是到1985年日本的連鑄比已突破90%。而工業(yè)發(fā)達(dá)的美國在70年代連鑄發(fā)展任比較慢，連鑄比在20%以下，這是因?yàn)槊绹鴵碛休^大的初軋開坯能力且不重視連鑄技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用，建設(shè)連鑄機(jī)較少。

18、到80年代，美國人開始重視連鑄發(fā)展，到1990年連鑄比已達(dá)67.10%。前蘇聯(lián)是研究、運(yùn)用連鑄較早的國家之一，而連鑄比一直在10%左右，這數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平。這是因?yàn)樗臒掍撛O(shè)備以平爐為主，不適應(yīng)連鑄生產(chǎn)的特點(diǎn)，此外它的連鑄機(jī)立式較多，生產(chǎn)能力低，也影響連鑄的發(fā)展。1.2.4 80年代連鑄完全成熟時(shí)期80年代以后，連鑄進(jìn)入完全成熟的全盛時(shí)期。從世界范圍來看連鑄比以每年4%的速度穩(wěn)定增長。表1.1為1981年到1990年世界各國連鑄比的增長情況。全世界連鑄比由1981年的33.8%上升到1990年的64.1%，這個(gè)數(shù)據(jù)具有非常重要的意義。它意味著人類實(shí)現(xiàn)了由重要依靠傳統(tǒng)鑄造轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽窟B鑄技

19、術(shù)的飛躍，連鑄在澆鋼領(lǐng)域開始占據(jù)主導(dǎo)地位。從表1.1可以看出，以日本為代表的一些發(fā)達(dá)工業(yè)國家，已接近或基本上實(shí)現(xiàn)了全鑄化。以阿根廷、韓國為代表的以市場經(jīng)濟(jì)為主的國家，也都具有很高的連鑄比。這一重大技術(shù)成就，不但改變了傳統(tǒng)的鋼鐵的生產(chǎn)過程，而且對煉鋼軋鋼的生產(chǎn)體系，都將產(chǎn)生重大的影響4。表1.1 1981-1990年世界連鑄比（不包括中國大陸）單位：%國家 年份1981198219831984198519861987198819891990比利時(shí)30.633.038.449.560.072.485.888.090.091.7丹麥95.896.897.499.5100.0100.0100.0100

20、.0100.0100.0法國51.458.563.866.980.690.193.194.093.794.3前聯(lián)邦德國53.551.971.878.979.584.588.088.589.891.3愛爾蘭100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0意大利50.858.568.273.378.684.189.992.994.194.8盧森堡7.019.424.126.228.334.637.534.233.534.1荷蘭21.231.036.038.739.142.765.035.687.193.4葡萄牙38.246.542.539.742

21、.844.246.046.951.454.6西班牙39.541.945.949.457.061.266.774.486.089.0英國31.839.046.652.054.860.564.970.580.283.6歐共體平均44.651.658.863.769.575.981.384.187.889.6奧地利62.477.387.689.693.494.695.795.595.795.9芬蘭91.993.493.594.293.594.494.093.994.097.8挪威16.029.636.551.455.656.753.953.450.392.2瑞典66.876.079.779.680.

22、681.883.683.082.385.8土耳其48.455.763.672.065.777.879.284.682.382.2南斯拉夫43.247.451.651.853.553.454.761.964.770.2歐共體以外西歐國家平均59.067.172.375.475.078.179.282.282.585.4西歐國家平均46.253.660.765.370.376.281.083.887.089.0加拿大32.232.837.438.443.645.849.069.376.176.7美國20.329.032.139.644.455.259.861.364.867.1日本70.778.7

23、86.389.191.192.793.393.192.593.9澳大利亞13.017.524.627.027.127.044.571.580.081.5南非55.251.260.061.564.763.963.969.673.473.7西方工業(yè)化國家平均44.454.960.064.568.773.977.280.082.984.6阿根廷49.251.848.647.462.564.965.368.274.078.2巴西36.441.144.341.343.746.145.549.053.958.5智利1.40.81.31.61.92.71.71.71.61.9墨西哥31.937.955.25

24、4.051.047.354.255.958.150.0委內(nèi)瑞拉62.270.070.872.073.571.377.078.783.585.0韓國44.351.155.660.663.371.183.588.394.196.1中國臺灣省58.580.984.782.883.688.380.693.693.196.1卡塔爾98.798.698.798.798.798.698.498.798.598.6市場經(jīng)濟(jì)國家地區(qū)平均44.154.359.563.367.171.975.378.281.284.2保加利亞0.00.07.010.09.313.612.415.515.515.4捷克和斯洛伐克1.

25、52.55.17.37.78.28.58.79.211.5前東德15.817.218.125.533.736.537.539.641.041.1匈牙利35.433.539.346.646.652.155.963.255.655.0波蘭3.84.34.010.110.310.611.011.17.77.0羅馬尼亞20.722.426.030.229.931.932.431.534.235.5前蘇聯(lián)12.212.612.412.713.615.016.116.517.317.6東歐國家平均11.712.312.614.315.216.617.718.218.518.7世界平均33.339.643.

26、046.949.752.455.258.561.264.11.3 設(shè)計(jì)的內(nèi)容 結(jié)晶器振動裝置按照其運(yùn)動軌跡可以分為長臂式、復(fù)合差動式、導(dǎo)軌式和雙搖桿式。按照其振動方式可以分為正弦振動、同步式和負(fù)滑脫式。本次設(shè)計(jì)通過技術(shù)參數(shù)的要求，結(jié)合具體實(shí)際，進(jìn)行方案討論，以確定機(jī)構(gòu)方式，振動方式等內(nèi)容。進(jìn)一步進(jìn)行電機(jī)的選擇，對各零部件進(jìn)行校核計(jì)算。具體步驟如下。（1）緒論；（2）設(shè)計(jì)方案的確定及論證；（3）術(shù)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算；（4）電機(jī)性型號的選擇；（5）主要零部件的設(shè)計(jì)及校核；（6）繪圖（總裝配圖一張、部件裝配圖二張、零件圖四張，折成A0共六張以上）；（7）編制、打印設(shè)計(jì)說明書；2 總體方案設(shè)計(jì)選擇結(jié)晶器振

27、動的是為了使鑄坯在凝固過程中與銅板分離開，防止兩者粘結(jié)而發(fā)生粘掛拉裂或拉漏事故而造成破壞，以保證拉坯順利進(jìn)行。鋼液在結(jié)晶器中的凝固過程如圖2.1所示。圖2.1a表示坯殼在結(jié)晶器中的正常生長情況，如果不發(fā)生意外情況，鑄坯就能夠被連續(xù)而不間斷地從結(jié)晶器中拉出。假如由于某種意外，比如潤滑不良時(shí)，坯殼的上半部分就會粘結(jié)在結(jié)晶器壁面上，而且在某處（如X處）粘著力大于坯殼的拉強(qiáng)度，那么坯殼在拉坯力的作用下被拉斷，被拉斷的上半部分（如A處）又會緊緊的粘在結(jié)晶器壁上，而下段（如B段）繼續(xù)向下運(yùn)動，這時(shí)候鋼水將會充填進(jìn)AB之間，如圖2.1b所示，就會形成一段新的坯殼，AB兩段就聯(lián)接起來。新形成的坯殼強(qiáng)度很低，鋼

28、坯再次被拉斷。這樣會造成鋼坯連續(xù)地被拉斷，連續(xù)地在斷層上充填鋼水，直至B段被拉出結(jié)晶器，便發(fā)生了如圖2.1c所示的漏鋼事故。為了避免上述缺點(diǎn)，結(jié)晶器振動技術(shù)就發(fā)展起來了。圖2.1 坯殼被拉斷的過程 1.1 結(jié)晶器振動裝置的技術(shù)要求1) 保證鑄坯不與結(jié)晶器發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象，使鑄坯形成良好的表面質(zhì)量2) 振動機(jī)構(gòu)應(yīng)該有一個(gè)確定的運(yùn)動軌跡，應(yīng)不發(fā)生偏擺和晃動。3) 結(jié)晶器內(nèi)的坯殼應(yīng)與結(jié)晶器壁保持接觸，不應(yīng)產(chǎn)生過大的間隙。4) 為了避免產(chǎn)生沖擊振動，振動速度變化緩慢，加速度不應(yīng)過大。5) 發(fā)生故障時(shí)，必須有防止設(shè)備和電動機(jī)過載保護(hù)的安全措施。1.2 結(jié)晶器振動裝置的類型和特點(diǎn)1.2.1 振動方式結(jié)晶器振動

29、按速度-時(shí)間特征可分為3種，如圖2.2所示。1-同步振動；2-負(fù)滑振動；3-正弦振動；4-非正弦振動圖2.2 結(jié)晶器振動方式（波形） （1）同步式：如圖2.2中曲線1所示，采用同步振動方式時(shí)，結(jié)晶器與鑄坯保持同步下降，在此過程中拉裂的坯殼在下降階段得到愈合，愈合時(shí)間約占振動周期的四分之三。同時(shí)同步振動降低了拉坯的阻力，降低了漏鋼的風(fēng)險(xiǎn)，鑄坯的表面質(zhì)量得到提高，因此，同步振動在連鑄技術(shù)開發(fā)初期得到了廣泛的應(yīng)用。同步振動主要特點(diǎn)是：結(jié)晶器在下降時(shí)與鑄坯作同步運(yùn)動，然后以三倍的拉坯速度上升，即： (2.2.1) (2.2.2)式中， 分別為結(jié)晶器的上升和下降速度； 拉坯速度。上升速度與下降速度之比N

30、為 ： (2.2.3)由于上升和下降都是等速運(yùn)動，所以 (2.2.4) (2.2.5)式中， 分別為結(jié)晶器上升和下降的時(shí)間; 振動周期。一般通過采用凸輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)同步振動，其設(shè)備的加工、制造相對復(fù)雜。結(jié)晶器振動機(jī)構(gòu)、拉坯機(jī)構(gòu)之間必須進(jìn)行嚴(yán)格的電氣連鎖來實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的同步；此外，結(jié)晶器在振動方向不同的速度轉(zhuǎn)折處速度變化很快，此時(shí)機(jī)構(gòu)會中產(chǎn)生了很大的沖擊力，因而結(jié)晶器振動的平穩(wěn)性受到影響，這些對于鑄坯的表面質(zhì)量和設(shè)備的正常使用都非常不利。 在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中同步振動已不使用。 （2）負(fù)滑脫式：如圖2.2中曲線2所示。負(fù)滑脫振動是在同步振動的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，這種振動方式的下降速度大于拉坯速度，所以鑄坯在

31、向下振動時(shí)就會與結(jié)晶器壁產(chǎn)生滑動，因此稱為負(fù)滑脫5。 結(jié)晶器的下降速度略大于拉坯速度，即： (2.2.6)式中， 負(fù)滑差率，表示結(jié)晶器下降速度與拉坯速度之間的滑差率 (2.2.7) 負(fù)滑差太大，容易在鑄坯表面上產(chǎn)生振動痕跡。目前一般?。?上升速度和下降速度之比。優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)晶器下降時(shí)，坯殼中會產(chǎn)生壓應(yīng)力，有利于進(jìn)斷裂的坯殼壓合，同時(shí)也有利于脫模。1） 結(jié)晶器在振動速度的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處，速度變化比較緩慢，有利于提高運(yùn)動的平穩(wěn)性。結(jié)晶器在上升時(shí)，坯殼承受拉應(yīng)力，下降時(shí)承受壓應(yīng)力，所以在確定振動參數(shù)的時(shí)候時(shí)，應(yīng)使開始下降時(shí)的加速度稍微大些，開始上升時(shí)的加速度稍微取小些。比值。負(fù)滑脫振動，在下降時(shí)鑄坯會受到一

32、種壓力，坯殼表面細(xì)小的橫裂將被焊合。但是負(fù)滑振動形式也是由凸輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)運(yùn)作，與同步振動相仿它在機(jī)械和電氣使用效果上的弱點(diǎn)仍然存在，所以，負(fù)滑振動在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中很少使用。 （3）正弦振動：正弦式振動是指結(jié)晶器的運(yùn)動速度-時(shí)間是按正弦規(guī)律變化，見圖2.2中曲線3，它有如下幾個(gè)特點(diǎn)：1) 由于在正弦式運(yùn)動中速度一直都是變化的，所以結(jié)晶器與鑄坯之間不存在同步運(yùn)動階段，但會存在一小段負(fù)滑動階段，著有利于坯殼的愈合;2) 由于速度（）隨時(shí)間是按正弦波形變化的，加速度（）隨時(shí)間是按余弦規(guī)律變化，減速度沒有突變，所以過渡比較平穩(wěn)，沒有較大沖擊；3) 因?yàn)榧铀俣容^小，所以可提高振動頻率，這利于提高脫模作用，

33、消除粘結(jié)現(xiàn)象；4) 通過偏心輪來實(shí)現(xiàn)正弦式振動，所以制造比較容易；5) 結(jié)晶器和鑄坯之間速度沒有必然關(guān)系，所以當(dāng)拉坯的速度變化不太大時(shí)，振動機(jī)構(gòu)和拉坯機(jī)構(gòu)之間的重要性也不大，這樣可以簡化電氣系統(tǒng)。 正弦振動在目前連鑄生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛。 （4）非正弦振動： 如圖2.2中曲線4所示，采用非正弦振動方式，結(jié)晶器振動過程中，下降運(yùn)動時(shí)間比上升運(yùn)動短，所以正滑動時(shí)間較長，結(jié)晶器振動的速度與拉坯的速度之間速度差較小，使得鋼水與結(jié)晶器銅板的摩擦有了較大的減輕；同時(shí)，采用非正弦振動能夠使液態(tài)保護(hù)渣膜向出口方向擴(kuò)展，有利于保護(hù)渣向結(jié)晶器與凝固坯殼之間的縫隙滲透，潤滑效果得到改善，鑄坯質(zhì)量得到提高。所以，非正弦振

34、動更適應(yīng)于高拉速連鑄過程。1.2.2 振動機(jī)構(gòu) 裝置的結(jié)構(gòu)包括：實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器運(yùn)動軌跡（直線或弧線）的部分、實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器振動的部分。按照結(jié)晶器運(yùn)動軌跡（弧線）的可分為導(dǎo)軌式、長臂式、復(fù)合差動式、四偏心式、雙搖桿式和四偏心式。小方坯連鑄機(jī)采用的是雙搖桿式振動機(jī)構(gòu)，常裝在內(nèi)弧側(cè)，大板坯連鑄機(jī)采用雙搖桿式振動機(jī)構(gòu)則裝在外弧側(cè)。1） 導(dǎo)軌式振動機(jī)構(gòu)導(dǎo)軌式振動機(jī)構(gòu)的結(jié)晶器是通過弧形導(dǎo)軌和滑輪來使實(shí)現(xiàn)弧線運(yùn)動的。因?yàn)檎駝有谐毯苄。曰⌒螌?dǎo)軌也可以用兩段折線來代替，以簡化加工。導(dǎo)軌能夠直接固定在澆注平臺的鋼結(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?；喣軌蚴褂没瑝K來代替。通常把它們固定在結(jié)晶器的外

35、殼上。這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較簡單，早期使用較多。2） 長臂式振動機(jī)構(gòu)長臂式振動機(jī)構(gòu)是通過采用一根長臂來實(shí)現(xiàn)弧線運(yùn)動的，長臂的工作長度和圓弧半徑R相等，一端連鑄機(jī)的圓弧中心，為一支點(diǎn)，它是鉸接在建筑結(jié)構(gòu)上的。一端上裝有結(jié)晶器，它可以繞支點(diǎn)自由作弧線擺動。長臂是通過振動機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)上下振動的。長臂式振動裝置能準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)預(yù)定的弧線運(yùn)動，結(jié)構(gòu)也相對簡單，但是這種振動機(jī)構(gòu)不利于拆裝二次冷卻裝置及拉坯矯直機(jī)，所以現(xiàn)已淘汰。3） 復(fù)合差動式振動機(jī)構(gòu)復(fù)合差動式振動機(jī)構(gòu)是我由國于1964年自主開發(fā)的一種弧形運(yùn)動機(jī)構(gòu)。在由彈簧支承的框架上固定一結(jié)晶器，采用凸輪機(jī)構(gòu)、偏心輪強(qiáng)迫框架下降，靠彈簧的反彈使其上升。在振動框架的內(nèi)

36、、外弧側(cè)面，都裝有齒條，它們分別與節(jié)圓半徑相等的小齒輪相嚙合。裝在小齒輪軸上的扇形齒輪有不同的節(jié)圓半徑，外弧側(cè)的節(jié)圓半徑較小。當(dāng)相互嚙合的扇形齒輪及擺動時(shí)，就會使與其相連的兩個(gè)小齒輪軸及產(chǎn)生不同的線速度。反映在振動框架兩側(cè)的齒條上，就會產(chǎn)生不同的上下運(yùn)動的線速度，所以可使結(jié)晶器產(chǎn)生弧線運(yùn)動。復(fù)合差動式機(jī)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn)： a) 其精度能長時(shí)間保持不變。運(yùn)動軌跡準(zhǔn)確。b）機(jī)構(gòu)相對簡單，運(yùn)動件及軸承數(shù)目少，易于維修?？梢院徒Y(jié)晶器、頭段二冷夾輥預(yù)裝在一起，便于在檢修及處理漏鋼時(shí)快速更換。c）結(jié)晶器上下運(yùn)動產(chǎn)生的推力只作用于振動框架的外圍，因而結(jié)晶器內(nèi)阻力點(diǎn)的偏移不會使結(jié)晶器作不規(guī)則的運(yùn)動。d) 由于彈簧

37、的支承作用，不僅降低了拉破坯殼的危險(xiǎn)，還能使齒輪與齒條等嚙合件永不脫離接觸，即便在接觸處磨損的情況下也能保持保持良好的接觸，避免產(chǎn)生沖擊。4) 雙搖桿式振動機(jī)構(gòu)圖2.5 雙搖桿式振動機(jī)構(gòu)的基本原理圖在某一瞬時(shí),雙搖桿機(jī)構(gòu)中連桿CD的繞瞬時(shí)中心O點(diǎn)的做弧線運(yùn)動，其圓弧半徑為OD。因此，只要恰當(dāng)?shù)剡x取雙搖桿中各桿的尺寸，就能使OD正好等于連鑄機(jī)的圓弧半徑R，使結(jié)晶器處在CD桿位置時(shí)，這樣就能實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器的弧線運(yùn)動。由于圓弧半徑相比結(jié)晶器振幅大很多，所以瞬心位置變化造成的運(yùn)動誤差在理論上很，可以忽略。5) 四偏心式振動機(jī)構(gòu)西德曼內(nèi)斯曼公司于70年代開發(fā)了四偏心輪機(jī)構(gòu)、80年代對這種機(jī)構(gòu)不斷的加以改進(jìn)。

38、利用偏心距不同的偏心輪及連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器的弧線運(yùn)動。利用兩條板式彈簧使結(jié)晶器只作弧形擺動，而不能產(chǎn)生前后左右的位移。通過適當(dāng)選擇合適的彈簧長度，能夠使的運(yùn)動軌跡誤差不大于0.02mm。振動臺架是鋼結(jié)構(gòu)件。結(jié)晶器及其冷卻水管快速接頭，振動機(jī)構(gòu)及驅(qū)動系統(tǒng)及第一段二冷夾輥都裝在這個(gè)振動臺架上，可以整體吊運(yùn)，更換時(shí)間不超過1h。優(yōu)點(diǎn)是偏心輪連桿產(chǎn)生的推力會作用于振動臺的四角，因而結(jié)晶器不會因?yàn)榻Y(jié)晶器內(nèi)阻力作用點(diǎn)的偏移而產(chǎn)生不平穩(wěn)的運(yùn)動。為了保證四個(gè)偏心輪的安裝調(diào)整的方便和相位精度，可以在在傳動系統(tǒng)中采用萬向接軸、軸離合器、相位聯(lián)軸器6。3 技術(shù)參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)，振動負(fù)荷56KN、振幅3mm、振動頻

39、率30240次/min。3.1 雙搖桿機(jī)構(gòu)原理連桿機(jī)構(gòu)的共同特點(diǎn)是運(yùn)動從原動件，經(jīng)過一個(gè)不與機(jī)架直接相連的中間構(gòu)件（連桿）的傳遞，傳動到從動件，所以稱之為連桿機(jī)構(gòu)。連桿機(jī)構(gòu)具有以下一些特點(diǎn)：連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動副一般為低副（所以又稱為低副機(jī)構(gòu)）。一般為面接觸，單位壓力較小，承載能力較大，潤滑條件好，摩損較小，便于加工制造。在連機(jī)構(gòu)中，在原動件的運(yùn)動規(guī)律一定的條件下，要想改變從動件運(yùn)動規(guī)律，可以通過改變各構(gòu)件的相對長度來實(shí)現(xiàn)。在連桿機(jī)構(gòu)中，連桿上的各點(diǎn)的軌跡是形狀不同的曲線（連桿曲線），隨著各構(gòu)件相對長度的改變其形狀發(fā)生改變，所以連桿曲線的形式多種多樣，可以可用來滿足一些特定的需要。連桿機(jī)構(gòu)還有一個(gè)

40、很大的優(yōu)點(diǎn)就是可以很方便地到改變運(yùn)動的傳遞方向、擴(kuò)大運(yùn)動行程、實(shí)現(xiàn)增力和遠(yuǎn)距離傳動等目的。 在四桿機(jī)構(gòu)中中，能作整周回轉(zhuǎn)的桿件且和機(jī)架相連的稱為曲柄，只能在一定范圍內(nèi)擺動的桿件且和機(jī)架相連的稱為搖桿。四桿機(jī)構(gòu)可以分為如下幾類：1) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：四桿機(jī)構(gòu)中一個(gè)連架桿為曲柄，另一個(gè)連桿為搖桿，則稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。2) 雙曲柄機(jī)構(gòu)：四桿機(jī)構(gòu)中兩個(gè)連架桿都為曲柄時(shí)，稱其為雙曲柄機(jī)構(gòu)。3) 雙搖桿機(jī)構(gòu)：四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿都為搖桿時(shí)，稱其為雙搖桿機(jī)構(gòu)。雙搖桿機(jī)構(gòu)又稱為短臂四連桿機(jī)構(gòu)。若兩搖桿長度相等且均為最短桿，則構(gòu)成等腰梯形機(jī)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)原理方案圖如圖3.1所示設(shè)計(jì)尺寸 OA=1500mm AB=8

41、50mm BC=543.01mm DA=667.28mm DC=850mm圖3.1 四連桿機(jī)構(gòu)首先判斷四桿機(jī)構(gòu)是否有曲柄，判斷條件是其運(yùn)動副中否有周轉(zhuǎn)副存在，條件：1) 最長桿的長度+最短的桿長度其余兩桿長度之和。2) 組成該周轉(zhuǎn)副的兩桿中有一桿為最短桿。上述條件稱為桿長條件和周轉(zhuǎn)副必有最短桿和鄰桿組成的條件。上述條件說明，當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)滿足桿長條件時(shí)，有最短桿參加與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副必定是周轉(zhuǎn)副，而其余的轉(zhuǎn)動副則是擺轉(zhuǎn)副。圖3.2 四連桿機(jī)構(gòu)圖3.2中，此機(jī)構(gòu)中，AD為機(jī)架，AB、CD兩桿直接與機(jī)架相連稱為連架桿，BC連接兩連架桿稱為連桿。圖中BC為最短桿，AB、CD為最長桿。判斷連架桿中是否存在周轉(zhuǎn)

42、副：1) BC+ABAD+DC。2) 最短桿為BC。所以，該機(jī)構(gòu)中的D、A處為擺轉(zhuǎn)副，B、C處周轉(zhuǎn)副。因?yàn)檫B架桿和機(jī)架之間不存在周轉(zhuǎn)副，只存在擺轉(zhuǎn)副，所以機(jī)構(gòu)中不存在曲柄，只存在搖桿，所以該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。擺動形式如圖3.3所式圖3.3 各點(diǎn)運(yùn)動軌跡1) 其中OAB桿為一體桿，通過焊接連接成。OA桿部分，以A為圓心，OA為半徑擺動。AB部分，以A為圓心，AB為半徑擺動。DC桿部分，以D為圓心，DC為半徑擺動。2) O點(diǎn)振動時(shí)，將會帶動AB桿的擺動。其中AB桿為主動，通過BC桿進(jìn)行傳遞運(yùn)動，從而帶動DC桿的擺動。以達(dá)到運(yùn)動目的。如圖3.4 a、b所示，在O點(diǎn)處在上下限位置時(shí)，B、C點(diǎn)的位置。a

43、 下極限b 上極限圖3.4 運(yùn)動極限位置3.2 彈簧的設(shè)計(jì) 選擇用壓縮彈簧來平衡振動負(fù)荷，以減輕電機(jī)的負(fù)擔(dān)， 如結(jié)構(gòu)圖3.5所示，技術(shù)條件：1) 件1、2為裝配時(shí)所用工具，先用1將彈簧3壓縮到350mm。2) 彈簧被壓縮到350mm以后，再用2將該裝置兩端鎖緊固定，并將件1拆下。3) 該裝置裝配在設(shè)備上的指定的位置后，調(diào)整墊片高度，使得將件2拆下后彈簧高度為377mm。圖3.5 彈簧剖面圖3.6 受力分析設(shè)計(jì)彈簧技術(shù)參數(shù)如圖3.6所示：1) 彈簧總?cè)?shù)：n18.52) 彈簧有效圈數(shù)：n63) 彈簧旋向：右旋4) 彈簧展開長度：L64455) 熱處理后硬度：HRC48536) P114170N、

44、Pn 15009N、PJ 27635N7) 彈簧材質(zhì)：4Cr133.3 振幅的計(jì)算 由偏心軸的運(yùn)動來帶動O點(diǎn)的運(yùn)動，雙搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方式再繞O點(diǎn)（圖3.7）的運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)。也就是說，主動件OA來控制振動幅度的大小，決定OA擺動幅度大小的，也就是偏心軸的偏心距。圖3.7 機(jī)構(gòu)原理采用作圖的方法來計(jì)算振幅，偏心距取4.55mm。作圖步驟（圖3.8）所示：1) 以A點(diǎn)為圓心，以AO為半徑作圓1。把AO向上偏移4.55mm，交AO圓為O。2) 連接A O兩點(diǎn)，以A點(diǎn)為圓心，AB長為半徑作圓2，以O(shè)AO的大小，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至AB，交圓于B點(diǎn)。3) 再以B點(diǎn)為圓心，以BC段的長度為半徑作圓3。4) 以D為圓心

45、，以DC段長度為半徑作圓4，交圓3于C點(diǎn)。5) 圖上C點(diǎn)和 C點(diǎn)之間的垂直距離稱為上限振幅。因?yàn)楸敬嗡倪B機(jī)構(gòu)的搖桿長度相等，為等腰梯形，且BC桿長度是固定。所以B點(diǎn)和C點(diǎn)的振幅是相同。用同樣的方法可以求出下限振幅（圖3.9）7。圖3.8 運(yùn)動分析圖3.9 運(yùn)動分析4 主傳動裝置設(shè)計(jì)4.1電機(jī)的選擇根據(jù)工作負(fù)荷的大小、性質(zhì)、根據(jù)工作電機(jī)的特性、工作環(huán)境等情況，來選擇電機(jī)的種類、功率、轉(zhuǎn)速，確定電動機(jī)的型號。4.1.1選擇電動機(jī)的種類根據(jù)所用電源種類（直流或交流）、電機(jī)的工作條件（環(huán)境、溫度、空間位置等）及電動機(jī)的負(fù)荷性質(zhì)、大小、起動特性和過載情況來選擇。因?yàn)橐话闵a(chǎn)單位均采用三相異步電源，所以無

46、特殊要求時(shí)一般都采用三相交流電動機(jī)。其中三相異步電動機(jī)應(yīng)用最為廣泛，通常采用Y系列電動機(jī)。在經(jīng)常起動、制動、正反轉(zhuǎn)的情況下，要求電動機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量比較小和過載能力比較大。因此，一般都選用冶金、起重三相異步電動機(jī)。 （1）選擇電動機(jī)的功率的大小電動機(jī)功率選擇合適以否，對電動機(jī)的工作、經(jīng)濟(jì)性都有重大的影響。如果功率過小的話就不能保證工作機(jī)的正常工作，也可能使電動機(jī)因?yàn)槌d而引起過早的損壞；如果功率選得過大的話，將會增加電動機(jī)的價(jià)格，電動機(jī)能力將得不到充分的發(fā)揮，電動機(jī)將經(jīng)常不在滿載的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，效率因數(shù)會很低，造成嚴(yán)重泿費(fèi)。 （2）選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速的大小在選擇電動機(jī)時(shí)，除了選擇合適的電動機(jī)系列及功率

47、外，還需要需確定轉(zhuǎn)速的大小。因?yàn)楫?dāng)電動機(jī)功率相同時(shí)，也可以有不同的轉(zhuǎn)速。比如相同功率的三相異步電動機(jī)，有3000r/min、1500r/min、1000r/min及750r/min四種不同的轉(zhuǎn)速。通常來說，戰(zhàn)速較高的電動機(jī)磁極對數(shù)比較少，結(jié)構(gòu)相對簡單，外廓尺寸比較小，價(jià)格比較低廉。如果電動機(jī)的轉(zhuǎn)速相對工作機(jī)的轉(zhuǎn)速高很多是，必然會使傳動比增大，導(dǎo)致傳動裝置比較復(fù)雜，外廓尺寸增大較大，導(dǎo)致制造成本提高，降低經(jīng)濟(jì)效益。而如果選用的轉(zhuǎn)速過低電動機(jī)時(shí)，那么優(yōu)缺點(diǎn)剛好和之前相反。所以，在確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速得時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行分析比較，權(quán)衡利弊優(yōu)缺，選擇最佳的方案。結(jié)晶器振動裝置的振動頻率為，實(shí)際的減速比為。所以需

48、要選用的電機(jī)轉(zhuǎn)速。所以選取的電動機(jī)的參數(shù)為：1) 電機(jī)型號： YTSP180M4/1MB32) 電機(jī)參數(shù)： 18.5KW、1500r/min、AC380V、50HZ3) 電機(jī)的特性： 獨(dú)立風(fēng)機(jī)、230W、AC380V 旋轉(zhuǎn)編碼器 TRDGK30RZ（德國P+F）4.2 軸的設(shè)計(jì) （1）軸的用途及分類軸類零件是組裝機(jī)器的主要零部件之一。例如齒輪、蝸輪等回轉(zhuǎn)運(yùn)動的傳動零件，都必須通過軸上才能夠進(jìn)行運(yùn)動及動力的傳遞。所以軸的主要功用是回轉(zhuǎn)零件用來傳遞運(yùn)動、動力的載體。通常按照軸所承受載荷的類型的不同，將軸分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動軸三類。1) 轉(zhuǎn)軸：工作中既承受彎矩又承受扭矩的軸（圖4.1中的軸）。2)

49、心軸：只受彎矩而不承受扭矩的軸。心軸又可以分為轉(zhuǎn)動心軸（圖4.2a）、固定心軸（圖4.2b）兩種。3) 傳動軸：通常只承受扭矩而不承受彎矩的軸稱為（圖4.3）。圖4.1支承齒輪的轉(zhuǎn)軸 圖4.3 傳動軸a 轉(zhuǎn)動心軸 b 固定心軸圖4.2 支承滑輪的心軸軸一般都是實(shí)心軸。只有在那些由于機(jī)器的特殊結(jié)構(gòu)的要求而需在軸中裝設(shè)其他零件的時(shí)候或者在減小軸的質(zhì)量的時(shí)候?qū)⒕哂刑貏e重大作用的場合時(shí)，才將軸制成空心的（圖4.4）。一般空心軸的內(nèi)徑和外徑的比值通常為0.50.6，只有這樣才能夠保證軸的剛度和扭轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。圖4.4 空心軸 （2）軸的材料軸主要是由碳鋼和合金鋼制造而成的。鋼軸的毛坯一般采用軋制圓鋼和鍛件

50、制成，少數(shù)的時(shí)候則直接用圓鋼制成。由于碳鋼的價(jià)格比合金鋼價(jià)廉很多，而且對應(yīng)的力集中的敏感性比較低，同時(shí)也可以采熱處理、化學(xué)熱處理的辦法來增強(qiáng)它的耐磨性、抗疲勞強(qiáng)度，所以采用碳鋼制造的軸的應(yīng)用最為普遍，其中最為常用的是45鋼。比起碳鋼合金鋼具有更高的力學(xué)性能、更好的淬火性能。所以，在傳遞較大的動力，并且要求減小尺寸與質(zhì)量的時(shí)候，這時(shí)候需要提高軸頸的耐磨性，或者是處于高溫或低溫條件下工作的軸，一般采用合金鋼制作而成。必須指出的是：在一般的工作溫度下（低于200），各種碳鋼和合金鋼的彈性模數(shù)相差不是很大，所以在選擇鋼的種類、鋼的熱處理方法的時(shí)候，一般根據(jù)軸的強(qiáng)度和耐磨性，而不根據(jù)軸的彎曲、扭轉(zhuǎn)剛度。

51、但也應(yīng)當(dāng)注意的是，在已知的條件下，有時(shí)也可以選擇強(qiáng)度比較低的鋼材，可以通過適當(dāng)增大軸的截面來提高軸的剛度和強(qiáng)度。各種熱處理方法（如高頻淬火、滲碳、氮化、氰化等）、表面強(qiáng)化處理的方法（如噴丸、滾壓等），這些都能明顯提高軸的抗疲勞強(qiáng)度。高強(qiáng)度的鑄鐵、球墨鑄鐵的延展性比較好，容易做成復(fù)雜的形狀，而且它們都具有價(jià)廉、良好的吸振性和耐磨性等優(yōu)點(diǎn)，可以用來制造外形比較復(fù)雜的軸。根據(jù)表4.1中列出的軸的常用材料及其主要的力學(xué)性能，再結(jié)合本次的設(shè)計(jì)，材料選用的是45鋼，熱處理的方法選用調(diào)質(zhì)處理，硬度為HB225255。表4.1 軸的常用材料及其主要力學(xué)性材料牌號熱處理毛坯直徑/mm硬度/HBS抗拉強(qiáng)度極限屈服

52、強(qiáng)度極限彎曲疲勞極限剪切疲勞極限許用彎曲應(yīng)力MpaQ235-A熱軋或鍛后空冷1004004202251701054010025037539021545正火回火10017021759029525514055100300162217570285245135調(diào)質(zhì)2002172556403552751556040Cr調(diào)質(zhì)1002412867355403552007010030068549033518540CrNi調(diào)質(zhì)1002703009007354302607510030024027078557037021038SiMnMo調(diào)質(zhì)1002292867355903652107010030021726968554034519538CrMoAIA調(diào)質(zhì)602933219307854402807560100277302835685410270100160241277785590375220 （3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指定出軸的合理外形、全部結(jié)構(gòu)尺寸。軸的結(jié)