軋鋼輥道畢業(yè)論文

1、19陜西廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 前言在軋鋼車間，輥道是用來運輸軋件的設(shè)備，將加熱好的坯料送往軋鋼機軋制，軋出的軋件被送往剪切機等設(shè)備，這一般都是通過輥道運送的。輥道貫穿于整個作業(yè)線，故輥道的運轉(zhuǎn)情況直接影響軋鋼機的產(chǎn)量，所以，正確合理的設(shè)計和維護(hù)輥道，對提高軋鋼機的產(chǎn)量有重要得意義。某軋鋼廠軋鋼車間主要生產(chǎn)設(shè)備有：一座高效蓄熱式連續(xù)加熱爐，一架三輥軸承軋機，八架水平式二輥連軋機（軋機布置為：5201+3504+3004），一臺啟停式倍尺飛剪，一臺步進(jìn)齒條式冷床，冷剪、熱剪各一臺，事故剪二臺，精整系統(tǒng)一套，穿水控冷裝置一套。本課題是軋鋼機輸出輥道系統(tǒng)的設(shè)計，主要是針對精整輸出輥道的設(shè)計，精整輸出輥

2、道能否正常運行對整個軋線的生產(chǎn)順行有著重要的意義，由于軋鋼生產(chǎn)節(jié)奏緊奏、連續(xù)，任何一個環(huán)節(jié)都不能出現(xiàn)問題，否則，生產(chǎn)必將中斷，勢必影響產(chǎn)量，而對占軋線20%40%的輥道系統(tǒng)來說，其意義及作用也就顯而易見。隨著國際經(jīng)濟一體化步伐的加快，加強、提高企業(yè)的地位和競爭力顯得尤為重要。在市場經(jīng)濟條件下，企業(yè)當(dāng)以經(jīng)濟效益為中心，以利潤的最大化為經(jīng)營目標(biāo)，但如果我們的市場競爭能力不強，那就不能真正實現(xiàn)利潤的最大化。在市場經(jīng)濟體制下，在競爭激烈的市場中，企業(yè)作為平等的市場競爭主體，要生存與發(fā)展，就必須以市場為中心，以自身優(yōu)勢為依托，以獲取利潤為目的，這樣才能成為真正的市場經(jīng)營實體和競爭主體，才能實現(xiàn)企業(yè)的持續(xù)

3、、快速發(fā)展。從企業(yè)自身發(fā)展來講，品牌是潛在的生產(chǎn)力，反映著一個企業(yè)的綜合發(fā)展水平。在市場經(jīng)濟條件下，品牌就好比是企業(yè)的身份證，是企業(yè)無形資產(chǎn)的載體，也是一個企業(yè)信用體現(xiàn)，是市場競爭的入場券。我們企業(yè)要謀取長遠(yuǎn)的發(fā)展，要做強做大，就必須樹立品牌意識，努力創(chuàng)造自己的品牌。就我們現(xiàn)有的企業(yè)來說，物業(yè)類的企業(yè)創(chuàng)造管理服務(wù)品牌，用高質(zhì)量的服務(wù)、高水平的管理拓展企業(yè)發(fā)展的空間；工程類的企業(yè)，要爭取多出精品工程，逐步地樹立起自己的品牌，用優(yōu)質(zhì)工程打開市場大門；其他專業(yè)的企業(yè)也要結(jié)合自己專業(yè)特點創(chuàng)造本專業(yè)的品牌?？梢赃@樣說，品牌有多大，市場就有多大。企業(yè)創(chuàng)造品牌并不容易，要有“十年寒窗苦讀書”的毅力和恒心，要

4、付出加倍的努力。創(chuàng)造品牌就要講質(zhì)量，講產(chǎn)品質(zhì)量，講服務(wù)質(zhì)量，講工程質(zhì)量，沒有質(zhì)量，無異于無源之水，無本之木。由于本人知識水平有限，時間倉促，設(shè)計中難免有漏洞，不妥之處，懇請老師及同事批評指正。一、輥道傳輸設(shè)計方案方案1：皮帶傳動方案2：單獨傳動方案3：鏈傳動設(shè)計方案比較：1、皮帶傳動：傳動帶是彈性體，在傳動過程中存在彈性滑動現(xiàn)象，即帶與帶輪之間會發(fā)生打滑現(xiàn)象，因此帶傳動的傳動比是不穩(wěn)定的，也就不能正常工作。由于彈性滑動，帶與帶輪之間將產(chǎn)生摩擦和磨損，易發(fā)生疲勞斷裂。2、單獨傳動：單獨傳動的輥道，是用一臺電動機帶動一支輥子。由于輥子是單獨傳動，可以使輥道的機械部分大為減少，其啟動快，在工作中即使

5、一個輥子發(fā)生故障，也不會影響到整個系統(tǒng)的運行，但增加了電氣設(shè)備，降低了線路的功率因數(shù)，電氣維修量加大，且成本高。3、鏈傳動：它是在兩個或多個鏈輪之間用鏈輪作為撓性拉曳元件的一種嚙合傳動。其經(jīng)濟、可靠，廣泛用于采礦、冶金、運輸、化工等各種機械的動力傳動中。它的主要優(yōu)點有：沒有滑動；工況相同時，傳動尺寸比較緊湊；不需要很大的張緊力， 作用在軸上的載荷較??；效率較高，0.95%-98%；能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用。缺點是：工作時有周期性的動載荷和嚙合沖擊，引起噪聲；鏈節(jié)的磨損會造成節(jié)距加長，甚至使鏈條脫落。從以上方案綜合考慮其優(yōu)缺點來看，方案1、2均不可采用。而鏈傳動能保持準(zhǔn)確的平均傳動比，

6、比帶傳動的傳動功率大，輪廓尺寸小。且結(jié)構(gòu)簡單，價格低，供應(yīng)方便，故采用鏈傳動。二、鏈傳動的工作原理、主要參數(shù)及鏈條的選擇：主動鏈輪轉(zhuǎn)動時，通過閉合鏈條帶動另一個與主動鏈輪相同齒形的從動鏈輪，傳遞運動和動力。傳遞功率：電機功率*傳遞效率鏈傳動的主要參數(shù)有：鏈速，傳動比i ，鏈輪齒數(shù)z1、z2 ，鏈條節(jié)距P，傳動中心距a ，鏈條節(jié)數(shù)（鏈條長度）Lp。鏈速一般分：低速、中速、高速，本設(shè)計選用中速-=0.6-8m/s。傳動比i： i =1。鏈輪齒數(shù)z1、z2：z1 = z2 = 16。鏈條節(jié)距P：節(jié)距大的鏈條具有較高的抗拉斷強度，傳動比小是選用大節(jié)距單排鏈。P=50.80。傳動中心距a：800mm 。

7、鏈條節(jié)數(shù)（鏈條長度）Lp： Lp=48。鏈條節(jié)數(shù)可由下式求得lp=2a0+z1+z2+P(z2-z1）2(公式2-1 )P2a02綜上所述，鏈條選用32A 148 (GB123183) 。三、輥道輥子的選擇及強度計算輥道按傳動類型可分為：集體傳動輥道；單獨傳動輥道；空轉(zhuǎn)輥道；輥道按傳動用途可分為：工作輥道；運輸輥道；收集輥道；移動輥道；升降輥道。輥道按結(jié)構(gòu)和材料可分為：實心鍛鋼輥子；由厚壁鋼管或鑄鋼制成的空心輥子；鑄鐵輥子。本設(shè)計方案中輥道輥子選用鑄鋼制成的空心輥子。其主要參數(shù)為：輥子的直徑D=295mm，輥身長度L= 450mm，輥距t= 800mm，輥道速度= 4.5m/s。輥子的強度計算

8、：1、作用在輥子上的負(fù)荷(一般有三種)：1）由軋件重量產(chǎn)生的負(fù)荷：軋件重量作用于輥子上的負(fù)荷是根據(jù)軋件的斷面和其長度來確定的。對于細(xì)長軋件，則可以認(rèn)為軋件的重量是均勻地由他所接觸的幾個輥子共同承受。2）作用于輥子上的附加負(fù)荷。3）軋件落到輥子上的沖擊負(fù)荷：軋件從高處落到輥子上時，將產(chǎn)生沖擊負(fù)荷。有沖擊負(fù)荷時，對輥子強度、輥子軸承的使用會產(chǎn)生較大影響。四、輥道驅(qū)動力矩的計算：輥道穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，軋件作等速運動，轉(zhuǎn)動輥子所需的靜力矩要克服軸承中的摩擦損耗和軋件在輥子上所產(chǎn)生的滾動摩擦損耗，輥道在運轉(zhuǎn)時可能出現(xiàn)的最大靜力矩，是在軋件遇到阻礙物而突然停止是出現(xiàn)的。此時，軋件被阻，停止移動，而輥子還在繼續(xù)轉(zhuǎn)

9、動，輥子與軋件之間產(chǎn)生了打滑現(xiàn)象，即輥子與軋件之間的滾動摩擦變成了滑動摩擦，這時，驅(qū)動輥子的靜力矩為最大值，它除了克服輥子軸承中的摩擦外，還需克服軋件與輥子之間的滑動摩擦，其值可按下式計算：Mj=(Q+nG1)d/2+Qf （公式4-1）Mmax=(Q+nG1)d/2+QD/2 （公式4-2）式中：Mj 輥道穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時的靜力矩Q 在輥道上穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的軋件的重量G1 一個輥子的重量N 一臺電動機所驅(qū)動的輥子數(shù)目 輥子軸承中的摩擦系數(shù)，滾動軸承=0.005D 輥子直徑F 軋件在輥子上的滾動摩擦系數(shù)，熱軋件f=0.0015md 輥子軸頸的直徑1 輥子與軋件之間的華東摩擦系數(shù)，熱軋件1=0.3則：Mj=

10、（5200+91080）0.005（0.0952）+52000.0015=11.3NmMmax=(5200+91080）0.005（0.0952）+52000.3（0.2952）= 8.85Nm但是，輥道是在加速的情況下運送軋件的，因此，除了靜力矩外，還需考慮軋件和輥子之間所產(chǎn)生的動力矩，在輥道啟動時，所需的力矩M為 M= Mj+Md （公式4-3）驅(qū)動輥道的動力矩有兩部分組成Md= Md1+Md2 （公式4-4）式中 ：Md1 使軋件加速時的動力矩Md2 使輥子加速時的動力矩 假設(shè)軋件重量Q作用在輥子的四周上，使軋件產(chǎn)生加速度a的動力矩Md1TD (公式4-5)2式中 T 軋件的慣性力，可由

11、下式求得TQa(公式4-6)g 將6帶入 5 得到Md1QD a (公式4-7)2g 式中 g 重力加速度。 使輥子產(chǎn)生角加速度時的動力矩為 Md2nGD12(公式4-8)4g式中 GD12 一個輥子的飛輪力矩； 輥子的角加速度，如果以軋件的加速度a表示，則為 2a (公式4-9)D將上式代入8式得Md2nGD122a (公式4-10)4gD 將7 式和10式代入4式得MdnGD1+QD22a (公式4-11)4gD 上式中的加速度a是受到一定限制的。如果加速度太大，使軋件的慣性力T大于輥子與軋件間的滑動摩擦力F時（圖1），則軋件在啟動時，只在輥子上打滑而不能夠運動。因此，最大加速度amax應(yīng)

12、有下式確定FT或Q2Q/gamax (公式4-12)則 amax2g當(dāng) 2=0.15-0.3時，則amax=1.5-3m/s2。如果以amax=1g代入11式，則動力矩為Md =nGD122+Q1D (公式4-13) 2D2？將1式和13式代入3式，可求得輥道的啟動力矩M為 可通過上式求得M和輥子的轉(zhuǎn)數(shù)n，并按下式可求得電動機功率 M=(Q+nG1)d+Qf+nGD121+Q1D(公式4-14)22D2N=MnKw (公式4-15)9750式中n 輥道輥子的轉(zhuǎn)數(shù)（r/min），可由下式求得n=60 (公式4-16)D式中 輥子的線數(shù)度（m/s） M 驅(qū)動力矩（Nm）則 輥子的轉(zhuǎn)速n =（604

13、.5）/（3.14 0.295） =291(r/min) 由公式14得M =（5200+91080）0.005（0.0952）+52000.0015+則輥子的轉(zhuǎn)數(shù)n=（604.5）/（3.140.295）=291（r/min）由公式14得M=（5200+91080）0.05（0.0952）+52000.0015+185+52000.30.2952 M=418.8N=MnKw9750代入N= 418.8 99750=12.5 ？所以電動機選擇11KW型號為：YZR160L-6五、軸承的選用軸承的功能是支撐軸及軸上的零件，使其回轉(zhuǎn)并能保持一定的旋轉(zhuǎn)精度，減少相對回轉(zhuǎn)零件之間的磨擦和磨損。合理的選擇

14、和使用軸承對提高機器的使用性能、延長壽命有著重要的作用。根據(jù)軸承的工作條件、裝卸性能、經(jīng)濟性及其結(jié)構(gòu)和性能特點，本設(shè)計選用滾動軸承。1、工作情況分析1）運動分析滾動軸承內(nèi)外套圈有相對運動，滾動體既有自傳又有圍繞軸承中心公轉(zhuǎn)。2）受力分析在理想狀態(tài)下，軸承承受中心軸向力和徑向力，軸向力有各滾動體均分擔(dān)，徑向力只有半圈滾動體承受。2、失效分析及設(shè)計準(zhǔn)則根據(jù)滾動軸承的工作情況，其主要失效形式有三種： 1）點蝕 滾動體和套圈滾道在接觸疲勞應(yīng)力作用下發(fā)生點蝕破壞，使軸承運轉(zhuǎn)時發(fā)生振動和噪聲，喪失精度。為防止點蝕，需進(jìn)行疲勞壽命計算。 2）塑性變形 在靜負(fù)荷及沖擊負(fù)荷下，滾動體和套圈滾道發(fā)生塑性變形凹坑，

15、加大摩擦，降低運轉(zhuǎn)精度。為防止塑性變形，需進(jìn)行靜負(fù)荷計算。 3）磨損 在多塵或潤滑不良的條件下， 軸承套圈或滾動體產(chǎn)生磨粒磨損， 高速運轉(zhuǎn)時還會出現(xiàn)膠合磨損，引起表面發(fā)熱甚至滾動體退火。為防止和減輕磨損，應(yīng)限制工作轉(zhuǎn)速，加強潤滑和密封。 滾動軸承對應(yīng)其主要失效有三個性能指標(biāo)：1)針對疲勞壽命的額定動負(fù)荷Cr ;2)針對靜強度（塑性變形）的靜負(fù)荷C0r ;3)針對軸承磨損發(fā)熱的極限轉(zhuǎn)速nlim。滾動軸承的性能限示如下圖：Cor/So塑變限 壽命曲線負(fù)載P 速度限 nlim 壽命L轉(zhuǎn)速n 滾動軸承的工作性能限（圖5-1）3、滾動軸承的壽命計算滾動軸承的負(fù)荷P與壽命L的關(guān)系如下圖所示：其方程式為 L

16、10P = C （公式5-1）式中 P -當(dāng)量動負(fù)荷，N；L10 - - 基本額定壽命，106 r；- 壽命指數(shù)，滾子軸承= 10/3。由于各滾動軸承都具有壽命L = 1106 r下的基本額定動負(fù)荷Cr值，所以有關(guān)系式 L10P=1Cr得壽命公式 L=(Cr/P)(106 r) (公式5-2 )或以小時計 Lh=106/60n(Cr/P)Lh （公式5-3）經(jīng)變換得 CrP(60n/106) Lh1/ (公式5-4)式中 n-軸承的工作轉(zhuǎn)速，r/min； Lh-軸承的預(yù)期壽命，h；4、軸承的靜負(fù)荷計算： 軸承受載后，滾動體與某一套圈滾道最大塑性變形量之和為滾動體直徑d0的萬分之一時（=0.00

17、1 d0），所承受的靜負(fù)荷稱為軸承額定靜負(fù)荷C0r。當(dāng)軸承同時受徑向和軸向復(fù)合負(fù)荷時，需折算為當(dāng)量靜負(fù)荷進(jìn)行計算。當(dāng)量靜負(fù)荷的計算公式為P0 = X0Fr +Y0Fa （公式5-5）式中 X0,Y0-分別為靜負(fù)荷的徑向系數(shù)和軸向系數(shù)。P0靜負(fù)荷的計算公式為式中 S0-許用安全系數(shù)靜負(fù)荷許用安全系數(shù)表： 表5-1工 作 條 件S0旋轉(zhuǎn)精度和平穩(wěn)性要求高或受強大沖擊負(fù)荷的軸承1.2-2.5一般情況0.8-1.2旋轉(zhuǎn)精度低，允許摩擦力矩較大，無沖擊振動的軸承0.5-0.8C0rS0 (公式5-6 )綜上說述，所選軸承其型號為222316?？?結(jié)由于科技的進(jìn)步和人們生活水平的提高，生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品的更新

18、，對鋼材不斷提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低原材料和能源的消耗及產(chǎn)品的成本提出了更高的要求。 這也是和軋鋼設(shè)備制造水平有關(guān)的重型機械制造，電機制造，計算機和自動控制以及液壓系統(tǒng)等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有密切關(guān)系。我通過近3年電大的學(xué)習(xí)，把學(xué)到的知識運用到實際生產(chǎn)中去，進(jìn)行設(shè)計軋鋼機的輥道傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備。由于本人的知識有限，難于實現(xiàn)機械化和自動化生產(chǎn)的要求。因此，為進(jìn)一步提高生產(chǎn)水平和知識水平，我通過查閱資料、復(fù)習(xí)學(xué)過的書本知識去在設(shè)計中探索，為增加生產(chǎn)產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，對軋機的輥道生產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)計改造。 本設(shè)計方案從實際出發(fā)，以平輥工作機座為主，結(jié)合軋鋼機設(shè)備的新技術(shù)，先進(jìn)的機械設(shè)計思想，對軋機輥道裝置進(jìn)行全新的設(shè)計，使設(shè)計后的軋機輥道的生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量和機械化程度達(dá)到較高的水平，以適應(yīng)現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。本系統(tǒng)在生產(chǎn)使用中運行狀況良好，能夠滿足生產(chǎn)需求，但仍然存在一些問題，如在工作中傳動鏈出現(xiàn)掉鏈、斷鏈，噪聲大等現(xiàn)象，在以后將從這些方面入手，積極尋求改進(jìn)的方法。通過本次的設(shè)計，使我又學(xué)到了一些新的知識，也為我以后在生產(chǎn)中應(yīng)用發(fā)揮重要的作用積累了知識。本次設(shè)計對傳動系統(tǒng)的設(shè)計的方法、步驟等有了一個初步的、基本的認(rèn)識，并且對本次設(shè)計中的缺陷進(jìn)行總結(jié)，并把本次設(shè)計和實際中的運行情況進(jìn)行比較，為今后的設(shè)計積累經(jīng)驗。設(shè)計中難免有錯誤和漏