1250HC軋機(jī)主傳動設(shè)計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1250機(jī)主傳動設(shè)計 摘 要 本次設(shè)計為 機(jī)主傳動結(jié)構(gòu)。軋鋼機(jī)主傳動系統(tǒng)主要由電機(jī)、齒輪座、聯(lián)軸器及機(jī)架組成。本次設(shè)計是對 括電動機(jī)、聯(lián)軸器及機(jī)架，通過計算軋制力能參數(shù)并進(jìn)行零件強(qiáng)度校核分析來完成設(shè)計內(nèi)容。 使設(shè)計方案能夠達(dá)到使用要求，并且合理可行，然后進(jìn)行軋制力能參數(shù)的計算，并根據(jù)算出的結(jié)果來選擇電動機(jī)并進(jìn)行校核、計算，同時對其中的主要零部件，如軋輥、連接軸、傳動軸、等進(jìn)行強(qiáng)度計算，保證了使用的安全性與可靠性，最后對潤滑方式進(jìn)行了簡單分析，對經(jīng)濟(jì)性也進(jìn)行了 分析。 考慮到造價問題，電動機(jī)選用造價低廉的高速交流電動機(jī)。在設(shè)計的過程中，我們要考慮到實用性、制造的難度、經(jīng)濟(jì)因素以及實際生產(chǎn)中所遇到的問題。齒輪機(jī)座：用于將轉(zhuǎn)矩傳遞給工作輥，設(shè)計采用兩個直徑相等的圓柱形人字齒輪在垂直面上排成一排，被裝于密閉的箱體內(nèi)。聯(lián)軸器：將電機(jī)與齒輪座安全連接的連接軸。主聯(lián)軸器一般采用梅花接軸聯(lián)軸器。 關(guān)鍵詞 ： 軋機(jī)；軋輥； 主傳動系統(tǒng)；電動機(jī)；齒輪座 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 f f 1250 to hc of is of is on hc of of to So of to is be in to as of to of of of a on is of ac In of we in to to in in a in of a in 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 1. 緒論 ..................................................................................................................................... 1 題背景和目的 .......................................................................................................... 1 內(nèi)外發(fā)展情況 .......................................................................................................... 1 題研究的主要內(nèi)容 .................................................................................................. 2 2. 總體方案設(shè)計 .................................................................................................................. 4 鋼機(jī)主傳動裝置的類型 .......................................................................................... 4 機(jī)座軋鋼機(jī) ................................................................................................... 4 機(jī)座軋鋼機(jī)主傳動類型 ............................................................................... 4 案對比與選擇 .......................................................................................................... 4 零部件類型選擇的確定 .......................................................................................... 5 機(jī) ................................................................................................................... 5 輪座 ............................................................................................................... 6 軸器 ............................................................................................................... 6 輥軸承選擇 .............................................................................................................. 6 3. 軋制力能參數(shù)的計算 .................................................................................................... 7 制力的計算 .............................................................................................................. 7 計參數(shù) ........................................................................................................... 7 輥主要尺寸的選擇 ....................................................................................... 7 制力的計算 ................................................................................................... 8 輥力矩的計算 ........................................................................................................ 10 4. 主電機(jī)容量選擇 ........................................................................................................... 14 選電機(jī) .................................................................................................................... 14 電機(jī)力矩 ................................................................................................................ 15 機(jī)的校核 ................................................................................................................ 16 5. 軋輥計算及強(qiáng)度校核 .................................................................................................. 17 作輥強(qiáng)度校核 ........................................................................................................ 18 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 承輥強(qiáng)度校核 ........................................................................................................ 19 作輥與支承輥間的接觸應(yīng)力校核 ........................................................................ 20 核最大正應(yīng)力 .............................................................................................. 20 核軋輥內(nèi)最大切應(yīng)力 ................................................................................. 21 核軋輥內(nèi)最大反復(fù)切應(yīng)力 .......................................................................... 22 6. 軋輥軸承的選擇 ........................................................................................................... 23 承選擇 .................................................................................................................... 23 命計算 .................................................................................................................... 23 7. 齒輪座齒輪的設(shè)計與強(qiáng)度計算 ............................................................................... 25 輪座齒輪的確定 .................................................................................................... 25 齒面接觸強(qiáng)度設(shè) 計 ............................................................................................... 25 齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計 ............................................................................................... 28 何尺寸計算 ........................................................................................................... 30 8. 聯(lián)接軸的強(qiáng)度計算 ....................................................................................................... 31 口式扁頭的強(qiáng)度計算 ........................................................................................... 31 頭的強(qiáng)度計算 ....................................................................................................... 33 體強(qiáng)度計算 ........................................................................................................... 33 向接軸的許用應(yīng)力 ............................................................................................... 34 9. 潤滑方式的選擇 ........................................................................................................... 35 滑方式的類型 ....................................................................................................... 35 機(jī)常用潤滑系統(tǒng)簡介 ........................................................................................... 35 部分潤滑方式的選擇 ........................................................................................... 37 10. 環(huán)保性及經(jīng)濟(jì)分析 .................................................................................................... 38 設(shè)備的環(huán)保分析 ................................................................................................... 38 設(shè)備可靠性分析 ................................................................................................... 38 設(shè)備經(jīng)濟(jì)性分析 ................................................................................................... 39 結(jié) 論 ....................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 致 謝 .................................................................................................................................... 41 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................... 42 遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 1 頁 1 . 緒論 題背景和目的 在現(xiàn)在飛速發(fā)展的社 會里，鋼鐵已經(jīng)成為全球廣泛應(yīng)用所需要的主要材料。而鋼鐵工業(yè)為了滿足當(dāng)今人們的廣大需要，目前所引用先進(jìn)的軋鋼機(jī)械和軋制技術(shù)，并不斷地創(chuàng)新和發(fā)展。對于冷軋機(jī)構(gòu)也有了相應(yīng)的變化，隨著冷軋機(jī)的發(fā)展，各種冷軋機(jī)都有優(yōu)缺點。而對于鋼鐵通常有軋制板帶材外形尺寸的質(zhì)量通常有兩大指標(biāo) :一是厚度精度 (厚度公差 )，二是平直度 (板形 )。厚度精度即包括縱向厚度和橫向厚度。由于已廣泛應(yīng)用的液壓壓下和板厚自動控制 (術(shù)日趨完善，致使軋出的帶鋼縱向厚差越來越小，即縱向厚度精度越來越高，已能滿足用戶要求。相對來說，橫向厚度精度和板形 的影響因素更為復(fù)雜，理論尚不成熟。特別是近年來對薄而寬的帶材的需求量增加，用戶對橫向厚度精度和板形質(zhì)量的要求更嚴(yán)。因而解決橫向厚度精度及形板形的問題是冷軋生產(chǎn)中的一大難題。為了設(shè)計出能夠增強(qiáng)扳形控制能力的冷軋機(jī)來提高鋼鐵軋制效果，最終達(dá)到提高軋制生產(chǎn)效率的目的。通過對市場上現(xiàn)有的軋機(jī)進(jìn)行比較和分析， 機(jī)就是為了能夠增強(qiáng)板型控制能力而研制的。 內(nèi)外發(fā)展情況 機(jī)全名為日立中心凸度高度控制軋機(jī) (該機(jī)型是日立公司于 1972 年研究開發(fā)的軋機(jī)，兩年后 正式投入工業(yè)化應(yīng)用。由于它的中間輥可軸向移動，因此具有良好的板型控制能力。其主要結(jié)構(gòu)特點是：在支撐輥和工作輥之間加入一對能夠沿著軋輥軸向相對移動的中間輥，通過中間輥的相對移動來改變軋制壓力在帶鋼方向上的分布，加上工作輥的正負(fù)彎輥作用，對改善帶鋼板形起到了明顯的效果。由于 中間輥，可以消除普通四輥冷軋機(jī)無法克服的輥間有害接觸部分。與四輥軋機(jī)相比，該冷軋機(jī)既是一臺四輥軋機(jī)，又是一臺六輥 機(jī)，具有以下優(yōu)點： (1)由于工作輥的輥徑較小，可增加道次壓下量。也就是說對軋制同一厚度的成品可增加來料厚度或減少 軋制道次，節(jié)約了能源，提高了生產(chǎn)效率。 (2)中間輥的軸向移動與工作輥的正負(fù)彎輥相配合，對各種不同軋制規(guī)格的熱軋鋼卷的實際板形可獲得最佳的軋制輥縫。提高了調(diào)節(jié)板型的能力，可獲得最佳扳形高質(zhì)量帶材。（ 3）工作輥輥形采用圓柱形，不僅減少了軋輥的備用量，簡化了軋輥管理，而且也減少了軋輥的磨削量，節(jié)約了軋輥。更重要的是當(dāng)改變軋制計劃時不需要更換軋輥，節(jié)約了換輥時間，提高了機(jī)組作業(yè)率。遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 2 頁 （ 4）減少了帶鋼的邊部減薄，減少邊裂，因此斷帶少，切邊少，提高了成材率。（ 5）保留了液壓壓下的高精度四輥可逆式冷軋機(jī)的優(yōu)點，能適應(yīng)產(chǎn)品規(guī) 格大范圍變動。 第一臺 輥軋機(jī)安裝在日本日立研究所，軋機(jī)尺寸為φ 100/φ 130/φ 300 x 400毫米，這臺軋機(jī)試驗成功后兩年，即 1974 年，日本新日鐵八惜廠改裝了一臺單機(jī)架可逆式 輥軋機(jī)，尺寸為φ 400/φ 530/φ 1420 x 1420 毫米，用于冷軋?zhí)间?。以后?連軋和熱連軋等領(lǐng)域，軋制品種由軋鋼擴(kuò)大到軋制有色金屬，成為近十年來發(fā)展最快，建立臺數(shù)最多的新型板帶軋機(jī)。至 1983 年統(tǒng)計 :已投產(chǎn)了各類 機(jī)共 73 臺， 1984 年，尚有 10 臺正在制造、安裝中。它具有 普通四輥冷軋機(jī)不能達(dá)到的性能和優(yōu)點，首先在日本得到廣泛使用，繼而受到全世界的矚目，它和氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼、精煉、連鑄并列為推動鋼鐵技術(shù)進(jìn)步的 3 大技術(shù)，除日本各大鋼鐵公司均已采用外，美國、聯(lián)邦德國、加拿大、瑞典、巴西、墨西哥和南朝鮮等國也有引進(jìn)。其中德國比較重視鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，制定了一些標(biāo)準(zhǔn)和計劃。決定開發(fā)新鋼種新的制造設(shè)備提高勞動生產(chǎn)率和成材率。目前可以認(rèn)為， 輥軋機(jī)是板帶軋機(jī)改造和新建的主要新機(jī)型，版形自動控制，自由規(guī)程軋制，高精度，多參數(shù)在線綜合測試等，提高勞動生產(chǎn)率和成材率及連續(xù)化。同時回收并利用 副產(chǎn)品，控制廢氣體的排量，非常節(jié)能與環(huán)保。其優(yōu)點正被人們所認(rèn)識，因此在迅速發(fā)展中。 而我國已經(jīng)擁有現(xiàn)代化四輥及六輥冷軋機(jī) 108 臺，其機(jī)組設(shè)備布置齊全，生產(chǎn)能力可達(dá)到 2100kt/a，二輥冷軋機(jī)約 3020 臺，生產(chǎn)力可達(dá)到 450kt/a，總計冷軋板帶生產(chǎn)力可達(dá) 2550kt/a，到 2005 年底，我國四輥軋機(jī)的生產(chǎn)能力為 2120kt/a，二輥軋機(jī)為 380kt/計冷軋板帶生產(chǎn)能力為 3500kt/a。同時， 2006 年我國建立冷軋廠生產(chǎn)線有2 條，四輥及六輥單機(jī)架不可逆式冷軋機(jī)有 13 臺，可達(dá)到總生產(chǎn)力為 1750kt/a 。我國已經(jīng)達(dá)到機(jī)組設(shè)備布置緊湊，總體功能齊全，機(jī)器自動化程度提高，軋制速度加快，可實現(xiàn)上卸卷的自動化操作，是操作強(qiáng)度得到了降低，提高了成品率，很具有競爭力。機(jī)組國產(chǎn)化的程度也得到提高，對于設(shè)備的維修也更加方便。雖然和國外相比應(yīng)有一些差距，但軋制速度也得到了提高，單機(jī)產(chǎn)的最初 a 提高但現(xiàn)在的 40kt/a。同時，國內(nèi)的設(shè)備維修也越來越經(jīng)濟(jì)，產(chǎn)品更具競爭力。 題研究的主要內(nèi)容 本課題的主要研究內(nèi)容是通過對已知軋制參數(shù)的分析，對軋輥主要尺寸進(jìn)行確定，計算軋制力來確定軋制力矩，然后進(jìn)一步 選擇主電機(jī)容量，設(shè)計軋輥并對軋輥的強(qiáng)度進(jìn)遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 3 頁 行校核，進(jìn)而對軋輥軸承的選擇，設(shè)計齒輪中齒輪的傳動與萬向連接軸的選擇設(shè)計，再對機(jī)架的設(shè)計以及校核，還有潤滑方法的選擇和經(jīng)濟(jì)分析。 遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 4 頁 2. 總體方案設(shè)計 鋼機(jī)主傳動裝置的類型 由于軋鋼機(jī)型式和工作制度不同，軋鋼機(jī)主傳動裝置也有不同的類型。 機(jī)座軋鋼機(jī) 有的軋鋼機(jī)是將電動機(jī)的運(yùn)動和力矩通過電動機(jī)聯(lián)結(jié)軸節(jié)、減速機(jī)、主聯(lián)軸節(jié)、齒輪座、聯(lián)結(jié)軸而傳給軋輥。還有的軋鋼機(jī)將電動機(jī)的運(yùn)動和力矩是通過主聯(lián)軸節(jié)和聯(lián)結(jié)軸而直接傳給軋輥，兩 個軋輥由各自的電動機(jī)單獨驅(qū)動。還有一種將電動機(jī)的運(yùn)動和力矩是通過主聯(lián)軸節(jié)、齒輪座、聯(lián)結(jié)軸而傳給軋輥。 機(jī)座軋鋼機(jī)主傳動類型 多機(jī)座軋機(jī)一般是不可逆式軋機(jī)，往往采用集體驅(qū)動，由一臺電動機(jī)通過減速機(jī)和齒輪座傳動若干架工作機(jī)座的軋輥。 案對比與選擇 圖 體傳動方案一 . 遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 5 頁 圖 體 傳動方案二 1 2 3 4 5傳動方案一： 方案一和方案二比較 更能 提高 電動機(jī)的運(yùn)動，力矩都是通過齒輪座，聯(lián)結(jié)軸傳給軋輥的，齒輪座則可以平均分配轉(zhuǎn)矩，使兩輥的驅(qū)動同步，既轉(zhuǎn)速相同，而方向相反，這樣就可以實現(xiàn)兩輥啟動、制動同步，這樣可以提高帶鋼表面的質(zhì)量。而且使用單電機(jī)啟動，所需的設(shè)備數(shù)量少、結(jié)構(gòu)緊湊，并且占地面積小，便于維修。 傳動方案二：兩個電機(jī)分別帶動兩個軋輥，提供的動力大，而兩個電機(jī)的容量需求小，但不能實現(xiàn)兩個軋輥同時驅(qū) 動、啟停，而且傳動不太平穩(wěn)，導(dǎo)致軋件的表面質(zhì)量比較差，不能保證板型。而且使用雙電機(jī)啟動，所需設(shè)備數(shù)量比較多，成本高，結(jié)構(gòu)也不緊湊，并且占地面積大，不方便維修。 綜上所述，選擇方案一 。 零部件類型選擇的確定 機(jī) 本方案采用直流電動機(jī)。 直流電動機(jī)優(yōu)點有：啟動力矩大，平穩(wěn)，電器特性好，操作方便，在一定范圍內(nèi)可以無級變速。 在軋鋼機(jī)上，電動機(jī)工作較為繁重，要求調(diào)速范圍也比較寬。軋件在軋制時，在低速咬入軋件后，再加速到軋制速度，要求電動機(jī)有較大過載能力。 當(dāng)主傳動采用大型交流電動機(jī)時，需增設(shè)一套微 調(diào)裝置以便于換輥，而且交流電機(jī)需要變頻調(diào)速造價高。直流電機(jī)調(diào)速方便，造價低 。綜上所述選擇直流主電機(jī)。 遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 6 頁 輪座 當(dāng)工作機(jī)座的軋輥由一個電動機(jī)帶動是，一般采用齒輪座將電動機(jī)或減速機(jī)傳來的運(yùn)動和力矩分配給兩個或三個軋輥。本方案選擇高立柱式齒輪座箱體，拆裝方便，箱體剛性和密封性好，不易漏油，工作穩(wěn)定性可靠。 軸器 軋鋼機(jī)齒輪座，減速器和電動機(jī)的運(yùn)動和力矩，都是通過聯(lián)軸器傳遞給軋輥的。在軋鋼機(jī)中常用的連接軸有萬向接軸、梅花接軸、聯(lián)合接軸和齒式接軸等。確定連接軸類型主要根據(jù)軋輥調(diào)整量、聯(lián) 軸允許傾角和傳遞扭矩等因素有關(guān)。萬向接軸的允許傾角較大傳遞扭矩也較大，梅花接軸和聯(lián)合接軸允許傾角較小一般用于軋輥調(diào)整量不大的軋機(jī)，齒式接軸傾角較小但在高速下運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠一般用于軋輥調(diào)整量不大速度較高的軋機(jī)。 本次 設(shè)計的 用傾角比較大的滑塊式萬向接軸 。 輥軸承選擇 熱帶鋼連軋機(jī)采用的軸承，主要有滾動軸承和液體摩擦軸承。滾動軸承摩擦系數(shù)小、工作可靠、安裝拆卸方便，廣泛用于四輥軋機(jī)的工作輥上 。本設(shè)計采用 四列圓錐滾子軸承，因為這種軸承可承受軸向以不需采用推力軸承。為了便于換輥，軸承在軸頸上和軸承座內(nèi) 均采用動配合 (由于配合較松，為防止對輥頸的磨損，要求輥頸硬度為2~36。同時應(yīng)保證配合表面經(jīng)常有潤滑油。 遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 7 頁 3. 軋制力能參數(shù)的計算 制力的計算 計參數(shù) 材質(zhì)： 20A 鋼； 原料寬度 B=1100重： 16t；軋制速度 v=12m/s； 軋前厚度： ；軋后厚度： ；壓下量 : △ ； 后張力： 60000 ?；前張力： 80001 ? 。 輥主要尺寸的選擇 1、工作輥及支承輥輥身長度選擇 L=a ( 式中 : L—— 輥身長度， 所軋鋼板最大寬度， 100 a—— 視鋼板寬度而定，當(dāng) 00~1200， a=100 代入式 ( L= 1200慮到其他原料尺寸及工作輥和支承輥關(guān)系，工作輥輥身長度取 250中間輥輥身長度取 300支承輥輥身長度取 200 2、工作輥和中間輥以及支承輥參數(shù)選擇 (1) 機(jī)軋輥直徑的選取 減少工作輥直徑可采用大壓下量，但工作輥直徑過小，對大壓下量也有不利的一面，因此，存在著最佳工作輥直徑。 徑影響帶鋼的扳形，通常工作輥直徑為 ： B 式中： 工作輥直徑（ B— 帶鋼寬度 選取 00 中間輥（ 徑對帶鋼板影響較小，故其選擇范圍較寬。在選擇中間輥直徑時應(yīng)考慮使用后在當(dāng)工作輥用，故應(yīng)應(yīng)比工作輥直徑大些。所以選擇 400 支撐輥（ 承受軋制負(fù)荷，一般按軋制負(fù)荷的要求選擇，也可以參考四輥軋機(jī)支撐輥的直徑選擇。 L/選擇主要取決于工藝條件。當(dāng)軋件較厚時，由于要求要較大的工作輥直徑，遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 8 頁 故選較小的 L/值。 200/(500取 00 對于六輥軋機(jī)，為減少軋制力，盡量使工作輥 直徑小些。但工作輥最小直徑受輥頸和軸頭的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和軋件咬人條件的限制。軋輥的工作直徑 滿足： h(式中 ： α—— 最大咬入角，由文獻(xiàn) [1]可知最大咬入角 α=3~5°； ? h—— 壓下量， 代入式 ( (知工作輥直徑滿足咬入條件。 3、軋 輥輥頸尺寸 d 的確定 使用滾動軸承時，由于軸承外較大，輥頸尺寸不能過大，一般選： d=( 1d =(×300=150~165d =（ ×400=200~220mm d 3=（ ×800=600~640慮軸頸和軸頭的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度因素，取 1d =1602d =200d 3=600 制力的計算 冷軋鋼板采用 斯通公式 計算 k—? m *) m? （ 式中 ： 平均單位壓力， m—— 考慮軋輥彈性壓扁接觸弧加長對單位壓力的影響系數(shù)； k—— 金屬變形阻力， *m? —— 水平張應(yīng)力 。 由文獻(xiàn) [1]可得計算 遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 9 頁 0 ? ??(ε—— 壓下率 %000100 ??????? h 0 %1 0 00201 ??????? h 所以由文獻(xiàn) [1， 圖 2知： 800 ??101 ??所以 ??? 0 01 6 0 0 0000 ??????M P 0 01 8 0 0111 ??????M P 3 0* ????? ??? (求壓力增加系數(shù)： ?? (C—— 常數(shù)， 對于鋼軋輥： 106 6 0 0 33????(軋制前后軋件的平均高度： 2 10 ????? (接觸弧水平投影長度： l = ???? (由文獻(xiàn) [1， 表 2— 4]取摩擦系數(shù) 所以： 1 0 0 2 ( 22 ????? mh (遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 10 頁 3 2 9( (2 310??????????? ??? (查文獻(xiàn) [1， 圖 2— 25]得： 所以： M P 4 2 9(1)( ????????? ? 考慮軋輥彈性壓扁后的接觸弧長度 ,l? m ????? ? (m 1100? 所 以軋制力 , ???????(輥力矩的計算 1、 六輥軋機(jī)軋制工作輥受力分析 工作輥驅(qū)動六輥軋機(jī)軋輥受力見圖 文獻(xiàn) [1]得計算軋制力公式如下 Z+ (·a (·c (·ρ1 (遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 11 頁 圖 工作輥傳動六輥軋機(jī)軋輥受力圖 式中 驅(qū)動一個工作輥力距， N·m； 軋輥上的軋制力矩， N·m； 軋輥軸承處摩擦力矩， N·m； 支承輥對工作輥的反力 對工作輥的力矩， N·m； P—— 軋制力， a—— 軋制力力臂， R—— 支承輥對工作輥的反力， c—— 反力 R 對工作輥的力臂， F— — 工作輥軸承處反力， ρ 1、ρ 2—— 工作輥和中間輥軋輥軸承處摩擦圓半徑。 ρ 1=21 ρ 2=22 (式中 工作輥和支承輥軸頸直徑 μ —— 軋輥軸承摩擦系數(shù)，由文獻(xiàn) [1]知μ = 遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 12 頁 代入式 (據(jù)得 ρ 1=0.6 ρ 2= 2、 力臂計算 (1) 計算 a 由文獻(xiàn) [1]可知 ? ()( 0 5 4 3 ?????? (當(dāng)01 時： 3301 0 0 01 8 0 0 0a r c s i r c s i n ????? ???? P (r c s i r c s i ??? DD e?式中 ? —— 前后張力對軋制力作用點及前后張力大小有關(guān)； ? —— 工作輥與中間輥連心線與垂直線夾角； e—— 工作輥軸線相對于支承輥軸線偏移距一般 e=5~10 e=5 （ 2） 計算 c 由文獻(xiàn) [1]可知 4 49 9 9 8 0 4 3)c o s ( ????? ?? (c= i ??????D(γ = a r c s ?? (式中： γ — 軋輥連心線與反力 R 的夾角； M— R 力在工作 輥與支承輥接觸處偏離一滾動摩擦力臂的距離，m= m=0. 代入式 (據(jù)得 遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 13 頁 γ = ''' ， θ = ''' ， c= (3) 計算各道次軋制力矩 由文獻(xiàn) [1]可知 in)s ??????????????? ()( 611 f ?????? ? ()( 2 3 4 0 5 11?????? = )(?(式中 ： —— 驅(qū)動兩個工作輥總傳動力矩。 遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 14 頁 4. 主電機(jī)容量選擇 初選電機(jī) 由文獻(xiàn) [1]可知 ： )(9550 1 k??? (式中： 1n —— 工作輥轉(zhuǎn)數(shù) r/ m 6 26060 11 ????? ?(v —— 軋制速度； ? —— 總傳動效率 電機(jī)額定力矩 ： 550式中 ： N —— 最大軋制功率， 初選電機(jī)額定靜力矩， kN·m； 初選電機(jī)功率， 初選電機(jī)轉(zhuǎn)速， r/ 由文獻(xiàn) [2]知 ?； ?； ?主電機(jī)到軋輥之間的傳動效率 : %??????滾動萬聯(lián) ????(代入式 ( )( 8 5% 5 0 2 3 19 5 5 0 1 k ?? ???? ? 初選電機(jī)功率 200電機(jī)型號 90L，電機(jī)轉(zhuǎn)速 60r/ 代入式 (據(jù)得 ： ??·m 遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 15 頁 電機(jī)力矩 主電機(jī)上的力矩由四部分組即 M ?????????21式中 ： 主電機(jī)力矩， kN·m； 軋輥上的軋制力矩， kN·m； 附加摩擦力矩，即軋制時由于軋制力作用 于軋輥軸承、傳動機(jī)構(gòu)及其它轉(zhuǎn)動件中的摩擦而產(chǎn)生的附加力矩， kN·m； 空轉(zhuǎn)力矩，即當(dāng)軋機(jī)空轉(zhuǎn)時，由于各轉(zhuǎn)動件的重量產(chǎn)生的摩擦力矩及其他阻力距， kN·m； 動力矩，軋輥運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻時，各部件或減速所引起的慣性力所產(chǎn)生的力矩， kN·m； 各轉(zhuǎn)動零件推算到主電機(jī)軸上的附加力矩， kN·m； i—— 電動極和軋輥之間的傳動比，此設(shè)計方案電機(jī)直接驅(qū)動軋輥， i=1； 1、 計算 空轉(zhuǎn)力矩 (代入數(shù)據(jù)得 m 2、 計算 摩擦力矩 力矩 文獻(xiàn) [1]可知 ： 1 (k ???????????? ? 1?(代入式 （ 得 ： ? 1 4 5 N M M MM k o ??? (式中 ： 推算到電動機(jī)軸上的總靜力矩， N· m。 平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)時動力矩 0， 所以 ?? 遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 16 頁 機(jī)的校核 根據(jù)以上計算選定電機(jī) 型號 90L，功率 2200速 760r/ 由文獻(xiàn) [1] 式中 靜負(fù)荷圖上的最大力矩， N·m； K—— 電動機(jī)過載系數(shù)， 由文獻(xiàn) [1]知 不可逆電動機(jī) K = D=· m 代入式 (據(jù)得 K= ??4 4 5m a 足設(shè)計要求。 遼寧科技大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 17 頁 5. 軋輥計算及強(qiáng)度校核 總的來說，軋輥的破壞決定于各種應(yīng)力（其中包括彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、接觸應(yīng)力，由于分布不均或交替變化引起的溫度應(yīng)力以及軋輥制造過程中形成的殘余應(yīng)力等）的綜合影響。具體來說，軋輥的破壞可能由下列三方面原因造成： （ 1）軋輥的形狀設(shè)計不合理或設(shè)計強(qiáng)度不夠。 （ 2）軋輥的材質(zhì)、熱處理或加工工藝不合要求。 （ 3）軋輥在生產(chǎn)過程中使用不合理。由此可見，為防止軋輥破壞，應(yīng)從設(shè)計、制造和使用等諸方面去努力。在設(shè)計時，通常要按工藝給定的