鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 1 緒論 初軋機(jī)在軋鋼生產(chǎn)中的作用是開坯，隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展，初軋機(jī)的作用隨之下降，但初軋機(jī)不能被淘汰，軋制某些特殊用途的鋼材，由于連鑄坯有缺陷，故必須采用模鑄，初軋機(jī)開坯。 輥調(diào)整裝置的用途 軋輥調(diào)整裝置是軋鋼機(jī)中關(guān)鍵機(jī)構(gòu)之一 ,其結(jié)構(gòu)的好壞，直接關(guān)系著軋件的產(chǎn)量的高低與質(zhì)量的好壞 。 軋機(jī)軋輥的調(diào)整一般均包括徑向和軸向兩個(gè)方向的調(diào)整 ,徑向調(diào)整是軋鋼機(jī)中必不可缺的調(diào)整。軋輥通過兩個(gè)方向的調(diào)整后 ,可以保證軋輥間的相互位置的正確性 ,按規(guī)定完成道次的壓下量 ,還能在一 定程度上來(lái)補(bǔ)償其軋輥輥身與軸徑的允許磨損量 ,同時(shí)又能調(diào)整軋輥與輥道水平面的相互位置 ， 而且在連軋機(jī)上，還能調(diào)整機(jī)座間軋輥的相互正確位置 ,從而保證軋制的直線性，使得軋制順利進(jìn)行。 輥調(diào)整裝置的類型 軋輥調(diào)整裝置按用途大致分為徑向與軸向兩大類調(diào)整裝置。其軸向調(diào)整裝置僅用于型鋼、線材軋機(jī)上 ,以微調(diào)的方法來(lái)保證兩個(gè)軋輥間組成正確的孔型位置 ,以及補(bǔ)償軋輥瓦緣的允許磨損量。而在各類型的板帶軋機(jī)上只有軋輥的軸向固定裝置。 徑向調(diào)整按其軋輥移動(dòng)方向大致分為壓下 (也包括壓上 )機(jī)構(gòu)和側(cè)壓進(jìn)機(jī)構(gòu)。在常見的縱軋機(jī)座中均可看到 壓下機(jī)構(gòu) ,而側(cè)壓進(jìn)機(jī)構(gòu)僅用于斜軋機(jī)和立輥的調(diào)整機(jī)構(gòu)中。 根據(jù)各類軋機(jī)的工藝要求，調(diào)整裝置可分為：上輥調(diào)整裝置、下輥調(diào)整裝置、中輥調(diào)整裝置、立輥調(diào)整裝置和特殊軋機(jī)的調(diào)整裝置。 上輥調(diào)整裝置也稱壓下裝置，它的用途最廣。安裝在所有的二輥、三輥、四輥和多輥軋機(jī)上。 壓下機(jī)構(gòu)按軋鋼機(jī)的類型、軋件的軋制精度要求 ,以及生產(chǎn)率高低要求又可分為 :手動(dòng)、電動(dòng)、電 動(dòng)壓下機(jī)構(gòu)一般多用于不經(jīng)常進(jìn)行調(diào)節(jié)的、軋制精度要求不太嚴(yán)格的 ,以及軋制精度要求不高的中、小型型鋼、線材和小型熱軋板帶軋機(jī)上 ,通常這些軋機(jī)是在軋輥 相互位置不變的情況下進(jìn)行工作的。電動(dòng)壓下機(jī)構(gòu)主要用于壓下螺絲的移動(dòng)速度超過 1s 的初軋機(jī)、板帶軋機(jī)及中厚板軋機(jī)上 ,以及移動(dòng)速度小于 1s 的薄板帶軋機(jī)上。前者是出于生產(chǎn)率的要求 ,而后者是由于壓下精度的要求。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 機(jī)上壓下裝置的分類和特點(diǎn) 動(dòng)壓下裝置 電動(dòng)壓下裝置是軋鋼機(jī)調(diào)整機(jī)構(gòu)中最常見的一種壓下裝置。按軋輥調(diào)整的距離、速度及精度又可將壓下裝置分為快速和慢速兩種壓下裝置。 快速電動(dòng)壓下裝置 一般常用在上軋輥調(diào)節(jié)距離大、調(diào)節(jié)速度快以及調(diào)節(jié)精度要求不高的軋機(jī)上 ,如初軋機(jī)、板 坯軋機(jī)、中厚板軋機(jī)及萬(wàn)能軋機(jī)上。 在這些類型的軋機(jī)上由于上輥的調(diào)整距離大、壓下十分頻繁 ,要求有較高的壓下速度以免影響軋制生產(chǎn)率，所以采 用快速電動(dòng)壓下裝置是必要的。 常采用的快速電動(dòng)壓下裝置有兩種類型： 一種是由法蘭盤的立式電動(dòng)機(jī)通過圓柱齒輪減速器帶動(dòng)壓下螺絲。兩個(gè)壓下螺絲是由兩臺(tái)帶法蘭盤的立式電動(dòng)機(jī)通過圓柱齒輪減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的。因此采用這種傳動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)迅速、傳動(dòng)效率高、造價(jià)低 ,但存在著加大了機(jī)座的總高度 ,增加了廠房高度基本建設(shè)投資等缺點(diǎn)。另外為了實(shí)現(xiàn)壓下螺絲的單獨(dú)調(diào)整 ,中間介輪可以由液壓缸控制 ,使其與壓下 螺絲嚙合或脫離。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 1 2 所示。 1234561制動(dòng)器 2 3減速機(jī) 4壓下螺母 5壓下螺絲 6離合器 圖 式電機(jī) 圓柱齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)壓下裝置 另一種快速電動(dòng)壓下裝置由兩臺(tái)臥式電動(dòng)機(jī)通過三個(gè)圓柱齒輪和兩對(duì)蝸輪蝸桿減鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 速機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)兩個(gè)壓下螺絲，通過離合可以實(shí)現(xiàn)壓下螺絲的單獨(dú)調(diào)整。軋輥開度指示器的傳動(dòng)系統(tǒng)中還裝有差動(dòng)機(jī)構(gòu) ,它可以由小電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)調(diào)整作業(yè)。這種快速電動(dòng)壓下裝置的特點(diǎn)是 ： 結(jié)構(gòu)緊湊、 機(jī)座總體高度低、基建投資下降 ,但傳動(dòng)效率低、造價(jià)高。因此多用在一些壓下要求速度不高的初軋機(jī)上。 2 慢速電動(dòng)壓下裝置 這種調(diào)整裝置多用于上輥調(diào)節(jié)距離在 100 200 毫米以下，調(diào)節(jié)速度小于 1s，但調(diào)節(jié)精度要求高的薄板、帶材軋機(jī)上。在這種壓下機(jī)構(gòu)中，由于傳速比 大可以達(dá)到 i=1500 2000） ,同時(shí)又要求能帶鋼壓下。因此，壓下裝置的設(shè)計(jì)是比較復(fù)雜的。 動(dòng)壓下裝置 這種壓下裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低 ,但工人的勞動(dòng)條件差、強(qiáng)度大 ,因此常用在生產(chǎn)效率低的軋機(jī)上。 壓下裝置 為了控制板厚偏差在規(guī)定的范圍內(nèi)，在現(xiàn)代化的板、帶材成品機(jī)座的壓下裝置中 ,分成了精調(diào)與粗調(diào)兩個(gè)部分。其中精調(diào)裝置是用來(lái)首先給定原始輥縫的 ,材坯料厚度、軋制力及成品厚度的變化 ,隨時(shí)對(duì)輥縫進(jìn)行微量調(diào)節(jié)校正的。 一、電動(dòng)雙壓下裝置 由于電動(dòng)雙壓下裝置的反應(yīng)靈敏度差 ,所以僅用于精度低的熱軋板帶成品軋機(jī)上。在這種壓下裝置中精調(diào)與粗調(diào)系統(tǒng)都是由電動(dòng)機(jī)通過機(jī)械的減速機(jī)構(gòu)來(lái)傳動(dòng)壓下螺絲的 ,因此傳動(dòng)系統(tǒng)的慣性力很大 ,從而使調(diào)整輥縫的校正訊號(hào)傳遞滯后現(xiàn)象很嚴(yán)重 ,所以無(wú)法滿足高精度 的板厚公差要求。由于以上原因 ,目前很少采用這種板厚自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。其簡(jiǎn)圖如圖 1 2 所示。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 121精調(diào)電動(dòng)機(jī) 2粗調(diào)電動(dòng)機(jī) 圖 電動(dòng)雙壓下裝置簡(jiǎn)圖 二、電 第一種電動(dòng)雙壓下調(diào)整裝置 ,它的粗調(diào)為一般的電動(dòng)壓下機(jī)構(gòu) ,通過電動(dòng)壓下系統(tǒng)帶動(dòng)壓下螺絲在空載的情況下給定原始輥縫 使壓下螺母轉(zhuǎn)動(dòng) ,但用于壓下螺絲在電動(dòng)機(jī)壓下機(jī)構(gòu)的鎖緊條件下而不能轉(zhuǎn)動(dòng) ,其結(jié)果只能使壓下螺絲上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)了輥縫的微調(diào)。 第二種 ,電 粗調(diào)為一般的電動(dòng)壓下機(jī)構(gòu) ,而精調(diào)是用液壓缸直接代替了壓下螺絲與螺母。通常液壓缸放在精調(diào)壓下螺絲與上軸承座之間或下橫梁與下軸承座之間。該裝置的特點(diǎn)是精調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而緊湊 ,消除了機(jī)械慣性力 ,從而大大縮短了調(diào)節(jié)信號(hào)滯后現(xiàn)象 ,減少了壓下螺絲與螺母的磨損 ,提高了精度機(jī)構(gòu)的效率。它的調(diào)節(jié)靈敏度比一般電動(dòng)壓下要快 10 倍以上。因此大大提高了板材的軋制精度 ,廣泛的用在現(xiàn)代化的冷、熱成品帶鋼軋機(jī)上。 電 構(gòu)緊湊 ,精調(diào)部分傳動(dòng)零件減少使傳動(dòng)慣性力下降，因 此，調(diào)節(jié)訊號(hào)滯后現(xiàn)象減輕 ,而靈敏 度 增加。但仍保留著機(jī)械傳動(dòng)零件，所以仍存在著慣性力以及傳動(dòng)間隙對(duì)精度靈敏 度 的 影響，使調(diào)整精度還不夠高。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 液壓壓下裝置 所謂全液壓壓下裝置就是取消了傳統(tǒng)的電動(dòng)壓下機(jī)構(gòu) ,其輥縫的調(diào)節(jié)均由液壓缸來(lái)完成 。其系統(tǒng)示意圖如圖 1 3 所示。 全液壓壓下裝置的特點(diǎn) : (1)慣性力小、動(dòng)作快、靈敏度高 ,因此可以得到高精度的板帶材 ,其厚度偏差可以控制到小于成品厚度 1%,而且縮短了板帶材的超差部分長(zhǎng)度 ,提高了軋件成品率 ,節(jié)約了金屬 ,提高了產(chǎn)品質(zhì)量 ,并降低了成本。 (2)結(jié)構(gòu)緊湊 ,降低了 機(jī)座的總體高度 ,減少了廠房投資，同時(shí)提高了傳動(dòng)效率。 (3)采用液壓系統(tǒng)可以使卡鋼迅速脫開 ,有利于處理卡鋼事故 ,避免了軋件對(duì)軋輥的刮傷。 (4)可以實(shí)現(xiàn)軋輥快速提升 ,便于快速換輥 ,提高了軋機(jī)的有效作業(yè)效率 ,增加了軋機(jī)的產(chǎn)量。 (5)壓下系統(tǒng)復(fù)雜 ,工作條件要求高 ,有些元件制造困難、成本高、維護(hù)保養(yǎng)要求很嚴(yán)格以保證精度。111013 9 C P P / p / k h h 011 電位器 2 傳給另一機(jī)架的迅號(hào) 3 位移調(diào)節(jié)放大器 4 放大器 5 伺服閥 6 位移傳感器 7 測(cè)厚儀 8 測(cè)壓儀 9 力 位移轉(zhuǎn)換元件 10 選擇開關(guān) 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 11 壓力傳感器 12 柱塞缸 13 壓力比較器 調(diào)節(jié)系數(shù)裝置 圖 全液壓壓下系統(tǒng)示意圖 動(dòng)壓下裝置經(jīng)常發(fā)生的事故及解決措施 下螺絲的阻塞事故 由于初軋機(jī)、板坯軋機(jī)和厚板軋機(jī)的電動(dòng)壓下裝置壓下行程大、速度快、動(dòng)作頻繁，而且是不帶鋼壓下，所以常常由于操作失誤、壓下量過大等原因產(chǎn)生卡鋼、“坐輥”或壓下螺絲超限提升而發(fā)生壓 下螺絲無(wú)法退回的事故。這時(shí)上輥不能移動(dòng)，電機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，軋機(jī)不能正常工作。 為了處理堵塞事故，很多軋機(jī)都專門設(shè)置了壓下螺絲的回松機(jī)構(gòu)。 下螺絲的自動(dòng)旋松 壓下螺絲的自動(dòng) 松 問題主要發(fā)生在初軋機(jī)上，尤其是采用立式電動(dòng)機(jī)壓下時(shí)，問題尤為嚴(yán)重，已停止轉(zhuǎn)動(dòng)的壓下螺絲自動(dòng)旋松，使輥縫值變動(dòng)，造成軋件厚薄不均，嚴(yán)重影響軋件質(zhì)量。 目前防止壓下螺絲自動(dòng)旋松的主要辦法是加大螺絲的摩擦力矩。這可以兩方面入手，一是加大壓下螺絲止推軸頸的直徑，并且在球面墊上開孔。二是適當(dāng)增加螺絲直徑。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 2 快 速電動(dòng)壓下裝置的方 案 選擇與評(píng)述 習(xí)慣上把不“帶鋼”的壓下裝置稱為快速壓下裝置。這種裝置多用在可逆熱軋機(jī)上，如初軋機(jī)、板坯軋機(jī)、中厚板軋機(jī)、連軋機(jī)組的可逆式粗軋機(jī)組等。 按照傳動(dòng)的布置形式，快速電動(dòng)壓下裝置有兩種方案：一種是由臺(tái)臥式電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)壓下螺絲的升降，另一種是由兩臺(tái)立式電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)壓下螺絲的升降。 第一種方案采用臥式電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)軸與壓下螺絲垂直交叉布置的形式，這種形式中常見的布局是圓柱齒輪和蝸輪副聯(lián)合傳動(dòng)壓下螺絲。它的特點(diǎn)是能夠采用普通臥式電動(dòng)機(jī)，機(jī)構(gòu)較緊湊。在采用球面蝸輪副或平面蝸輪副后，傳 動(dòng)效率顯著提高，因此在壓下速度不太快板坯軋機(jī)上經(jīng)常采用這種布置形式。如圖 1制動(dòng)器 2電動(dòng)機(jī) 圖 第二種方案是采用立式電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)軸與壓下螺絲平衡布置的形式，壓下裝置的兩臺(tái)立式電動(dòng)機(jī)通過圓柱齒輪減速機(jī)來(lái)傳動(dòng)壓下螺絲，這種布置形式可使每個(gè)壓下螺絲單獨(dú)調(diào)整。因此這種傳動(dòng)系統(tǒng)具有啟動(dòng)迅速、傳動(dòng)效率高、造價(jià)低。因?yàn)?1150 初軋機(jī)的壓下裝置要求具有以上特點(diǎn)，因此本次設(shè)計(jì)采用第二種方案。 1 2 23鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 1 123 31 電動(dòng)機(jī) 2 小惰輪 3 大惰輪 圖 立式電機(jī)傳動(dòng)壓下裝置的配置方案 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中， 本人 對(duì)壓下系統(tǒng)中的指針傳遞裝置進(jìn)行了改進(jìn)，原結(jié)構(gòu)中一端采用雙列圓柱滾子軸承，另一端采用單列圓柱滾子軸承。其主要缺點(diǎn)是不能承受軸向力。經(jīng)計(jì)算校核采用一對(duì)圓錐滾子軸承完全可以替代原方案，改進(jìn)后的主要優(yōu)點(diǎn)是：（ 1）可以承受一定的軸向力，從而保證了該裝置工作的可靠性。（ 2）便于安裝、拆卸，減輕了維修工作量，同時(shí)降低了成本。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 3 計(jì)算軋制力 1 計(jì)算 第一道次軋制力 （ 1） 計(jì)算壓下量 03 1 03 8 010 （ （ 2） 計(jì)算接觸弧水平投影長(zhǎng)度 （ （ 3） 計(jì)算軋制后軋件的平均高度 452 3103802 10 （ （ 4） 計(jì)算外區(qū)應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù) （ 5） 計(jì)算變形速度 因?yàn)?以采用粘著理論計(jì)算0035 （ 6） 計(jì)算相對(duì)壓下量 （ %0038070%1000 h h（ （ 7） 計(jì)算平均變形程度 （ 其中 % m（ 8） 計(jì)算 20#的變形阻力 60（ 查 軋鋼機(jī)械 表 20#變形阻力公式系數(shù)值 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) C 7310501000 273 變形溫度影響系數(shù) t （ p 2） 變形速度影響系數(shù) 10（ 3 5 3） 變形程度影響系數(shù) （ （ 9） 根據(jù)采用采利柯夫計(jì)算接觸弧上的平均壓力 np m （ （ 10） 計(jì)算軋制力 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 2計(jì)算第二道次軋制力 （ 1） 計(jì)算壓下量 0 （ 2） 計(jì)算接觸弧水平投影長(zhǎng)度 （ 3） 計(jì)算軋制后軋件的平均高度 902 2703102 10 （ 4） 計(jì) 算外區(qū)應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù) 51 （ 5） 計(jì)算變形速度 因?yàn)?1 以采用粘著理論計(jì)算 10ln （ 6） 計(jì)算相對(duì)壓下量 %1000 %10031040 % （ 7） 計(jì)算平均變形程度 1 1鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) % 其中 % m（ 8） 計(jì)算 20#的變形阻力 60查 軋鋼機(jī)械 表 20#變形阻力公式系數(shù)值 C 7310451000 273 變形溫度影響系數(shù) t p 2） 變形速度影響系數(shù) 3 5 3） 變形程度影響系數(shù) 9 M P （ 9） 根據(jù)采用采利柯夫計(jì)算接觸弧上的平均壓力 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) np m （ 10） 計(jì)算軋制力 12 3 883 867 3計(jì)算第三道次軋制力 （ 1） 計(jì)算壓下量 0 （ 2） 計(jì)算接觸弧水平投影長(zhǎng)度 （ 3） 計(jì)算軋制后軋件的平均高度 552 2402702 10 （ 4） 計(jì)算外區(qū)應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù) 31 （ 5） 計(jì)算變形速度 因?yàn)?6） 計(jì)算相對(duì)壓下量 %1000 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) %10027030 % （ 7） 計(jì)算平均變形程度 1 1% 其中 % m（ 8） 計(jì) 算 20#的變形阻力 60查 軋鋼機(jī)械 表 20#變形阻力公式系數(shù)值 C 7310401000 273 變形溫度影響系數(shù) t p 2）變形速度影響系數(shù) 3 1 3）變形程度影響系數(shù) 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) M P （ 9） 根據(jù)采用采利柯夫計(jì)算接觸弧上的平均壓力 np m （ 10） 計(jì)算軋制力 12 3 903 887 4計(jì)算第四道次軋制力 （ 1） 計(jì)算壓下量 8 （ 2） 計(jì)算接觸弧水平投影長(zhǎng)度 （ 3） 計(jì)算軋制后軋件的平均高度 492 3103882 10 （ 4） 計(jì)算外區(qū)應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù) 11 （ 5） 計(jì)算變形速度 因?yàn)?9 1 以采用粘著理論計(jì)算 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 10ln （ 6） 計(jì)算相對(duì)壓下量 %1000 %10038878 % （ 7） 計(jì)算平均變形程度 1 1% 其中 % m（ 8） 計(jì)算 20#的變形阻力 60查 軋鋼機(jī)械 表 20#變形阻力公式系數(shù)值 C 7310351000 273 形溫度影響系數(shù) t p 2）變形速度影響系數(shù) 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 3 1 3）變形程度影響系數(shù) 9 M P （ 9） 根據(jù)采用采利柯夫計(jì)算接觸弧上的平均壓力 np m （ 10） 計(jì)算軋制力 5計(jì)算第五道次軋制力 （ 1） 計(jì)算壓下量 0 （ 2） 計(jì)算接 觸弧水平投影長(zhǎng)度 （ 3） 計(jì)算軋制后軋件的平均高度 802 2503102 10 （ 4） 計(jì)算外區(qū)應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù) 山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) （ 5） 計(jì)算變形速度 因?yàn)?5 以采用粘著理論計(jì)算 10ln （ 6） 計(jì)算相對(duì)壓下量 %0031060%1000 h h（ 7） 計(jì)算平均變形程度 其中 % m（ 8） 計(jì)算 20#的變形阻力 60查 軋鋼機(jī)械 表 20#變形阻力公式系數(shù)值 C 7310301000 273 變形溫度影響系數(shù) t p 2） 變形速度影響系數(shù) 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 4 0 3） 變形程度影響系數(shù) 9 M P （ 9） 根據(jù)采用采利柯夫計(jì)算接觸弧上的平均壓力 np m （ 10） 計(jì)算軋制力 52 2 502 461 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 4 電機(jī)容量的選擇 1 計(jì)算壓下螺絲的轉(zhuǎn)速 4890 r 2 計(jì)算被平衡部件總重量 35700091000 G 3 對(duì)壓下螺絲進(jìn)行受力分析，如圖 示。 d 3d 2M 1M 21 壓下螺絲 2 壓下螺母 3 球面墊 下螺絲受力平衡圖 4 計(jì)算作用在一個(gè)壓下螺絲上的力 5計(jì)算止推軸承阻力矩 331 3111 （ 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 3490896000 = 計(jì)算螺紋摩擦阻力矩 )(t a 12 （ )405036.0(t a 式中 螺紋上的摩擦角 螺紋升 角 7 計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)壓下螺絲所需的靜力矩 21 4 8 9 0 332 9 2 6 9 3 3 95501000 0. 9895 5 010 0 0 11 2 75 83 6 8 試選電機(jī)的型號(hào)為 率為 200速為 500r/速為 1200r/ 9 計(jì)算所選電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩 n 109550 500 1095502003 3800000N 10 對(duì)所選電機(jī)進(jìn)行 過載校核： x m 滿足要求。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 5 壓下螺絲與螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算 下螺絲的設(shè)計(jì)計(jì)算 下螺絲螺紋外徑確定 1、 預(yù)選螺紋外徑 d 及其它參數(shù) 由經(jīng)驗(yàn)公式 得 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，預(yù)選 20 。 式中 d 螺紋螺距： 取螺距為 根據(jù) d 和 t 可確定壓下螺絲的中徑 和內(nèi)徑 ； 下螺絲的強(qiáng)度校核 2114 式中 位為 2； 1p 位為 1d 位為 位為 2/ b 位為 2/ n 6n ； 21 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 2 其中 M P an b 5910590 下螺絲的尾部形狀設(shè)計(jì) （ 1）本次設(shè)計(jì)壓下螺絲的尾部選取鑲有青銅滑塊的方形尾部。 （ 2）壓下螺絲端部形狀選擇 壓下螺絲的端部選用凸形球面，因?yàn)榍蛎鎵|采用青銅材料， 青銅球面墊的 主要特點(diǎn)是具有較好的抗壓性能，采用壓下螺絲的端部為凸形球面 大大提高了青銅墊塊使用壽命 ， 減少有色金屬的消耗。 下螺母的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 壓下螺母的材料選為鑄造無(wú)錫青銅 49 其許用擠壓應(yīng) 060 。 1、 壓下螺母高度 H 的確定 212 1 24 （ 從而解得 212 1 24 2236 5 070101 1 3 6 64 （ 取 50 。 式中 p 位為 1p 位為 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) Z d 位為 1d 位為 位為 p 位為 2、 壓下螺母外徑 D 的確定 212 14 （ 從而有 2114 3 取 90 。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 6 齒輪 設(shè)計(jì) 計(jì)算 1 選精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （ 1）按所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 （ 2）選用 7 級(jí)精度（ （ 3）材料選擇：由表 110 選擇小齒輪材料選用 硬度為 大齒輪材料為45 鋼 ,硬度為 硬度差為 （ 4）選小齒輪齒數(shù) 201 z ，大齒輪齒數(shù) z ,取為 80。 （ 5）選取螺旋角。初選螺旋角 =8。 2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 321112 (（ 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選 由圖選取區(qū)域系數(shù) 。 由圖查得 a， a，則 。 由表選取齒寬系數(shù) 1d。 由表查得材料的彈性影響系數(shù) 21E M P a 1 8 9 Z 。 由圖 按齒面硬面查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 001 ,小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 501 。 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1150 1055.9 （ = 00200= 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1 60 （ 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 530082150060 12 查取彎曲疲勞壽命系數(shù) 由圖查得， 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1 得： 11 ( 22 1 許用接觸應(yīng)力 2/21 ( 2/ （ 2） 計(jì)算 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 計(jì)算公式得： 3 261 計(jì)算圓周速度 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 100060 11t (100060 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù)( 11 (20 2/ 計(jì)算縱向重合度 3 1 ( 8201318.0 計(jì)算載荷系數(shù) K 已知使用系數(shù) 根據(jù) v = s， 7 級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù) K；由表查得 故 32 （ 2 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 查得 K。故載荷系數(shù)： ( 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑， 即： 311 / (3 計(jì)算模數(shù) 11 n (20 3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 即： F 2121 c o (1)確定計(jì)算參數(shù) 1)計(jì)算載荷系數(shù) ( 2)根據(jù)縱向重合度 ，由圖查得螺旋角影響系數(shù) Y 。 3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 311 (鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 320 ( 4)查取齒形系數(shù) 由表查得， 5)查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表查得， 查取彎曲疲勞強(qiáng)度極限 由圖查得，小齒輪 5001齒輪 3802 由圖 10得 :彎曲疲勞極限壽命系數(shù) : 算彎曲疲勞許用應(yīng)力 ,取安全系數(shù) ,由式 (10 : 11 ( K 22 算大、小齒輪的 Y 并加以比較 1 F Y 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 8 2 2 F Y 大齒輪的數(shù)值大。 (2) 設(shè)計(jì)計(jì)算 0 1 6 3 o 1 ,已 可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由： ， 2 取 421 z ,則 ,取 108 。 4 幾何尺寸的計(jì)算 (1) 計(jì)算中心距 1 8010842 將中心距圓整為 667 (2)按圓整后的中心距修正螺旋角 r c c o s 21 6672 1010824a rc c o s 8 3007 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 頁(yè) 因值改變不多，故參數(shù)a、K、 不必修正。 (3)計(jì)算大、小齒輪分度圓直徑 30078 142 300781108 (4)計(jì)算齒輪寬度 d 圓整后取 243 265 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)