320二輥軋機的傳動設計摘要軋機是實現金屬軋制過程的設備。泛指完成軋材生產全過程的裝備，包括主要設備、輔助設備、起重運輸設備和附屬設備等。但一般所說的軋機往往僅指主要設備。隨著鋼鐵加工工業(yè)結構調整步伐的加快，小型軋機生產技術裝備的發(fā)展趨勢正在向大坯重、連續(xù)化、高精度、高質量方向發(fā)展。小型材的種類也正在從普通鋼向合金鋼、高精鋼方向發(fā)展。現代軋機發(fā)展的趨向是連續(xù)化、自動化、專業(yè)化,產品質量高，消耗低。本次對軋機電動機、軋輥、軸承及軸承座以及壓下裝置中蝸輪蝸桿減速器進行了設計和說明。軋機在軋制的過程中，軋件的厚度主要受軋輥的結構和壓下調整裝置的限制，因此對軋輥的結構的設計和強度的校核以及蝸輪減速器的設計是本次設計的主要方向。關鍵詞：軋機，軋輥，蝸桿，蝸輪，軋件DIAMETER320DUOMILLTRANSMISSIONDESIGNSABSTRACTTherollingmillistheapparatuswhichrealizestherollingcourseofmetal.Refertofinishrollingthematerialandproducingtheoverallequipmentingeneral,includethecapitalequipment,auxiliaryequipment,transportingequipmentofjack-upandaccessoryequipmentandsoon.Butgenerallysaidrollingmilloftenonlymeansthecapitalequipment.Withthequickeningofsteelandironprocessingindustrialrestructuringpaces,therollingmilldevelopmenttrendforproducingtechnicalequipmentofminiaturerollingisheavytothebigbase,meltcontinuously,highprecision,high-qualitydirectiondevelop.Thesteelofthesmall-scalematerialisalsobeingdevelopedfromsteelofgeneraltotheAlloysteelandtotheHighaccuracycopper.Thetrendofdevelopmentofmodernrollingmillismeltingcontinuously,automation,specialization,highinquality,lowtoconsume.Thistimetointherollingmillelectricmotor,theroller,thebearingandthebearingseataswellastheholding-downdevicetheturbinewheelwormreducerhascarriedonthedesignandtheexplanation.Rollingmillinrollingprocess,rolledpiecethicknessmainlyrollerstructureandholding-downdeviceadjustmentlimit,thereforethebreakerrollstructuredesignandtheintensityexaminationaswellastheturbo-acceleratordesignisthisdesignmaindirection.KEYWORDS:Rollingmill,Roller,Worm,Turbinewheel,RolledpieceTOC\o"1-5"\h\z前言 1\o"CurrentDocument"第1章軋機的概述 3\o"CurrentDocument"1.1軋機的用途及其發(fā)展 31.1.1軋機的用途 31.1.2軋機的發(fā)展 3\o"CurrentDocument"1.2軋機的結構及原理分析 31.2.1軋機的工作機座的介紹 3\o"CurrentDocument"1.2.2軋機傳動裝置及其他裝置的介紹 5\o"CurrentDocument"第2章電動機的選擇 6\o"CurrentDocument"2.1電動機的設計參數 62.1.1電動機的輸出功率 62.1.2電動機所需的工作功率 6\o"CurrentDocument"2.2電動機的選擇 7\o"CurrentDocument"第3章軋輥的選擇 8\o"CurrentDocument"3.1軋輥的介紹及材料的選用 83.1.1軋輥的結構與特點 83.1.2軋輥的材料及選用 8\o"CurrentDocument"3.2軋輥的結構設計及尺寸的確定 93.2.1軋輥的長度及輥身 93.2.2確定各段的直徑及長度 9\o"CurrentDocument"3.2.3軋輥的強度校核 10\o"CurrentDocument"3.3軋輥的使用與維護 123.3.1輥的使用與檢查 12\o"CurrentDocument"3.3.2輥的維修 13\o"CurrentDocument"第4章軸承與軸承座的設計 14\o"CurrentDocument"4.1軸承的選擇 144.1.1軸承的介紹 144.1.2軋機中軸承的選用 14\o"CurrentDocument"4.2軸承壽命計算 14\o"CurrentDocument"4.3軸承座的分析 16\o"CurrentDocument"第5章蝸桿傳動的設計 18\o"CurrentDocument"5.1蝸桿傳動的介紹 185.1.1蝸桿傳動的類型 185.1.2蝸桿傳動的特點 19\o"CurrentDocument"5.2蝸桿傳動的結構及尺寸的確定 195.2.1選擇材料 195.2.2確定許用應力 195.2.3按接觸疲勞強度設計 205.2.4求蝸輪圓周速度并校核效率 215.2.5校核蝸輪齒面接觸強度 225.2.6校核熱平衡 235.2.7計算蝸桿傳動的主要尺寸 23\o"CurrentDocument"5.3蝸桿傳動的安裝與維護 245.3.1蝸桿傳動的潤滑 245.3.2蝸輪蝸桿的安裝調整 255.3.3蝸桿傳動的跑合和試運行 25\o"CurrentDocument"第6章 壓下裝置與機架的設計 26\o"CurrentDocument"6.1壓下裝置 266.1.1壓下裝置的概念和分類 26320軋機壓下裝置的分析 26\o"CurrentDocument"6.2機架的選擇 276.2.1機架的用途和分類 27機架的選用 27\o"CurrentDocument"結論 28\o"CurrentDocument"謝辭 29\o"CurrentDocument"參考文獻 30刖言帶鋼加工鋼材，以其優(yōu)良的導電、傳熱、廉價等性能被廣泛應用于國民經濟部門，為機械制造、交通運輸、建筑、能源、輕工、高科技和國防發(fā)展不可缺少的基礎材料。因此，帶鋼加工工業(yè)是金屬工業(yè)的重要組成部分，在我國民經濟和國防建設中具有十分重要的地位。我國的帶鋼加工工業(yè)經過60多年的建設，已形成了一個品種規(guī)格比較齊全、生產手段比較完善、并能基本滿足國民經濟發(fā)展需要的較為完整的工業(yè)體系。尤其是改革開放以來，帶鋼加工工業(yè)迅速發(fā)展，無論在產品品種、質量、產量方面，還是在生產工藝和裝備方面，都得到了突飛猛進的發(fā)展，是指在世界銅加工行業(yè)中占有舉足輕重的地位。但自上個世紀80年代以來，建筑、電力、汽車工業(yè)飛速發(fā)展，與此同時，人們對冷軋產品的質量也提出了越來越高的要求，板材的厚度精度和板型精度衡量其質量優(yōu)劣的重要標志。市場亦對 1mm以下的帶鋼的需求量及其精度提出了新的要求。因此，積極研制適合于我國需求的新型板帶材軋機設備，盡快改變我國生產落后的狀況，是當前亟待解決的問題?，F如今，我國軋機正在向連續(xù)化、高精度方向發(fā)展。國內連續(xù)式軋機

已成為帶鋼軋機的主流，其產量已經超過了鋼材產量的 75%。截至2007年年底，全國共投產連續(xù)及半連續(xù)式軋機180余套，設計生產能力超過9000萬噸/年，其中國產化設備超過了60%。國內引進和自行設計的全連軋鋼材生產線，已逐漸替代掉老式的橫列式軋機，產品質量得到大大改善，各項消耗指標大幅降低。同時，熱裝熱送、切分軋制、在線檢測和在線熱處理，以及無頭軋制等具有國際先進水平的技術得到推廣應用。一些科技型企業(yè)也為軋鋼設備的更新?lián)Q代作出了較大的貢獻。隨著帶鋼加工工業(yè)結構調整步伐的加快，軋機生產技術裝備的發(fā)展趨勢正在向大坯重、連續(xù)化、高精度、高質量方向發(fā)展。軋鋼板材也正在向高產化、精度化帶鋼方向發(fā)展，主要表現在以下方面：軋機生產廠在改進軋前工藝、增加熱裝熱送、推廣采用步進式坯料加熱爐、蓄熱式燃燒技術，采用無頭軋制技術方面取得了良好的效果。企業(yè)要生產優(yōu)質帶板鋼材，首先要生產優(yōu)質帶鋼，因而廣泛采取大噸位轉爐，增加爐外精煉，降低成本等措施。自拱坯的企業(yè)多采用熱裝熱送工藝，以降低產品熱耗。上世紀90年代初建設的連續(xù)軋鋼設備，多采用步進底式加熱爐；上世紀90年代中期以后建設的坯料加熱爐多采用步進式加熱爐，此種加熱爐步距可調，鋼坯加熱更均勻。同時，在車間的鋼坯加熱中，蓄熱式燃燒技術也得到了廣泛應用。軋鋼生產裝備采用了多種機型。無牌坊機架、懸臂式機架、雙模塊軋機、三輥高精度減定徑軋機等技術裝備都得到較好的發(fā)展。無牌坊機架式屬于小型軋機的中、精軋機組，特點是可靠性高，軸向、徑向鋼度高，對實施低溫軋制有利。懸臂式軋機適用于作為小型材的初軋機架，該軋機具有固定的軋制線，易于更換輥環(huán)孔型、導位和維護，適用于多品種軋制工藝。減定徑機是上世紀90年代摩根公司開發(fā)的，由2臺減徑機、2臺定徑機架與1套組合變速箱傳動系統(tǒng)組成。該軋機的特點是采用小壓下量軋制，能確保產品尺寸的精度，可實施低溫控軋工藝。三輥高精度軋機也叫“COCKS”軋機，是一種具有三根傳動軸和三個軋輥的軋機。它可軋制優(yōu)質帶鋼。該機型包括由3或5個機架組成的連軋機組，既可用于熱連軋機，也可用于冷連軋機，其可低溫軋制板材，也可軋制小棒材，是一種以軋代拔生產高精度帶鋼的理想設備。第1章軋機的概述1.1軋機的用途及其發(fā)展1.1.1軋機的用途軋機是實現金屬軋制過程的設備。泛指完成軋材生產全過程的裝備，包括有主要設備、輔助設備、起重運輸設備和附屬設備等。但一般所說的軋機往往僅指主要設備。1.1.2軋機的發(fā)展現代軋機發(fā)展的趨向是連續(xù)化、自動化、專業(yè)化，產品質量高，消耗低。60年代以來軋機在設計、研究和制造方面取得了很大的進展，使帶材冷熱軋機、厚板軋機、高速線材軋機、 H型材軋機和連軋管機組等性能更加完善，并出現了軋制速度高達每秒鐘115米的線材軋機、全連續(xù)式帶材冷軋機、5500毫米寬厚板軋機和連續(xù)式H型鋼軋機等一系列先進設備。軋機用的原料單重增大，液壓 AGC、板形控制、電子計算機程序控制及測試手段越來越完善，軋制品種不斷擴大。一些適用于連續(xù)鑄軋、控制軋制等新軋制方法，及適應新的產品質量要求和提高經濟效益的各種特殊結構的軋機都在發(fā)展。1.2軋機的結構及原理分析軋機的主要設備有工作機座和傳動裝置兩部分組成。1.2.1軋機的工作機座的介紹工作機座:由軋輥、軋輥軸承、機架、軌做、軋輥調整裝置、上軋輥平衡裝置和換輥裝置等組成。軋輥:是使金屬塑性變形的部件。軋輥軸承:支承軋輥并保持軋輥在機架中的固定位置。軋輥軸承工作負荷重而變化大，因此要求軸承摩擦系數小，具有足夠的強度和剛度，而且要便于更換軋輥。不同的軋機選用不同類型的軋輥軸承。滾動軸承的剛性大，摩擦系數較小，但承壓能力較小，且外形尺寸較大，多用于板帶軋機工作輥。滑動軸承有半干摩擦與液體摩擦兩種。半摩擦軋輥軸承主要是膠木、銅瓦、尼龍瓦軸承，比較便宜，多用于型材軋機和開坯機。液體摩擦軸承有動壓、靜壓和靜-動壓三種。優(yōu)點是摩擦系數比較小，承壓能力較大，使用工作速度高，剛性好，缺點是油膜厚度隨速度而變化。液體摩擦軸承多用于板帶軋機支承輥和其它高速軋機。軋機機架：由兩片“牌坊”組成以安裝軋輥軸承座和軋輥調整裝置，需有足夠的強度和鋼度承受軋制力。機架形式主要有閉式和開式兩種。閉式機架是一個整體框架，具有較高強度和剛度，主要用于軋制力較大的初軋機和板帶軋機等。開式機架由機架本體和上蓋兩部分組成，便于換輥，主要用于橫列式型材軋機。此外，還有無牌坊軋機。軋機軌座：用于安裝機架，并固定在地基上，又稱地腳板。承受工作機座的重力和傾翻力矩，同時確保工作機座安裝尺寸的精度。軋輥調整裝置：用于調整輥縫，使軋件達到所要求的斷面尺寸。上輥調整裝置也稱“壓下裝置”，有手動、電動和液壓三種。手動壓下裝置多用在型材軋機和小的軋機上。電動壓下裝置包括電動機、減速機、制動器、壓下螺絲、壓下螺母、壓下位置指示器、球面墊塊和測壓儀等部件；它的傳動效率低，運動部分的轉動慣性大，反應速度慢，調整精度低。 70年代以來，板帶軋機采用AGC（厚度自動控制）系統(tǒng)后，在新的帶材冷、熱軋機和厚板軋機上已采用液壓壓下裝置，具有板材厚度偏差小和產品合格率高等優(yōu)點。上軋輥平衡裝置：用于抬升上輥和防止軋件進出軋輥時受沖擊的裝置。形式有：彈簧式、多用在型材軋機上；重錘式，常用在軋輥移動量大的初軋機上；液壓式，多用在四輥板帶軋機上。為提高作業(yè)率，要求軋機換輥迅速、方便。換輥方式有C形鉤、套筒、小車和整機架換輥式四種。用前兩種方式換輥靠吊車輔助操作，而整機架換輥需有兩套機架，此法多用于小的軋機。小車換輥適合大的軋機，有利于自動化。目前，軋機上均采用快速自動換輥裝置，換一次軋輥只需 5?8分鐘。1.2.2軋機傳動裝置及其他裝置的介紹傳動裝置:由電動機、減速機、齒輪座和連接軸等組成。齒輪座將傳動力矩分送到兩個或幾個軋輥上。輔助設備:包括軋制過程中一系列輔助工序的設備。如原料準備、加熱、翻鋼、剪切、矯直、冷卻、探傷、熱處理、酸洗等設備。起重運輸設備：吊車、運輸車、輥道和移送機等。附屬設備：有供配電、軋輥車磨，潤滑，供排水，供燃料，壓縮空氣，液壓，清除氧化鐵皮，機修，電修，油、水、酸的回收，以及環(huán)境保護。第2章電動機的選擇2.1電動機的設計參數原有軋機的電動機為Y132M1-6，查設計手冊，此型號額定功率為4KW，電流為9.40A，轉速為960r/min，△接法，電壓為380V。此次設計的軋機為實際生產所用，要求連續(xù)單向運轉，載荷平穩(wěn)，空

載起動，大批量生產，三班制工作。軋輥轉矩 T=22344N-mm，軋輥工作速度v=3m/s，軋輥直徑D=360mm。2.1.1電動機的輸出功率電動機的輸出功率 p0=—"總其中門為傳動裝置的總效率，它包括兩對齒輪傳動，兩個聯(lián)軸器傳動和七對滾動軸承傳動七=平齒輪x中聯(lián)軸器x中軸承=0.792x0.972x0.997=0.862.1.2電動機所需的工作功率=159.24/min60v60x3x103n= = =159.24/minw兀Dkx3609950Pw= ="344x159.24=312.56kW9950電動機的輸出功p=pw=37256=456.57kW0門0.86總有機械手冊確定電動機的額定功率Pd=475kW2.2電動機的選擇額定功率相同的同類型電動機，由3000r/min、1500r/min、1000r/min和735r/min四種轉速，電動機的轉速高，極對數少，尺寸和質量小，價格低，但傳動裝置的傳動比大，從而使傳動專職的結構尺寸增大，成本提高，選擇低轉速的電動機則相反。因此本設計選擇JBQ1510-8型三相異步電動機，功率為475KW，50赫茲，額定轉速為735/，采用行星接法，絕緣等級為B級。min第3章軋輥的選擇3.1軋輥的介紹及材料的選用3.1.1軋輥的結構與特點4320型軋輥的結構如圖3-1所示，每個軋輥都有輥身，輥頸及軋輥頭三部分組成。軋輥輥身的安排及尺寸決定于軋制的工藝要求，輥頸的兩端有扁頭斷面的輥頭，輥頸以傳遞扭矩，輥頸安裝在軸承上，并通過軸承座和壓下裝置把軋制力傳給機架。圖3-14320軋機軋輥3.1.2軋輥的材料及選用在生產實踐，對各種軋機的軋輥均已確定了較合適的材料，在選擇軋輥材料時，處應考慮軋輥的工作要求與特點外，還要根據軋輥常見的破壞形式和破壞原因，按軋輥材料的標準來選擇合適的材質。鍛鋼軋輥的綜合機械性能好，但加工困難，價格也高，中小型軋機很少采用。而在軋制的后幾道中對軋輥要求較好的耐磨性，一般選用鑄鐵軋輥。球墨鑄鐵軋輥價格便宜，耐磨且有較高的強度適合在橫列式軋機上使用。又因為本軋機對成品的幾何形狀及尺寸公差要求嚴格，對軋輥要求有較高的表面強度和耐磨性，一般選用冷硬普通鑄鐵軋輥，材料選用 40Cr3.2軋輥的結構設計及尺寸的確定一般來說工作輥頸較小時，軋輥的扭轉角度會影響鋼板的質量，為了保證軋輥的扭轉角度，在選擇軋輥直徑時，應同時考慮輥身長度的影響。3.2.1軋輥的長度及輥身軋輥的輥身長度與軋輥直徑之比-=2.5?4.0d那么-=1307=3.63符合要求d360因此軋輥的直徑d=360mm 輥身長度l=1307mm3.2.2確定各段的直徑及長度軋輥輥頸裝滾動軸承，其尺寸一般取為d0=(0.5~0.6)d其中d0-輥頸的長度，d-軋輥直徑由于d4上裝有圓柱滾子軸承，其尺寸為①190x①260X168，考慮到倒角及裝卸時的方便取I=165mmd=190mmd3上裝有深溝球軸承，其尺寸①180x①259x52其上與軸承座相接觸，其尺寸七=/軸承+L+m+eL為軸承座側蓋的寬度，其尺寸為L=8+匕+c2+(3~8)mm匕％的最小值根據螺栓直徑查手冊可得，上式 m的尺寸不宜太短，以免擰緊固定螺釘時軸承蓋歪斜，一般取m>ee可根據軸承外徑查表可得，因此I=52+15+13+10=93mmd=180mm軋輥的軸頭用萬向接軸傳動時，軋輥傳動端應做成扁頭，其尺寸應該與萬向接軸的叉頭尺寸相配合d=D_-(5~15)mm式中DW血一重車后的最小工作輥直徑，重車率為 5%?7%°wmin /（1_cosa）Ah-絕對壓下量，a-允許咬入角，對熱軋鋼板取a=18。?220因此《=180-（5?15）=165?175mm取舟=170mm 〈=130mm因軋輥一般呈梯度，考慮到強度剛度和裝卸時的情況取d=195mm l=67mmd=290mm l=50mm3.2.3軋輥的強度校核繪制軋輥的受力簡圖：如圖3-2（a）計算支承反力：受力簡圖如圖3-2（b）水平方向：受兩個力Fh1=弓大小相等，方向相反垂直方向：「廣p120000x9.8F、=F.%= 2 =5.88x105N-p?（a-x）-確X+吃=0M=p,（a一x）+F?x=120000x9.8x（650-325）+5.88x105x325=7.644x108N?mm彎矩圖如圖3-2（c），合成彎矩圖如圖3-2（d）查手冊得冷硬鑄鐵的強度極限為。人=400Mpa許用應力為。許用=80Mpa通常對于軋輥只需找出其斷面應力進行比較，找出危險截面，通常對輥身只計算彎曲應力，對輥頸則計算彎曲和扭轉應力，傳動端軸頭只計算扭轉彎曲應力的計算：有圖可知軋制力p所在斷面上的彎矩力為M=Fx=5.88x105x325=1.911x108Nmm扭矩圖如圖3-2(e)，最終扭矩圖如圖3-2(f)彎曲應力為：°=n-0.1Xd3式中d=計算斷面處的軋輥直徑°=1.911x108就40Mpa<° =80Mpaw 0.1X3603 "許用"因此符合要求軸頸彎曲應力和扭轉應力的計算:軸頸上彎曲應力由最大支反力決定Mk=RC式中R-最大支反力C-壓下螺絲中心線到軸身邊緣的距離，取為軸頸長度的一半M=5.88x105x也就5.586x107NmmN 2軸頸危險截面的彎曲應力°和扭轉應力T分別為M5.586x107??°= n—= =76Mpa<°0.1d3 0.1x1903 許用1=80Mpa符合要求=74Mpa<°許用=80Mpa=74Mpa<°許用=80Mpa0.2立—0.2x1903符合要求（a）軋輥受力簡圖（b）垂直方向受力簡圖（c）彎矩圖（d）合成彎矩圖（e）轉矩圖（f）最終彎矩圖

圖3-2 320軋機軋輥受力圖3.3軋輥的使用與維護3.3.1輥的使用與檢查輥在使用前，應注意輥和輥上零件固連要可靠；輥和輥上有相當移動和轉動零件的間隙要適當；輥頸潤滑應符合要求，潤滑不當是輥頸非正常磨損的重要原因。輥在使用中，應避免突加、突減負荷或超荷，尤其對新配滑動軸瓦和使用已久的輥更應注意，以防疲勞斷裂和彎曲扭轉。在機器大修或中修時，通常應檢查軋輥有無裂紋、彎曲、扭曲及輥頸磨損等。如不合要求應修復和更換。3.3.2輥的維修輥彎曲變形的校正輥的變形過大時，可冷壓校正或局部火焰加熱校正。校正是的支撐部位應正確，尤其應注意不要使輥拐角處因校正而產生應力集中。輥頸磨損的修復通常先用磨削加工消除輥的集合形狀誤差，然后金屬噴鍍或刷鍍，嚴重時可堆焊或鑲套修理，鑲套時套與輥為過盈配合。第4章軸承與軸承座的設計4.1軸承的選擇4.1.1軸承的介紹軸承是支撐軸頸的部件，有時也用來支撐軸上的回轉零件，如行星輪系的星系輪和帶傳動中的張緊輪等。根據軸承中摩擦性質的不同，軸承殼分為滑動摩擦軸承（滑動軸承）和滾動摩擦軸承（滾動軸承）。4.1.2軋機中軸承的選用熱帶軋鋼中軸承一般有開式膠木瓦和滾動軸承兩種。開式膠木瓦具有較小的摩擦系數和較高的耐磨性，并且用水潤滑時具有足夠的承載能力，但彈性變形大對產品精度要求較高的大、中、小型以及線材。已采用滾動軸承。320軋機的軋輥具有重載、高溫的特點，所有要才采用的軸承能夠承受很大的載荷，有良好的潤滑和冷卻作用，摩擦系數小、剛性好。因此，軋輥采用滾動軸承。目前，軋機上常采用的滾動軸承型式是四列圓錐滾柱軸承及球面圓錐滾柱軸承，因為這類軸承不僅能承受很大的徑向載荷，同時可承受一定的軸向載荷。因此320軋機的軋輥上采用四列圓錐滾柱軸承。4.2軸承壽命計算對軸承1:Fr1=扣V22+"2=<11940.2862+10419.0862=15847.012N—2.1>e—2.1>e—? — Fr1 15847.012由文獻［1］查得。軸承1的計算系數e—0.44,丫2—2.3,基本額定載荷Cr—895/KN，所以：Pr1—XFr1+Y2Fa—0.67x15847.012+2.3x33265.834—87128.912N軸承1的壽命:ft106/Cr\eLh1 —（廣戶60nPr1106 （895000、貝— （ /360x100087128.912—38965hr1624天式中：ft——溫度系數，由前面的計算可知蝸桿工作時散熱良好，工作溫度小于80°C，由文獻［1］查得ft—1；8——壽命指數，對滾子軸承￡—10/3。對軸承2：Fr2—V‘Fv12+FH12—<167.4872+10590.9142—10592.238N—3.14>e—3.14>e—? — Fr2 10592.238由文獻［1］查得，軸承2的計算系數e—0.37，丫2—2.7,基本額定載荷Cr—448/KN，所以:Pr2—XFr2+Y2『a0.67x10592.238+2.7x33265.83496914.551N軸承2的壽命:Lh2106(CrLh260nPr2106 /448000、!°= ( )360x100096914.551=2728h?114天由于軋機的工作形式為大批量生產，每軋制一批剛才只需調整一次軋輥間隙，側壓系統(tǒng)的利用率不高，故滾動軸承的壽命合格。4.3軸承座的分析4320軋機軸承座位與一門型架，考慮到調整軋件厚度的需要，軸承座在機架窗口應能上下移動，故其配合一般取%;為防止軋輥的軸向竄動，考慮到換輥的方便，換輥端的軸承座裝有固定擋板。傳動端的軸承座做成游動的，這樣軋輥可以自由的熱膨脹，而且當軋輥斷裂時，軸承座可以在窗口自由滑，以避免軸承座零件的順壞。另外考慮換輥的方便，也應把軸向固定裝置設置在換輥端。軸承座的材料常用ZG45，并且軋輥軸承座應具有自動調位的功能，軸頸與滾動軸承內圈配合采用基孔制，為了拆裝方便一般采用動配合。為了防止相當運動，必須采用軸向壓緊裝置，它是通過鎖緊螺母將止推軸套壓緊在軸承內圈的側面。這樣的結構可以使軋輥轉動時，軸頸和軸承內圈一起轉動。軸承外圈與軸承座的配合為基軸制，同樣為何便于拆裝，一般取動配合。軸承座上設有調整環(huán)，其作用是保證一定的軸向間隙，以避免軸承滾動體卡住的現象，并使四列錐柱受力均勻。用軸承端蓋把軸承的外圈沿軸向固定，而軸承的內圈用鎖緊螺母通過止推軸承壓緊。螺母擰在帶螺紋的半環(huán)上，半環(huán)則以銷釘固在軸頸的環(huán)形槽中。當擰緊螺母時，止推軸套壓緊軸承內圈。軸承的潤滑是通過軸承座上的鉆孔和調整環(huán)上的孔進行的，為了防止周頸生銹并考慮到軸承內圈可能稍微轉動，故對軸頸也進行潤滑。為了保證軸承的密封性，在軸身一端用保護套、膠質密封圈、防塵環(huán)等零件密封。在軸頭一端也有密封圈，密封圈是用耐油橡膠制成的。第5章蝸桿傳動的設計5.1蝸桿傳動的介紹5.1.1蝸桿傳動的類型蝸桿傳動時用于傳遞交錯軸見的回轉運動和動力，通常兩軸交錯角￡=90。。主要由蝸桿蝸輪組成。按照蝸桿分度曲面形狀的不同，蝸桿傳動分為圓柱蝸桿傳動（圖5-1a）、環(huán)面蝸桿傳動（圖5-1b）和錐面桿傳動（圖5-1c）。圓柱蝸桿傳動又包括普通圓柱蝸桿傳動和圓弧圓柱蝸桿傳動兩類。其中普通圓柱蝸桿傳動根據不同的齒廓曲線又可分為阿基米德蝸桿、漸開線蝸桿、法向直廓蝸桿和錐面包絡蝸桿等四種。a）圓柱蝸桿傳動b）環(huán)面蝸桿傳動c）錐面桿傳動圖5-1蝸桿傳動的類型5.1.2蝸桿傳動的特點與齒輪相比，蝸桿傳動主要優(yōu)點是：傳動平穩(wěn)，噪音低。結構緊湊，傳動比大。在動力傳動中，單級傳動的傳動比大 1=8?80分度機構中，傳動比可達1000。當蝸桿導程角很小時，能實現反行程自鎖，用于某些手動的簡單起重設備中，可防止起吊的重物因自重下墜。但傳動效率低，發(fā)熱量大。故封閉式傳動長期連續(xù)工作時必須考慮散熱問題。傳遞功率較小，通常不超過50kW。蝸輪齒圈常需要貴重的青銅制造，成本較高。5.2蝸桿傳動的結構及尺寸的確定已知：蝸桿的輸入功率p=7.5kW，轉速“=14404”，傳動比i=40要求使用壽命5年，每年工作900小時，每天工作24小時，載荷平穩(wěn)，單向工作。5.2.1選擇材料根據蝸桿傳動的失效特點，蝸桿副材料不但具有足夠的強度，而且還應具有良好的減磨性。蝸桿 采用40Cr，表面淬火45?55HBC輪輪圈 采用ZCuSn10P1，金屬模鍛造5.2.2確定許用應力Nl=107時蝸輪材料的許用接觸應力［c'h］查文獻［1］表12-7得 ［cH］=220寸2Nl=106時蝸輪材料的許用彎曲應力［c，提查文獻［1］表12-7得［cf］=70n?,2匕的初估值：查文獻［1］圖12-13得滑動系數影響系數V=7mSZ：vs查文獻［1］圖12-14得蝸桿的轉速n:2n 1440_.=t= =36/i 40minZ=0.87（浸油潤滑）應力循環(huán)系數N:LNL 2"H=60njL=60x36x1x5x900x24=2.33NL 2"H接觸強度應力系數Z:N查文獻［1］圖12-15得Zn=0.8彎曲強度壽命系數K:N查文獻［1］圖12-15得^=0.66許用接觸應力［ah］：［aH］=［a'H］ZZN=220x0.87x0.8/=153.12nmm?許用彎曲應力［a":［a"=［af］Yn=70x0.66寸=46.2Nmm25.2.3按接觸疲勞強度設計載荷系數 K=1?1.4取K=1.2初估蝸桿的傳動效率門門=（100-3.52）%=（100-3.5*?新）%a0.78確定蝸桿的頭數Z1查文獻［1］表12-2得 Z1=1蝸輪齒數Z2Z2=Z］i=1x40=40蝸輪轉矩T2

Pin 7.5x40x0.84ATT2-9550—=9550x 1440Nm=417.8Nmi確定模數m蝸桿m2d>(1550)KT=(—1550—)x1.2x417.8就4072mm2［。J% 2'153.12x40查文獻［1］表12-1得取m=10 d］=80mm查文獻［1］表12-4，按i=40m=10d=80mm1確定蝸桿傳動的基本參數a=240七=1z=40x=—求蝸輪圓周速度并校核效率d=mz=10x40=400mm蝸輪分度圓導程角Y:=78”80zm1x10y=78”801實際傳動比i:40T=40T=40i=T=z1蝸輪的實際轉速n:21440=1440=36,min40蝸輪的圓周速度V:2ndn 兀x400x36v= —= 260x100060x1000滑動速度V:s_ndn_nx80x1440 /Vs=60x1000Cosy=60x1000xcos7°8''=,m嚙合效率門：1tany門=tany門= 1tan(冗+p)tan7°8''

tan(7°8''+1°11'')=0.88查文獻[1]表12-10得p=1。11''攪油效率門:2門2=0.94~0.99取門2=0.95軸承效率門：3門3=0.98~0.99 取門3=0.98蝸桿傳動效率門:門=門門門=0.88x0.95x0.98=0.825.2.5校核蝸輪齒面接觸強度材料彈性系數Z:E查文獻［1］表12-8得使用系數K:A查文獻［1］表12-9得運載系數K:V由于勺=0.75"<3次，Ka=1\=1~1.1取'=1載荷系數Kg:Kg=1（載荷平穩(wěn)）蝸輪的實際轉矩T:2T=9550取=95507.5X40X0.82=1631.14Nm21440滑動速度形象系數Z:vs查文獻［1］圖12-14得Z=0.88許用接觸應力［ah］:[aH]=[a'H]ZZN=220x0.88x0.8=154.88N/mm2校核蝸輪齒面接觸強度:9400T

dd21 2KKKg=155AV；9400x1631.14V80x4002148N//mm2<[°H]=154.88N//mm25.2.6校核熱平衡初估散熱面積AA=0.33(-^)0.75=0.33x(^￡)0.75m2100 100=1.52m2周圍空氣溫度t 取t=32°C0 0散熱系數K由K=14?17.5W/m2C)取K=17熱平衡校核_1000p(1-門) =[1000x7.5x(1-0.82)\KA +t0 kA=83.5°C<85°C5.2.7計算蝸桿傳動的主要尺寸尺寸中心距 a_240mm蝸桿分度圓直徑 d_80mm蝸桿齒頂圓直徑da1d_d+2h*m=80+2x1x8_96mm蝸桿齒根圓直徑d:f1d_d-2m(h*+c*)=60mm導程角Y Y_7°8''蝸桿軸向齒距p:alp=兀?m_31mm蝸桿齒寬b:1b_2mJz+1_108.4mm 取b=109mm蝸輪分度圓直徑d:d=400mm

蝸輪喉圓直徑d:a2d=d+2h=d+2m(h*a+x)=408mma2 2 a2 2 a2蝸輪齒根圓直徑d:f2d=d-2h=d-2m(h*-x+C*)=380mm蝸桿齒頂圓直徑d:t2取d2=417mmd<d+1.5m=420mm取d2=417mm蝸輪齒寬b:2取b=70mm2b2<0.75d]=72mm取b=70mm2蝸輪齒頂圓弧半徑=32mm蝸輪螺旋角pp=y=7。8''5.3蝸桿傳動的安裝與維護5.3.1蝸桿傳動的潤滑蝸桿傳動一般采用油潤滑，常用油潤滑牌號為 N220、N320、N460或N680號蝸輪油。為提高抗膠合和磨損的能力，蝸桿傳動通常選用粘度較大的潤滑油，潤滑油的粘度及潤滑方法見表 5-2表5-2蝸桿傳動潤滑油粘度及潤滑方法滑動速度v//(ms-1)<1<2.5<5>5~10>10~15>15~25>25工作條件重載重載中載----粘度100068032022015010068潤滑方法浸油潤滑浸油或噴油潤滑壓力噴油潤滑5.3.2蝸輪蝸桿的安裝調整在蝸桿傳動中，蝸桿中心線應為于中間平面上，蝸桿與蝸輪的中心距應準確。裝盤時，應仔細蝸輪的軸向位置，否則難于正確嚙合，齒面會在短時間內磨損。對于單向運轉的蝸桿傳動，可調整蝸輪的距離，使蝸桿和蝸輪在偏出于嚙出（蝸桿旋出的方向）一側接觸，以利于在嚙合入口處造成油楔，易于形成油膜潤滑。5.3.3蝸桿傳動的跑合和試運行蝸桿傳動裝配后必須經跑合，以使齒面接觸良好。跑合時采用低速運轉，逐步加載至額定載荷，跑合1?5h。若發(fā)現我剛齒面上粘有青銅，應立即停車，有細砂紙打去，在繼續(xù)跑合。跑合好后，應清洗全部零件，換新潤滑油，并應將此時蝸輪相對于蝸桿的軸向位置打上記號，便于以后裝拆時配對和調整到位。新機試車時，先空轉運轉，然后逐步加載至額定載荷，觀察齒面嚙合、軸承密封及溫升等情況。第6章壓下裝置與機架的設計6.1壓下裝置軋機的壓下裝置，也稱為上輥調整裝置，它的作用是調整上軋輥的位置，保證給定每道次的壓下量。6.1.1壓下裝置的概念和分類軋輥的壓下裝置的軋機上一個重要的部件，主要用來調整軋輥在機架中的相對位置，用以保證獲得所要求的壓下量，精確的軋件尺寸、形狀以及正常的軋制條件。壓下裝置的結構與軋輥的移動距離、壓下速度和動作頻率等有密切關系。熱帶軋機壓下裝置分為手動壓下、電動壓下和液壓壓下三大類。6.1.2?320軋機壓下裝置的分析4320軋機上有兩種壓下裝置，軋機的壓下速度為 3.0mS。兩種壓下轉正可以同時調整，也可以在脫開電磁離合器后進行單獨壓下調整。軋機的壓下裝置采用雙電機驅動的原因是：電動機飛輪力矩小，相應的啟動、制動時間段，故可縮短壓下調整時間。壓下螺絲是通過二級壓下齒輪、一級球面蝸桿蝸輪減速箱來傳動的。壓下螺絲上端為花鍵軸連接，這種連接方式接觸面積大，相應的單位壓力小。磨損量小、間隙小、易于保證調整精度。壓下螺絲的下端樞軸做成凹球面形狀的，這是為了便于軸承座的自動調位。4320軋機由于壓下螺絲的螺距過小及潤滑不良等原因，現場呈多次出現壓下螺絲與螺母咬死的現象，這時上輥不能移動，電機無法啟動，軋機不能正常工作。原設計是用蝸輪減速箱中的潤滑油潤滑壓下螺絲和螺母，為了改善潤滑條件，后改為壓下螺母底部通壓力油進行潤滑避免了壓下螺絲與螺母咬死的事故。6.2機架的選擇軋機機架是工作機座的重要部件，軋輥軸承及軋輥調整裝置等都安裝在機座上，機架要承受軋制力必須有足夠的強度和剛度。6.2.1機架的用途和分類機架是軋鋼機機座的重要部件，它用來安裝軋輥、軋輥軸承座、軋輥調整裝置及導位裝置等工作機座中全部零件，并承受全部軋制力，因而機架要有足夠的強度和剛度。由于機架重量大，制造較復雜，一般安全系數取n=2?3，并作為永久使用不更換的零件進行設計。軋機的機架一般分為開口式機架和閉口式機架。6.2.2機架的選用大、中型軋機采用開口式機架，因為開口式機架換輥較方便，打開上橫梁，即可用起重機把軋輥調走，故一般用在換輥次數較頻繁的橫列式型鋼軋機上。而小型和線性軋機則采用閉口式機架。閉口式機架包括左、右立柱及上下橫梁的一整體鑄件，其優(yōu)點是具有較好的強度和剛度。常用軋制壓力較大或對扎件尺寸較嚴格的軋機上，如初軋機、鋼板軋機和冷軋機。這種形式的機架換輥不方便，換輥時，軋輥是沿著其軸線方向從機架窗口中抽出或裝入，這種軋機一般都設有專用的換輥裝置。機架的材料通常采用ZG35。澆注后必須進行實效處理，消除鑄造內應力，同時還必須進行探傷，保證沒有縮孔、裂紋等缺陷。結論本次4320二輥軋機的設計，綜合運用了我四年來所學專業(yè)課的理論知識，是對自己所學知識的一次總結與運用。它使我在課題研究方面的能力得到了提高。通過對4320二輥軋機的設計，我對于有關電動機的選擇、軸承的選取與校核、軋輥的結構設計以及蝸桿傳動的設計有了新的認識，對今后工作可能遇到的問題大有益處。設計的重點在于理論知識的運用，設計出來的軋機力求結構簡單，便于維修。此次設計，由于壓下裝置及軋輥的尺寸對于軋件的厚度有直接影響，故要對其做出重點設計，以提高產品質量和生產效率，以提高經濟效益。本次設計中改進的壓下裝置，如果能建立更為全面、更專業(yè)的設計分析，應用于生產，可大大減少工人的工作量，同時也更精確，提高了工作效率，也提高了產品質量。謝辭此次畢業(yè)設計是在XXX老師的指導和同學的通力協(xié)作下完成的。首先感謝張老師在設計中給予的指導與幫助，張老師在設計過程中始終嚴格要求我們按時完成各個階段的設計任務，并進行跟蹤指導，且在設計過程中給我們提出了許多寶貴的意見，使我們能夠順利完成本次設計。同時我還要感謝我的同組人員在設計中提供的幫助，通過此次設計，使我深刻理解到個人力量的渺小和團隊協(xié)作的強大力量，只有在一個緊密團結的團隊中，才可以做到工作效率的最高，才能做到最快完成任務，才能使每個人的知識得到最大發(fā)揮。此次畢業(yè)設計的時間短，任務重，尤其缺乏理論知識在實踐中的應用，再加上個人的能力有限，在設計中難免有考慮不周之處，還有望于實際調試中不斷完善自己。這將會是我今后努力和學習的方向，力求完善自己。最后，在此向在本次設計中給我提供幫助的XXX老師和同學們表示感謝！參考文獻張建中.機械設計基礎[M].高等教育出版社，2007⑵孫桓，陳作模.機械原理[M].高教出版社，2005濮良貴，紀名剛.機械設計[M].第七版.高教出版社，2005梁俊友，李洪波.CAD工程設計[M].遠方出版社文慶明.軋鋼機械[M].化學工業(yè)出版社，2004曾志新，呂明.機械制造技術基礎[M].武漢理工大學出版社，2004趙明生，單平，朱夢周.機械工程師手冊[M].第二版.機械工業(yè)出版社楊曉輝.簡明機械實用手冊[M].科學出版社，2006郭藝俊，左寶山，張桂藝.機械設計便覽[M].天津科學技術出版社陳心昭，權義魯.現代實用機械設計手上冊[M].機械工業(yè)出版社，2006鄧昭銘，張瑩.機械設計基礎[M].第二版.科學出版社，2005陸玉，何在洲，童延偉.機械設計課程設計[M].第3版.機械設計出版社鐘毅芳，吳昌林，唐增寶.機械設計[M].第二版.華中科技大學出版社，2003董剛，李建功，潘鳳章.機械設計[M].機械類.第二版.機械工業(yè)出版社.李秀珍，曲玉峰.機械設計基礎[M].少學時.第三版.機械工業(yè)出版社，2000張瑩.機械設計基礎[M].下冊.機械工業(yè)出版社，1997.7王昆,何小柏,汪信遠.機械設計基礎課程設計[M].高等教育出版社，1996《公制、美制和英制螺紋標準手冊》編委會.公制、美制和英制螺紋標準手冊[M].第二版.中國標準出版社，2006MagneticclutchAbstract:Thispaperdescribesfourareasfromtheexistingsingle-screwmachinelayoutandstructure,andputouttheadvantagesanddisadvantagesofthelist,becauseofthecompressorplantsingle-screwmachinetoolsandmachinetoolexternalSecurityinformation,theaboveintroductionthereisinevitablyone-sidedandwrong,andarethereforesingle-screwcompressorfortheproductionofreferenceworks.First,introducethelayoutofmachinetoolsDecidethesizeofthecompressordisplacementofthestarsround,screwdiameter,meshsizeandthesizeofthecenterdistance,sodifferentindiameterscrew,machinetoolspindleandtherotarycenterarealsodifferent.Tomeettheprocessingofdifferentdiameterscrew,singlescrewCurrentlythelayoutofmachinetoolsingeneralthereareseveraloptions.Thefirstis:machinetoolrotarytoolspindlecenterandthecenterdistanceforthefixedMachinetoolrotarytoolspindlecenterandthecenterdistanceforthefixed,cannotadjustthecenterdistance.Processingofseveralofthescrewdiameteronthecenterdistancerequiredseveraldifferentspecificationsofthemachine.Advantages:simplestructureofthemachine.Disadvantage:eachmachinecanonlyprocessaspecificationofthescrew,whenthemarketonacertainspecificationrequirementswhenthescrewcompressor,resultinginamachine,othermachineidle.Thesecond:themachinetoolspindleboxforrotaryProcessingscrewmachineaccordingtothesizeofthediameterattheprocessingbeforeapointofrotatingspindlebox.Spindleboxthatthemachinecanturnonamachineattheabove-mentionedarticleontheuseoftheimprovements,withthefirststructureofamachinetoolisbasicallythesame.Advantages:thestructureofmachinetooleasytoadapttoavarietyofspecificationsoftheprocessingscrew.Onedisadvantage:aftertherotatingspindleboxandthetoolspindleturningcenterlinedistancebetweenthecenterlineofaccuratemeasurementdifficult.2disadvantage:aftertherotatingspindlespindleboxandthefrontsurfaceoftherotarycuttercenterlinedistancebetweenthereductionofthelargerdiameterofthescrewprocessingislimited.Thethird:themachinetoolspindleboxforhorizontalmobileBoxatthebottomofthespindleandthebasethereisarrangedbetweentherectangularslidingrail,spindleboxperpendiculartothedirectionofmovementofspindlecenterlineandperpendiculartothecenterlineofthetoolrotation.Throughthepowerofthespindleboxsplineshafttothebaseofthetoolfeedmechanism.Screwdiameter,accordingtothesizeoftheprocessingintheprocessingofthepreviousroundbyhandtothebodyputintothescrewspindleboxmovedtotheappropriatelocation,andthenscrewthespindleboxonafixedbase.SpindleboxavailablefromthemobileGratingdetection,positionerror+0.005mm.Horizontalspindleboxcanbeusedasamobilemachinecanprocessdiameter995~9385mmanykindbetweenthescrewspecifications.095?9385mmprocessingbecauseofthediameterofthescrew,causingthefrontsurfaceandthetoolspindlerotationthedistancebetweenthecenterlineofthemarginistoolarge,theactualapplicationinthedesignspecificationsofthemachineintotwo,a995?9205mmmachinescrewdiameterAnother9I8O?9385mmmachinescrewdiameter.Advantages:avarietyoftoolstoadapttothespecificationsoftheprocessingscrew,eachscrewspecificationsneednotbeprovidedwiththeappropriatemachinetools.Disadvantage:thestructureofmachinetoolsandmachinetoolassemblyofthetwokindsofmorecomplexmachinetools,machinetoolsthanthecostoftwokindsofmachinetoolsbeforethehigh.Second,introducethestructureofmachinetoolspindleThelevelofmachinetoolspindleboxonthemainaxisandthebaseoftheverticalaxisdeterminesthedegreeofprecisionwastheprecisionscrewmachining,atthesametimescrewcompressorataspeedofthousandsofhigh-speedrotaryswitch,theaccuracyofthescrewwillbelesssothatthecompressorhaveafever,vibration,lowefficiency,suchaswearandtearsituationquickly.Currentlyavailablesingle-screwmachinespindlestructureoftheprogramhasthefollowingtwo.Thefirstis:bearingradialclearanceisnotadjustablespindlestructureBeforespindlebearingouttheuseofonepairsofcylindricalrollerbearingsandthrustballbearingcombinationofboth,themainuseofdoublerowcylindricalrollerbearingsunderradialcuttingforce,theuseoftwoballbearingstobearaxialthrustcuttingforce.Afterthegeneraladoptionofthespindlebearingsoutonepairsofcylindricalrollerbearingsoraballbearingtotheheart.Mainadvantagesofthisstructure:themainaxisoftheprocessingandassemblyofsimple,lowcost.Onedisadvantage:becausethemainaxisoftheradialbearingclearancecannotbeadjustedsopoorprecisionspindle.Althoughtheuseofbearingsandshaftdiameterfittoeliminatetheradialbearingclearance,buteachbearingdiameterandradialclearanceisnotafixedvalue,soitisdifficulttodesignandprocessingtothequasi-axial-radialandbearingswithboretolerances.2disadvantage:itisverydifficulttobuyinthemarketofdomesticallyproducedorimported,C,DorP4,P5classthrustballbearings,machinetoolmanufacturingplantcommonlyusedalternativetotheuseofordinaryclassbearings,whichalsoaffectedtheaccuracyoftheenhancespindle.Bearingradialclearanceadjustablespindlestructuredonotapplytothegeneralaccuracyofthegeneralmachinetools,doesnotapplytorequireahigheraccuracyofthespindleofmachinetools.Thesecond:theradialbearingclearanceadjustablespindlestructureBeforetheadoptionofaspindlebearingP4classofdoublerowtaperedholecylindricalrollerbearingsandaP4-classdoublerowballbearingthrusttothecombinationofheart.Theuseofthespindleholeofthedoublerowtaperedcylindricalrollerbearingsunderradialcuttingforce,theuseofdoublerowballbearingthrusttothehearttobearpartoftheaxialandradialcuttingforcecuttingforce.SpindlebearingsgenerallyusedafteraP5classofdoublerowtaperedholecylindricalrollerbearings.Doubler