遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第PAGEII頁2600中板矯正機(jī)壓下系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要軋鋼生產(chǎn)已經(jīng)成為冶金生產(chǎn)行業(yè)中把鋼坯軋制成鋼材的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，具有產(chǎn)量大、品種齊全，生產(chǎn)過程機(jī)械化自動(dòng)化程度高等許多優(yōu)點(diǎn)，是滿足國民生產(chǎn)需要的重要技術(shù)。并且隨著科學(xué)的發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)行業(yè)與傳統(tǒng)機(jī)械業(yè)進(jìn)一步緊密地結(jié)合在一起。利用軋鋼生產(chǎn)技術(shù)，提高軋制產(chǎn)品的質(zhì)量，減少軋制生產(chǎn)時(shí)間，提高成材率，降低生產(chǎn)成本和材料的利用率已經(jīng)成為軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。而矯正技術(shù)是提高板帶鋼產(chǎn)品表面質(zhì)量和平坦度的重要環(huán)節(jié)。本文介紹了中厚板產(chǎn)生不平直度的原因及中厚板矯正機(jī)的類型。從2600中板矯直機(jī)的總體方案評(píng)述開始，先確定2600中厚板矯正機(jī)基本參數(shù)、力能參數(shù)，進(jìn)一步依據(jù)板帶矯正機(jī)的生產(chǎn)過程和工作原理，依次進(jìn)行了壓下電機(jī)的選擇計(jì)算,壓下螺絲、壓下螺母、蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)及校核和軸承的設(shè)計(jì)及壽命校核。關(guān)鍵詞：壓下系統(tǒng);矯正力;矯正機(jī);2600TypePlateStraighteningMachinePressureSystemDesignAbstractTheproductofsteelinghasbecomeanimportanttacheofrollingbillettobesteelsinthemetallurgyproduceindustry.Thestrongpointofthisindustryishavegreatoutputoftheproductionisthevarietyproduction.andtheproduceprocessisverymechanizationandautomatization.Thesteelingisaimportanttechnologytofulfillthecountryneed.Alsowiththedevelopmentofsteelingindustrytheindustryintegrateverywellwiththetraditionalmechanismindustry.Howtomakeuseofthesteelingmanufacturetechnology,enhancetherollingqualityoftheproduction,decreasetheproductofrollingtime,enhancetherateofproductusefulrolledsteel.Thestraightingtechnologyisaimportanttachetoenhancethesurfacequalityandflatnessoftheproduction.Thisarticledescribesthereasonsinflatednessoccurredonmediumandheavyplate．Thetypeoflevelers，thedeterminationofbasicparameters，energeticdatefor2600plateleveler,thedecisionforcompletestructureanddesign，thedevelopmentofplatelevelingtechnology.Thisarticledesignbasisontheboard-stripstraightingmachineproduceprocessandtheworkingprincipleinthesteelmetallurgy.Thisarticlefirstbeginwiththeschemereviewoftheenergeticdatefor2600.Thengoalongwithchoiceofthepressureelectromotor,thedesignandcheckingofpressingthenutandthepressurescrew,Wormandwormgearequipment.thandesignandcheckingthelifeofthebearing.Followingdesignedthelocalassessorandtheoverallstructure.Besidesresearchedthedevelopmentdirectionofthestraightingmachine.Keywords:Pressuresystem;Correctionforce;flatness目錄1.緒論 11.1矯直機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 11.2主要產(chǎn)品、技術(shù)性能及工藝參數(shù) 11.2.1軋鋼生產(chǎn)及產(chǎn)品種類 11.2.2技術(shù)性能及工藝 21.3矯正機(jī)的分類、用途及特點(diǎn) 31.4輥式矯直機(jī)的工作原理、特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)組成： 32.總體方案 42.1矯正方案及矯正工藝 42.2矯正機(jī)系統(tǒng)的組成及作用 52.2.1機(jī)座形式 52.2.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成和作用 52.2.3壓下機(jī)構(gòu)組成和作用 72.2.4矯正輥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及軸承形式 83.矯正機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)和力能參數(shù)的確定 93.1矯正機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 93.2作用在螺絲上的最大矯正力的確定 104壓下電機(jī)選擇及校核 124.1壓下螺絲的設(shè)計(jì) 124.2電機(jī)的選擇 124.3電機(jī)過載校核 145.零件的設(shè)計(jì)及校核 175.1壓下螺母的強(qiáng)度設(shè)計(jì)及校核 175.1.1螺母的高度的設(shè)計(jì)及校核 175.1.2壓下螺母的外徑的設(shè)計(jì)及校核 185.2蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)及校核 195.2.1蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 195.2.2蝸桿的校核 225.3圓錐滾子軸承壽命計(jì)算 246.潤滑方式的選擇 276.技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析 286.1技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析概述 286.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法 286.3技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 29結(jié)論 32致謝 33參考文獻(xiàn) 341.緒論1.1矯直機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r鋼鐵工業(yè)是最重要的基礎(chǔ)工業(yè)，是其他工業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。有了鋼鐵，就使得中國國民經(jīng)濟(jì)的技術(shù)改造成為可能。而矯直在煉鋼過程中有著不可代替的地位。我國20世紀(jì)五、六十年代的大部分矯直機(jī)的輥系都采用大節(jié)距大工作輥，矯直厚度范圍僅在4~5倍，支承輥承載能力低，使矯直能力低下，且工作輥軸承座是整體、固定不可調(diào)節(jié)的，造成矯直鋼板質(zhì)量低，產(chǎn)品成材率低。而厚板矯直技術(shù)在我國起步較晚，且理論研究較生產(chǎn)落后的現(xiàn)象突出，經(jīng)過近些年來工業(yè)的發(fā)展和自身技術(shù)的進(jìn)步，矯直機(jī)的性能和各項(xiàng)參數(shù)都有了很大的改善。鋼板的寬度、厚度及長度規(guī)格也在不斷擴(kuò)大。2005年3月1日投產(chǎn)的寶鋼5m熱矯直機(jī)由SMSD設(shè)計(jì)，是全液壓9輥調(diào)節(jié)矯直機(jī)。最大矯直力可達(dá)44000KN，鋼板的矯直溫度范圍也較寬：400~1100℃，鋼板的厚度范圍在10~80mm，寬度可達(dá)4800mm，矯直速度也達(dá)到0.5~2.5m/s。其矯直機(jī)電動(dòng)機(jī)功率為220KW。舞陽軋鋼廠生產(chǎn)的最厚鋼板能達(dá)到700mm（900mm厚鋼錠生產(chǎn)，不保探傷）。目前，厚板矯直機(jī)已由二重式發(fā)展到四重式，輥?zhàn)訛閮A斜布置、成組換輥，并設(shè)過載保護(hù)裝置，機(jī)架采用預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)，增大剛度。四重式矯直機(jī)，在結(jié)構(gòu)和輥系布置上做了很大改進(jìn)，改變了原有二重式熱矯直機(jī)矯直質(zhì)量不理想、輥距大、矯直能力低、維修不便等缺點(diǎn)，使矯直厚度范圍擴(kuò)大到10倍左右。使矯直機(jī)向自動(dòng)化、全液壓、高負(fù)荷、高剛度、多功能、強(qiáng)力矯直技術(shù)發(fā)展，即采用第三代矯直機(jī)，進(jìn)一步提高鋼板表面質(zhì)量。1.2主要產(chǎn)品、技術(shù)性能及工藝參數(shù)1.2.1軋鋼生產(chǎn)及產(chǎn)品種類矯直機(jī)生產(chǎn)的主要產(chǎn)品除了一些一把產(chǎn)品外，還生產(chǎn)建筑、造船、汽車、石油、化工、國防、礦山等專用鋼材。軋鋼生產(chǎn)的產(chǎn)品按鋼材斷面形狀分為：鋼板、鋼管和型鋼（包括線材）。型鋼是一種應(yīng)用范圍廣泛的鋼材。工業(yè)先進(jìn)國家中型鋼產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的30%～35%。型鋼。按用途分為：常用型鋼和專用型鋼。從斷面形狀又可分為異型斷面型鋼和簡單斷面型鋼。從生產(chǎn)方法又可分為軋制型鋼、彎曲型鋼和焊接型鋼。工業(yè)先進(jìn)國家鋼板產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的50%～66%，其產(chǎn)品按用途分為鍋爐板，橋梁板，造船板，汽車板，電工板等。我國鋼管產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的8%～15%，鋼管的規(guī)格一般用外形尺寸及壁厚標(biāo)稱。其斷面一般為圓形管，也有多種異型鋼管和變斷面鋼管。鋼管按制造方法分為無縫鋼管、螺旋鋼管與直縫鋼管、冷軋鋼管等。按斷面形狀劃分為圓形管、異型鋼管和變斷面鋼管。這些品種齊全、樣式繁多的鋼管被應(yīng)用在管道、石油運(yùn)輸，鍋爐側(cè)壁、地質(zhì)鉆探、軸承及注射針管等方面。1.2.2技術(shù)性能及工藝1、該矯直機(jī)的技術(shù)參數(shù)主要有：工作方式，壓下方式，可傾斜調(diào)整，傳動(dòng)矯正輥數(shù)，矯正輥直徑，矯正輥輥矩，矯正輥輥身長度，矯正輥數(shù)量，中間輥輥數(shù)，中問輥直徑，中間輥輥矩，支承輥輥徑，支承輥排數(shù)，矯正輥輥面標(biāo)高，上輥系的傾動(dòng)，向傾斜調(diào)整，矯正輥傳動(dòng)方式，壓下平衡機(jī)構(gòu)：采用彈簧平衡等。2、工藝要求：針對(duì)矯正機(jī)的要求提高，矯直機(jī)的主電機(jī)要由以前的一臺(tái)電機(jī)改為兩臺(tái)，而減速機(jī)內(nèi)部還是3根軸，中間有一共用軸，2臺(tái)電機(jī)通過它連接起來，保證了兩臺(tái)電機(jī)的速度始終達(dá)到一致。在速度一致的情況下，還要兩臺(tái)電機(jī)達(dá)到轉(zhuǎn)矩分配，即要求兩臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)矩一致，這就需要兩臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)主從控制主從應(yīng)用中，主傳動(dòng)是典型的速度控制，從傳動(dòng)是速度或轉(zhuǎn)矩控制，一般分為下列情況：1)當(dāng)主傳動(dòng)和從傳動(dòng)的電機(jī)軸，通過齒輪或鏈條相互固定地連接時(shí)，從傳動(dòng)與主傳動(dòng)之間不能有速度差。從傳動(dòng)使用轉(zhuǎn)矩控制，其工作時(shí)只負(fù)責(zé)輸出一定比例的轉(zhuǎn)矩，以減少主傳動(dòng)的負(fù)荷，整個(gè)傳動(dòng)的速度控制由主傳動(dòng)來完成。矯正機(jī)主電機(jī)已通過減速機(jī)硬性連接到一起，控制采用此種主從方式。2)當(dāng)主傳動(dòng)和從傳動(dòng)的電機(jī)軸，通過傳動(dòng)帶等設(shè)備柔性地連接時(shí)，從傳動(dòng)與主傳動(dòng)之間允許有細(xì)微的速度差。從傳動(dòng)使用速度控制。3)某些特殊應(yīng)用中，從傳動(dòng)既需要速度控制，也需要轉(zhuǎn)矩控制；兩個(gè)電機(jī)軸工作時(shí)有時(shí)是硬性連接，有時(shí)是柔性連接。一般有主從控制性能的變頻器，都有自由切換這兩種控制方式的功能。1.3矯正機(jī)的分類、用途及特點(diǎn)該類矯直機(jī)形式種類繁多：1、上排各輥可單獨(dú)調(diào)整的矯直機(jī)：由于結(jié)構(gòu)上的原因，它主要用于輥數(shù)較少，輥距較大的型材矯直機(jī)。2、上排輥整體平行調(diào)整的矯直機(jī)：通常出、入口兩個(gè)上工作輥可單獨(dú)調(diào)整以便于加工件的導(dǎo)人和改善矯直質(zhì)量，廣泛用于矯直中厚板。3、上排輥可以傾斜調(diào)整的矯直機(jī)：這種調(diào)整方式可使加工件的彎曲變形逐漸減小，它主要用4mm以下的板材矯直。4、是上排輥?zhàn)涌删植績A斜調(diào)整的矯直機(jī)；這種調(diào)整方式可增加加工件大變形彎曲的次數(shù)，主要用于矯直薄板、帶材。1.4輥式矯直機(jī)的工作原理、特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)組成：1、輥式矯直機(jī)的工作原理：加工件在輥式矯直機(jī)上通過多個(gè)交錯(cuò)排列的輥?zhàn)?，?jīng)受多次反復(fù)彎曲而得到矯直。2、輥式矯直機(jī)的特點(diǎn)：對(duì)于那些原始曲率較大，曲率方向變化頻繁的加工件，多采用連續(xù)式多輥遞減壓下的輥式矯直機(jī)。不僅可得到很好的矯直質(zhì)量，而且大大提高了矯直速度，在現(xiàn)代軋制生產(chǎn)中占據(jù)了極其重要的地位。因此各種型材、板材和管材生產(chǎn)都離不開輥式矯直機(jī)。3、輥式矯直機(jī)的結(jié)構(gòu)組成：輥式矯直機(jī)主要由機(jī)架裝配、接軸定位裝置、軌道升降裝置、前后導(dǎo)輥、工作輥、支承輥、換輥車裝置、上下斜楔調(diào)整裝置、壓下裝置、主傳動(dòng)裝置等幾部分組成。該矯直機(jī)的上下兩排矯直輥是平行排列的，下排輥?zhàn)庸潭ú粍?dòng)，而上排輥?zhàn)涌蓡为?dú)進(jìn)行調(diào)，其前、后導(dǎo)向輥可單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整，前導(dǎo)向輥的作用是使板材端部順利地進(jìn)入矯直機(jī)，后導(dǎo)向輥的作用是使板材出矯直機(jī)后向平直方向運(yùn)動(dòng)。為防止矯直輥在矯直過程中產(chǎn)生撓曲變形，在矯直輥上設(shè)有支持輥。通常下工作輥和下支持輥固定不動(dòng)，上工作輥和上支持輥可集體在高度方向上調(diào)節(jié)。因其在矯直時(shí)，前后都具有相同的反彎曲率，故矯直后的板材具有較大的殘余曲率，矯直質(zhì)量不高，多用于矯直厚度為4～40mm的中厚板。2.總體方案2.1矯正方案及矯正工藝按照每個(gè)矯直輥使鋼板產(chǎn)生的變形程度和最終消除殘余曲率的方法，矯直方案可分為小變形矯正方案、大變形矯正方案。1)小變形矯直方案該方案的矯直原則是:矯直反彎的壓下量用于消除鋼板在前一輥上產(chǎn)生的最大殘余曲率(即進(jìn)入該輥的最大原始曲率)，使之變平。由于軋件上的原始曲率難于預(yù)先確定與預(yù)測(cè)，因而，小變形方案只能在某些輥式矯正機(jī)上部分的實(shí)施。他的主要優(yōu)點(diǎn)是，軋件的總變形曲率小，矯正軋件時(shí)所需要的能量也也少。2)大變形矯直方案這是使具有不同原始曲率的軋件經(jīng)過幾次劇烈的反彎以消除其原始曲率的不均勻度，形成旦值曲率，然后按照矯正單值曲率軋件的矯正方法加以矯正的方案。采用大變形矯正方案，可用較少的輥?zhàn)荧@得較好的矯正質(zhì)量。但若過分的加大軋件的變形程度。則會(huì)增加軋件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，影響產(chǎn)品的質(zhì)量，正大矯正機(jī)的能量消耗。綜上所述，由于小變形方案中，軋件的原始曲率難以預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)該方案技術(shù)要求高，因此選擇大變形矯正方案。矯正機(jī)的矯正工藝與矯正機(jī)的類型和上矯直輥的調(diào)整方式有密切的關(guān)系，以下是上排工作輥的調(diào)整方式的四種矯正工藝。（1）上排工作輥單獨(dú)調(diào)整的矯正機(jī)在這種矯正機(jī)上，第2、3輥按照大變形矯正法確定其壓下量，將軋件劇烈彎曲，第四輥的壓下量適當(dāng)控制，使殘余應(yīng)力值減小，后面各輥按小變形矯正法調(diào)整壓下量，將軋件逐漸矯平，一般適合型鋼矯正。（2）上排工作輥整體平行調(diào)整的矯直機(jī)這種矯直機(jī)除第1和最后一個(gè)輥?zhàn)油?，其余各輥的壓下量是相同的，使軋件多次反?fù)劇烈彎曲，形成單值殘余曲率，最后一個(gè)輥能夠單獨(dú)調(diào)整，將此處的單值殘余曲率矯平。第1輥適當(dāng)減小壓下量，以便于軋件的咬入。采用這種調(diào)整方式的一般是7-11輥鋼板矯正機(jī)，用以矯正中厚板。（3）上排工作輥整體傾斜調(diào)整的矯直機(jī)這種矯直機(jī)軋件在入口端的第二、第三輥上的反彎曲率最大，產(chǎn)生大變形。迅速消除軋件的原始曲率不均勻度，以后各輥的壓下量按直線關(guān)系遞減。在第n-1輥處，軋件的反彎曲率最小，只產(chǎn)生彈性彎曲變形。這種工作輥調(diào)整方式符合矯直過程的變形特點(diǎn)。采用這種調(diào)整方式的一般是7—13輥的薄板矯直機(jī)和17-29輥的極薄帶材矯直機(jī)，后者帶有工作輥撓度調(diào)整裝置，以矯直板材的瓢曲以及單、雙邊波浪等二、三維形狀缺陷。（4）上排工作輥局部(單側(cè)或雙側(cè))傾斜調(diào)整的矯直機(jī)這種矯直機(jī)出口處或入口與出口處的局部上排輥可傾斜調(diào)整，上排其余各輥整體平行調(diào)整。這種調(diào)整方式集中了平行調(diào)整與傾斜調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于雙側(cè)局部傾斜調(diào)整的矯直機(jī)，由于入口端局部傾斜調(diào)整便于軋件的咬入，因而可加大平行調(diào)整部分的輥?zhàn)訅合铝?，適合于矯直薄帶材或薄板材。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用上排工作輥整體平行調(diào)整的矯直機(jī)，適合中板矯正機(jī)。2.2矯正機(jī)系統(tǒng)的組成及作用2.2.1機(jī)座形式輥式鋼板矯直機(jī)工作機(jī)座可分為臺(tái)架式和牌坊式兩大類：牌坊式工作機(jī)座可以整體平行壓下，其壓下機(jī)構(gòu)多是集體驅(qū)動(dòng)。它的特點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度較好，輥?zhàn)拥恼{(diào)整拆裝方便。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、外形尺寸也較大。臺(tái)架式矯直機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單。但剛性較差，采用大量彈簧平衡的臺(tái)架式矯正機(jī)，使用時(shí)上臺(tái)架容易產(chǎn)生震動(dòng)。綜上所述，2600中板矯正機(jī)用于熱軋中板，不需要太大的矯直力，因此，選擇臺(tái)架式，其結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)可以節(jié)約成本，降低操作難度。2.2.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成和作用主傳動(dòng)部分由主電機(jī)、減速機(jī)、齒輪機(jī)座及萬向接軸等組成。傳動(dòng)系統(tǒng)由一臺(tái)直流電機(jī)通過聯(lián)軸器一減速機(jī)一齒輪機(jī)座一萬向接軸一工作輥裝置使設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行。1．減速機(jī)在矯直機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)中，減速機(jī)除有減速作用外，還有均衡分配傳動(dòng)扭矩的作用，因此也稱減速分配器。它有三種主要形式：圓柱齒輪型，圓柱圓錐齒輪型和蝸輪型。這三種形式中，每種又可分為單支、雙支、三支和四支等結(jié)構(gòu)。圓柱齒輪減速機(jī)的制造和安裝較為簡單，因此在矯正機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用。在制造能力許可時(shí)，也可使用聯(lián)合減速機(jī)。將減速機(jī)與齒輪座組成一個(gè)整體，可減少傳動(dòng)件，且結(jié)構(gòu)緊湊，能減小機(jī)列總長度。在輥數(shù)大于7的矯正機(jī)上，因?yàn)閭鬟f的總扭矩大，齒輪座的齒輪遲寸也大，使齒輪座出軸的間距很大與矯正輥間距相適應(yīng)。因此，在輥式鋼板矯直機(jī)上大多使用多支的減速分配器，這樣可以使齒輪座的載荷均勻。2．齒輪機(jī)座一般情況，為防止鋼板在工作輥間打滑，輥式鋼板矯直機(jī)的所有工作輥都是驅(qū)動(dòng)的，齒輪座的作用是將減速機(jī)傳來的扭矩分配給各個(gè)矯正輥。齒輪座輸入軸數(shù)目與減速機(jī)支數(shù)相同。以避免功率傳遞線路閉和，惡化齒輪嚙和條件。按照齒輪的嚙合列數(shù)，可分為單列齒輪座和多列齒輪座。單列齒輪座的制造和安裝簡單，各齒輪軸和軸承可以通用且切齒輪軸的剛性高。一般在工作輥距小于50mm時(shí)，宜采用這種形式。與單列齒輪座比較，多列齒輪座的中心距較小，因?yàn)槊繉?duì)齒輪座的齒寬是根據(jù)傳遞的扭矩確定的。同時(shí)，齒輪避免了重復(fù)嚙合，因而可以適當(dāng)減小中心距。多列齒輪座的齒輪軸剛性較低，為保證齒輪軸的剛度，通常只在輥距大于50mm時(shí)才采用這種結(jié)構(gòu)。3．萬向接軸由于齒輪座中心距大于矯正機(jī)的總中心距，因此，齒輪座出軸與矯正輥采用萬向聯(lián)軸節(jié)連接。由于齒輪座中心距大于矯正機(jī)的總中心距，因此，齒輪座出軸與矯正輥采用萬向聯(lián)軸節(jié)連接。矯直機(jī)常用的萬向聯(lián)軸節(jié)除了一般的滑塊式叉頭扁頭型外，在輥徑小于1200mm時(shí)，也采用球形萬向聯(lián)軸節(jié)；在小輥距矯直機(jī)上，也可以采用簡易型剛球萬向接軸，這種聯(lián)軸節(jié)采用標(biāo)準(zhǔn)剛球，它只起定心作用，矯正扭矩是靠兩叉頭的側(cè)面直接接觸來傳遞的。這種聯(lián)軸節(jié)結(jié)構(gòu)簡單，易于制造。2.2.3壓下機(jī)構(gòu)組成和作用電動(dòng)壓下裝置裝在橫梁上部，由2臺(tái)交流變頻壓下電機(jī)、蝸輪減速機(jī)和4個(gè)壓下絲杠組成。壓下絲杠承受矯正力和實(shí)現(xiàn)輥系的上下移動(dòng)，可根據(jù)板材厚度、寬度、材料及原始曲率涮整開口度大小。壓下絲杠下端部是球面結(jié)構(gòu)，它可實(shí)現(xiàn)矯正輥系的前后傾動(dòng)功能，同時(shí)下部裝有起安全保護(hù)作用的液壓墊，當(dāng)操作者發(fā)生誤操作或矯正力過大時(shí)，矯正過程中發(fā)生卡鋼現(xiàn)象時(shí)，用以使活動(dòng)梁及卜輥系快速抬起，工作輥的開口度增大，對(duì)設(shè)備起到保護(hù)作用，同時(shí)裝有4個(gè)壓力傳感器，用來檢測(cè)矯正過程中矯正力的大小。為了避免矯正時(shí)的沖擊．，壓下裝置中裝有液壓平衡機(jī)構(gòu)，用以平衡卜輥系及活動(dòng)橫梁的傘部重量，消除壓下螺母與絲杠之間的間隙。壓下絲杠頂部裝有4個(gè)高精度的位移傳感器，它可通過PLC通汛系統(tǒng)與壓下交流變頻電機(jī)形成位置閉環(huán)控制。實(shí)現(xiàn)工作輥縫的精確調(diào)整，并可在操作臺(tái)卜數(shù)字顯示，上輥系的工作行程還可以通過指針盤雙重顯示。其主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡圖由文獻(xiàn)[，圖11-27]可知如圖2.2.3-1。壓下裝置結(jié)構(gòu)簡圖由文獻(xiàn)[，圖11-25]如下圖2.2.3-2所示。123451-工作機(jī)座2-聯(lián)軸器3-齒輪座4-減速分配器5-電機(jī)圖2.2.3-1主傳動(dòng)示意圖432143211-二級(jí)減速器2-電機(jī)3-蝸輪4-蝸桿2.2.3-2壓下裝置示意圖2.2.4矯正輥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及軸承形式輥?zhàn)釉跈C(jī)架的一側(cè)懸臂布置。它的主要特點(diǎn)是操作時(shí)易于觀察，而且換輥也很方便。上排矯正輥可以整體平行調(diào)整，下排矯正輥則固定在兩側(cè)機(jī)架上，徑向和軸向不可調(diào)整。上排矯正輥為隨動(dòng)輥，輥?zhàn)虞S裝在兩個(gè)軸承座，為了減少摩擦損耗并使結(jié)構(gòu)緊湊，采用了雙列圓柱滾子軸承。軸承座兩側(cè)開有槽，可沿機(jī)架上下滑動(dòng)。軸承座下裝有彈簧，起平衡作用。整個(gè)隨動(dòng)輥系裝在機(jī)架兩側(cè)板內(nèi)，輥縫通過調(diào)整螺桿沿徑向調(diào)整。調(diào)整螺桿通過壓板調(diào)整，壓板則固定在機(jī)架上。為了換輥方便，同時(shí)降低成本，輥?zhàn)雍洼佔(zhàn)虞S采用分體結(jié)構(gòu)。輥?zhàn)觾?nèi)孔加工成錐度，安裝在輥?zhàn)虞S相配的軸頭上，加防松螺母鎖固。為了避免輥?zhàn)舆^早磨損和保證矯正機(jī)可靠工作，要求工作輥面有較高的硬度，較高的加工精度和較高的抗彎強(qiáng)度。綜合以上要求由于軸承摩擦損耗占的比重較大，所以減速機(jī)、矯正機(jī)本體全部采用了滾動(dòng)軸承。為了便于軋件的導(dǎo)入，可以在入口處加設(shè)兩個(gè)導(dǎo)衛(wèi)立輥和導(dǎo)衛(wèi)槽。3.矯正機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)和力能參數(shù)的確定已知參數(shù)如下：鋼板厚度：=（6~30）mm鋼板寬度：=（1500~2300）mm鋼板屈服極限：=430MPa鋼板強(qiáng)度極限：=800Mpa鋼板材料：65Mn矯正機(jī)的矯正速度：v=0.5~2.0m/s矯正輥數(shù)：上矯正輥5下矯正輥6壓下速度：v=1.02mm/s被平衡物體重量：461903.1矯正機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定矯正機(jī)的基本參數(shù)包括：輥徑D、輥距t、輥數(shù)Z、輥身長度L和矯正速度v，其中主要的是輥徑D和輥距t。（l）輥徑D和輥距t的確定輥距t是矯正機(jī)最基本的參數(shù)，從矯正力公式可看出，矯正力和輥距成反比。輥距越小，對(duì)軋件可能產(chǎn)生的反彎曲率越大，矯正質(zhì)量越高。但是輥距t越小，矯正力P越大。所以允許輥距t受工作輥扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和輥身表面接觸應(yīng)力限制。（2.1）（2.1）由文獻(xiàn)[，式11-49]可知：由文獻(xiàn)[，式11-46]可知：（2.2）（2.2）根據(jù)實(shí)際取t=300mmD=β.t=0.9x300=234mm取D=270mm（2）輥數(shù)Z的確定雖然增加輥數(shù)可以提高矯正質(zhì)量，但也會(huì)增加軋件的加工硬化和矯正機(jī)的功率，因此選擇輥數(shù)Z的原則是在保證矯正質(zhì)量的前提下，使輥數(shù)盡量減少。取輥數(shù)z=11（3）輥身長度L的確定輥身長度L與軋件的最大寬度有關(guān)。L=bmax+abmax=2300>200取a=300結(jié)合實(shí)際取L=2300+300=2600mm。矯正速度v的確定矯正機(jī)的矯正速度主要由生產(chǎn)率確定。矯正機(jī)的矯正速度：v=0.5~2.0m/s3.2作用在螺絲上的最大矯正力的確定由文獻(xiàn)[,11-33]和[,11-34]得：（2.3）=（2.4）b——矯正件的寬度15002300mm，取1800mmh——矯正件的厚度630，取25mmt——矯正輥輥距，取300mm——矯正件的屈服極限，由已知取430Mpa綜上：=N——單個(gè)壓下螺絲上的作用力。4壓下電機(jī)選擇及校核4.1壓下螺絲的設(shè)計(jì)1.壓下螺絲最小斷面直徑由下式確定：由文獻(xiàn)[，式4-5]可知=（3.1）——作用在單個(gè)螺絲上的最大矯正力R——壓下螺絲的許用應(yīng)力。R=——壓下螺絲的強(qiáng)度極限由文獻(xiàn)[，式2-8]查表選取壓下螺絲材料為35GrMo，[，式2-9]得Mpan——安全系數(shù)取n=6所以R==261Mpa=根據(jù)實(shí)際取查文獻(xiàn)[,表21.1-26]取螺距t=20mm螺紋中徑為205.0mm螺紋內(nèi)徑為185.289mm螺母的螺紋孔直徑因此螺紋升角4.2電機(jī)的選擇1.壓下螺絲的傳動(dòng)力矩和壓下電機(jī)功率計(jì)算：由文獻(xiàn)[5，式4-5]可知=（3.2）其中：——螺紋中徑取=205.0mm——當(dāng)量摩擦角，即arctan,為螺紋接觸面的摩擦系數(shù)一般取0.1，故≈5=5.667；——螺紋升角，1.568——作用在一個(gè)壓下螺絲上的力=其中Q=(1.21.4)G所以=(0.050.1)G取=0.1G=0.14619010=46190N——壓下螺絲止推軸頸直徑，取=370mm；——止推軸承的阻力矩。按式[，4-7]計(jì)算==0.005=28483.83Nmm；——螺紋摩擦阻力矩。=Nmm所以，壓下螺絲的傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率為：由文獻(xiàn)[5，式4-9]可知：==（3.3）其中：——傳動(dòng)壓下螺絲的靜力矩。=+=578566.25Nmm——壓下螺絲轉(zhuǎn)速。=（3.4）——-傳動(dòng)系統(tǒng)在單個(gè)壓下螺絲的機(jī)械效率。所以傳動(dòng)電機(jī)的功率為：==N=2=0.53kW根據(jù)實(shí)際取N=7.5kW由文獻(xiàn)[,40.1-28]斷續(xù)工作制，選取繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)YZR-160MB-6電機(jī)功率為7.5kW，轉(zhuǎn)數(shù)為940傳動(dòng)速比的分配：取則4.3電機(jī)過載校核參考文獻(xiàn)[，3-10]校核如下：（3.5）每個(gè)電機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)壓下螺絲因此式中——壓下機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)系統(tǒng)中的總飛輪矩（kNm）——兩個(gè)壓下螺絲軸上的所有有關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)零件的飛輪矩之和（kNm） 即兩個(gè)壓下螺絲的轉(zhuǎn)矩=——電動(dòng)機(jī)軸和壓下減速機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)軸上的傳動(dòng)零件的飛輪矩之和（kNm）即軸三、軸四和減速器的飛輪矩之和由經(jīng)驗(yàn)折合到電機(jī)上取0.004kNm壓下機(jī)構(gòu)中所有移動(dòng)零件的飛輪矩之和（kNm）=（3.6）式中v——移動(dòng)零件的移動(dòng)速度（）即為壓下螺絲的壓下速度取1——電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速（）取940——壓下機(jī)構(gòu)中所有移動(dòng)零件的重量之和（kN）即為壓塊、球面墊、墊、銷、液壓墊之和=（87+98+50.6+0.082+600）=8.36kN因此=所有運(yùn)動(dòng)件換算到電機(jī)上的飛輪矩為：（3.7）=換算到電機(jī)軸上的動(dòng)力矩為：（3.8）式中——壓下裝置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的總傳功效率，考慮每個(gè)電機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)壓下螺絲（3.9）——電動(dòng)機(jī)角加速度.（3.10）——電機(jī)額定轉(zhuǎn)速940——電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間，由[]查表取壓下加速度a=所以靜力矩?fù)Q算到電機(jī)軸上計(jì)算如下：（3.11）由文獻(xiàn)[，40.1-28]查得電機(jī)過載系數(shù)電機(jī)的過載能力為：所以過載能力合格5.零件的設(shè)計(jì)及校核5.1壓下螺母的強(qiáng)度設(shè)計(jì)及校核5.1.1螺母的高度的設(shè)計(jì)及校核1.壓下螺母高度的設(shè)計(jì)由文獻(xiàn)[，130]可知H=(1.22)（4.1）=根據(jù)實(shí)際取430mm——壓下螺絲螺紋中徑壓下螺母高度H應(yīng)按螺紋的擠壓強(qiáng)度來確定，螺紋受力面上的擠壓應(yīng)力為：由文獻(xiàn)[，2-5]進(jìn)行校核=≤[]（4.2）其中：——單個(gè)壓下螺絲軸頸上的力=N——壓下螺絲的外徑，d=220mmd——壓下螺絲的內(nèi)徑，d=185.289mmZ——壓下螺母中的螺紋圈數(shù)，Z==——壓下螺母與螺絲的內(nèi)徑之差。=mm[]——螺紋間許用應(yīng)力，由文獻(xiàn)[，130]可知:[]=15～20MPa。則，===14.02≤[]所以，擠壓強(qiáng)度校核合格；5.1.2壓下螺母的外徑的設(shè)計(jì)及校核壓下螺母的外徑的設(shè)計(jì)由文獻(xiàn)[，130]可知：=（1.5～1.8）（4.3）=1.8205.0=369mm根據(jù)實(shí)際取=400mm機(jī)架與螺母端面間擠壓應(yīng)力校核由文獻(xiàn)[，2-7]進(jìn)行校核=≤[]（4.4）得其中：[]——許用擠壓應(yīng)力，由文獻(xiàn)[，130]可知：[]=（60～80）MPa；——機(jī)架上鏜孔直徑，=250mm；——螺母端面，=400mm。則===41.77≤[]所以，機(jī)架與螺母間擠壓應(yīng)力校核合格。5.2蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)及校核5.2.1蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)GB/T10085～1988推薦用漸開線蝸桿。根據(jù)文獻(xiàn)[，23.5-11],蝸桿采用45鋼，希望效率高耐磨性好，蝸輪采用鑄錫磷青銅

ZCuSn10P1。1.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒根校核：由文獻(xiàn)[，式11-12]≥（4.5）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩，按Z=1,=：=則=9.55=（2）確定載荷系數(shù)=（4.6）其中：——使用系數(shù)，由文獻(xiàn)[，11-5]得=1.15——載荷分布不均勻系數(shù)，因工作載荷較穩(wěn)，取——?jiǎng)虞d系數(shù)，由于轉(zhuǎn)速較低，所以取=1.05所以，==1.15=1.21（3）定彈性影響系數(shù)因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪與鋼蝸桿相配，根據(jù)文獻(xiàn)[]=155MPa（4）定接觸系數(shù)Z先假設(shè)蝸桿分度圓直徑與傳動(dòng)中心距的比值=0.35，由文獻(xiàn)[，11-18],中可查得Z=2.9；（5）確定許用接觸應(yīng)力[]根據(jù)蝸桿材料為鑄錫磷青銅Z10,金屬模鑄造蝸桿齒面硬度>45HRC，由文獻(xiàn)[，11-7]，表查得蝸輪的基本許用應(yīng)力[]=268MPa；應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，N=60==60=2.20壽命系數(shù)，==1.21（4.7）則：[]=[]=1.21=324.28MPa（6）計(jì)算中心距：a≥=267mm取中心距a=355mm，因?yàn)?50，由文獻(xiàn)[，23.5-18]得：模數(shù)m=12.5mm,蝸桿分度圓直徑=112mm,這時(shí)==0.32，查得接觸系數(shù)=3.1重新代回原式計(jì)算=355≥==279.1滿足條件，所以以上結(jié)果可用蝸桿蝸輪主要參數(shù)及幾何尺寸根據(jù)文獻(xiàn)[，11-3]蝸桿軸向齒距：==3.14=39.25mm；直徑系數(shù)：=；齒頂圓直徑：=+=137mm；齒根圓直徑：=（）=（）=80.75mm；分度圓導(dǎo)程角：；蝸桿軸向齒厚：==mm；蝸輪齒數(shù)：Z=49,變位系數(shù)=.58；驗(yàn)算傳動(dòng)比：==49，這時(shí)傳動(dòng)比誤差為是允許的；蝸輪分度圓直徑：=mZ=12.5；蝸輪外圓直徑；取640mm蝸輪喉圓直徑：==；蝸輪齒根圓直徑：==；蝸輪咽喉母圓半徑：==355=43.5mm。3.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度根據(jù)文獻(xiàn)[，11-13]=≤[]（4.8）其中：——齒形系數(shù)，根據(jù)文獻(xiàn)[]得=0.58，當(dāng)量齒數(shù)，==由文獻(xiàn)[，11-19]，可查得齒形系數(shù)=2.82；——螺旋角影響系數(shù)，===0.9562；[]——基本許用彎曲應(yīng)力，由由文獻(xiàn)[，11-8]，查得由ZCuSn10P制造的蝸輪基本許用彎曲應(yīng)力[]=56MPa；——壽命系數(shù)，===0.916[]——許用彎曲應(yīng)力，[]=[]=56=51.3MPa；則：===41.03MPa<[]所以，蝸輪強(qiáng)度校核合格。5.2.2蝸桿的校核蝸桿剛度的校核根據(jù)由文獻(xiàn)[，11-14]進(jìn)行校核[]（4.9）——蝸桿受到的圓周力（N）。根據(jù)文獻(xiàn)[，11-7]（4.10）——蝸桿直徑。取mm——蝸桿徑向力。（N）E——蝸桿材料的彈性模量，根據(jù)文獻(xiàn)[，17-4]取——蝸桿危險(xiǎn)斷面慣性矩，——蝸桿兩端支撐間的跨距，實(shí)際取795mm[]——許用最大撓度，[]=所以蝸桿剛度校核合格。5.3圓錐滾子軸承壽命計(jì)算根據(jù)文獻(xiàn)[,21-3]由軸三的直徑為90mm選用滾動(dòng)軸承30218a=32.4mm,=168KN，=152KN，；；該軸的受力分析如下：（5.1）（5.2）（5.3）（5.4）圓錐輥?zhàn)虞S承支反力和計(jì)算：==N（5.5）==（5.6）軸承受力分析圖:=1.2～1.8取1.5。==N（5.7）==N（5.8）+>所以,左軸承為緊軸承，右軸承為松軸承=2.84N=N>，1.4；（5.9）=1.5=6.415N；所以左軸承的使用壽命為：=（5.10）==2.77h軸承使用壽命滿足要求。6.潤滑方式的選擇板帶矯直機(jī)潤滑方式有兩種：稀油潤滑和干油潤滑。稀油潤滑集中潤滑系統(tǒng)通常由兩部分組成：稀油站和潤滑管路，包括給油管、回油管及機(jī)器配管。為保證齒輪有可靠的潤滑，主減速機(jī)為循環(huán)噴注潤滑。管路分為供齒輪對(duì)嚙合潤滑和供軸承潤滑兩個(gè)部分，都是從一個(gè)總進(jìn)油管分出來，其中包括油管、接頭、截止閥、油流指示器，彎頭及管路固定裝置等元件，供齒輪對(duì)潤滑還有噴嘴。各種管路的規(guī)格需根據(jù)嚙合處或軸承處所需油量確定，在此不設(shè)計(jì)。齒輪對(duì)嚙合處潤滑是從齒輪對(duì)入口方向向齒輪噴油，對(duì)較寬的齒輪，通常利用幾個(gè)噴嘴的集中油管均勻噴注在齒輪表面上，保證齒輪嚙合處形成油膜，并將齒輪傳動(dòng)時(shí)的熱量帶走，在主減速機(jī)機(jī)體內(nèi)，潤滑油面應(yīng)保持在最大齒面根圓上5-15mm。減速機(jī)漏油主要集中在箱蓋和箱體間的接觸面、軸端、箱體與油箱的接縫處，在這些地方采用相應(yīng)的措施防漏。壓下機(jī)構(gòu)潤滑方式為稀油潤滑。由于壓下機(jī)構(gòu)經(jīng)常動(dòng)作，調(diào)整周期長，故每次壓下調(diào)整時(shí)，均需先開動(dòng)潤滑機(jī)構(gòu)，使壓下螺母與螺絲得到充分潤滑。6.技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析6.1技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析概述技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析研究技術(shù)活動(dòng)的經(jīng)濟(jì)效果，要求以最低的成本獲得最大產(chǎn)出與回報(bào)的途徑與方法的手段。我們開發(fā)某一種產(chǎn)品或建設(shè)某一項(xiàng)目時(shí)，必須對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行事先的經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)就是期望在某項(xiàng)技術(shù)方案措施還沒有在社會(huì)上實(shí)踐前，估算出它的經(jīng)濟(jì)效果事先評(píng)價(jià)不同的技術(shù)方案、措施和路線的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，幫助決策者優(yōu)先選擇經(jīng)濟(jì)效果好又有最大社會(huì)效益的方案，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析涉及到技術(shù)經(jīng)濟(jì)可比條件、技術(shù)方案經(jīng)濟(jì)效果和相應(yīng)的計(jì)算方法等，然后進(jìn)行評(píng)價(jià)。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析的基本原則：在生產(chǎn)活動(dòng)中所創(chuàng)造的價(jià)值必須大于投入的勞動(dòng)價(jià)值，否則事業(yè)就不能發(fā)展，否則連最基本的再生產(chǎn)也難以維持，技術(shù)方案經(jīng)濟(jì)效果可以用下面兩個(gè)關(guān)系式表示：E或E=V—C式中：E—經(jīng)濟(jì)效果V—使用價(jià)值C—?jiǎng)趧?dòng)損耗衡量此經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果的基本式為：E或E=V—C>0對(duì)不同的經(jīng)濟(jì)技術(shù)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效果的評(píng)價(jià)是從眾多的方案中精選出的最優(yōu)方案，一般來說經(jīng)濟(jì)效果可比條件有四個(gè)：滿足需要的可比、時(shí)間的可比、勞動(dòng)耗費(fèi)的可比、價(jià)格的可比。6.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法是指在進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)、提高產(chǎn)品的質(zhì)量或改建、擴(kuò)建甚至是興建一個(gè)企業(yè)是分析方案的經(jīng)濟(jì)效果。常用的方法有：投資效果系數(shù)法：投資效果系數(shù)法反映新工程占用費(fèi)用的資金，與投入生產(chǎn)后每年獲得的對(duì)比關(guān)系，而投資效果系數(shù)得倒數(shù)即使投資回收期，投資效果系數(shù)越大，說明投資效果越好，投資回收