【正文】 .............................. 24 軸的校核 ................................................................................................................. 26 軸的力學(xué)模型的建立 ................................................................................. 26 繪制力學(xué)模型 ............................................................................................. 26 按彎扭矩合成校核軸的強(qiáng)度計(jì)算 ............................................................ 27 六 聯(lián)軸器的選擇與校核 ...................................................................................................... 29 聯(lián)軸器的選擇類型 ................................................................................................. 29 連軸器的選擇計(jì)算 ................................................................................................. 30 電動(dòng)機(jī)和減速器之間的聯(lián)軸器的選擇 ................................................... 30 減速器與傳動(dòng)軸之間的聯(lián)軸器選擇 ....................................................... 30 其他聯(lián)軸器的選擇 ..................................................................................... 31 聯(lián)軸器的校核 ......................................................................................................... 32 七 軸承的選擇與校核 .......................................................................................................... 34 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 VI 軸承的選擇 ............................................................................................................. 34 軸承的校核 ............................................................................................................. 35 軸承上的受力分析 ..................................................................................... 35 軸承壽命的驗(yàn)算 ....................................................................................... 36 八 鍵的選擇與校核 .............................................................................................................. 38 鍵的選擇 ................................................................................................................. 38 鍵的強(qiáng)度校核 ......................................................................................................... 39 校核圓盤上的鍵 ....................................................................................... 40 校核 12 段聯(lián)軸器的強(qiáng)度 ....................................................................... 40 九 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑及 設(shè)備的維護(hù) ............................................................................41 潤(rùn)滑劑的用途 ....................................................................................................... 41 設(shè)備的維護(hù) ........................................................................................................... 42 【 參考文獻(xiàn) 】 ......................................................................................................................... 43 結(jié) 束 語 ................................................................................................................................. 44 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 一、 緒論 目前 我國鋼管的生產(chǎn) 及其 生產(chǎn)現(xiàn) 狀 在 1949 年新 中國 建國之 前， 侵華日軍為了增加鋼管的產(chǎn)量，在 1935 年時(shí)，選址在東北的鞍山鋼鐵廠正式成立，主要設(shè)備為 2 套熱軋 縫鋼管機(jī)組 ，產(chǎn)品的直徑在7~150mm。其生產(chǎn)能力最高時(shí)曾經(jīng)達(dá)到 萬噸（ 1940 年時(shí)），在七年后又建立了冷拔車間。 該車間生產(chǎn)的產(chǎn)品為冷拔管，其直徑一般為 40~150mm。在 1945 年日本全面受降，當(dāng)時(shí)東北的前蘇聯(lián)部隊(duì)搬運(yùn)走了大部分生產(chǎn)設(shè)備至運(yùn)動(dòng)地區(qū)，生產(chǎn)能力幾乎喪失。在 1949 年時(shí)，我國無縫鋼管生產(chǎn)的能力幾乎為零，唯一可以生產(chǎn)的地方是上海，也僅僅有很少的 鋼管改制 機(jī)械設(shè)備，通過 這些設(shè)備再將我國進(jìn)口的鋼管改成我們需要的鋼管規(guī)格。建國后，我國大力發(fā)展無縫鋼管的生產(chǎn)制造設(shè)備，鞍鋼無縫鋼管廠在此時(shí)建成投產(chǎn)，我國開始了自主生產(chǎn)無縫鋼管的歷史。到目前為止，我國已經(jīng)擁有了 53 年無縫鋼管生產(chǎn)歷史。在這半個(gè)多世紀(jì)的生產(chǎn)歷史中，從 50 年代初唯一的套 ? 140 自動(dòng)軋管機(jī)組 （年產(chǎn)量 萬噸 ）到現(xiàn)在 產(chǎn)品 規(guī)格 、 品種 齊全 的生產(chǎn)大國，其中于 1994 年成為 世界第一大無縫鋼管生產(chǎn)國 （早于鋼與鋼材的產(chǎn)量成為世界第一的時(shí)間） ，隨后 穩(wěn)居第一 【 1】 。 我國 產(chǎn)鋼 量 、無縫鋼管能力十分強(qiáng)大，到目前為止， 我國 的 熱軋無縫鋼管總生產(chǎn)能力 達(dá)到了 460 萬 t /年 ,近年產(chǎn)量 分布 見表 1 。 表 1 以上的廠家生產(chǎn)量占了我國生產(chǎn)量的 60%左右 ,說明 我國熱軋無縫鋼管的 實(shí)際產(chǎn)量 同 設(shè)計(jì) 能力大致符合 ,天管 、 寶鋼、衡陽 等廠超設(shè)計(jì)產(chǎn)量生產(chǎn)導(dǎo)致了超設(shè)計(jì)產(chǎn)量 。廠名 寶鋼集團(tuán) 天津鋼 管 包鋼 成都無縫 衡陽 鞍鋼 產(chǎn)量 萬t 83 65 45 40 35 40 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 我國 的 鋼管市場(chǎng) 非常巨大 ,年消費(fèi) 總 量 大 約 占全世界 24 %左右 ,與美國 的消費(fèi)量 相當(dāng) ,不同為 我國是生產(chǎn) 、 消費(fèi) 并駕齊驅(qū)的 國 家。根據(jù)我國鋼管行業(yè)的研究報(bào)告顯示，全球鋼管的年產(chǎn)量、消費(fèi)能力已經(jīng)在下降，但我國不同其進(jìn)口量要略多，生產(chǎn)與消費(fèi)水平總體相當(dāng)， 這主要是 因?yàn)?我國經(jīng)濟(jì)增速產(chǎn)生的 協(xié)同 效應(yīng) 。 再經(jīng)濟(jì)發(fā)展中鋼管是一種重要的材料，大約占鋼鐵量的 16%。作為工業(yè)基礎(chǔ)的關(guān)鍵行業(yè)，鋼管業(yè)的發(fā)展水平歷來都被政府十分重視。 目前鋼材市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，生產(chǎn)企業(yè)開始意識(shí)到了生產(chǎn)技術(shù)與管理水平的重要性，開始了生產(chǎn)多個(gè)品種不同規(guī)格的產(chǎn)品，同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加產(chǎn)品附加值、提高 產(chǎn)品性能、降低成本，從而在市場(chǎng)壞境中更有生存力。 其作為鋼鐵行業(yè)的重要產(chǎn)品，生產(chǎn)鋼管的特點(diǎn)如下 ： （ 1） 軋制是一種工作安排； （ 2） 生產(chǎn)過程由多個(gè)階段組成； （ 3） 不同的軋制批次需要不同的設(shè)置時(shí)間； （ 4） 產(chǎn)品品種在同一設(shè)備上經(jīng)常更換。 影響鋼管發(fā)展的 一些 因素 ① 經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度會(huì)直接影響到無縫鋼管的需求量。 ② 隨著科技的發(fā)展，新的管材正在部分取代了鋼管，因?yàn)樘囟ōh(huán)境中其性能、價(jià)格不亞于鋼管。 ③ 新能源技術(shù)的快速發(fā)展，例如核電、水電、電動(dòng)汽車的發(fā)展，會(huì)直接影響到有限的無縫鋼管市場(chǎng)。 ④加入 WTO 之后 的影響 ,國外石油的大量進(jìn) 口涌入國 內(nèi)市場(chǎng) ,會(huì)影響到石油 對(duì)用管 的選擇 【 2】 。 無縫鋼管生產(chǎn)流程 、工藝 鋼管的生產(chǎn)工藝非常重要，鋼管的 生產(chǎn)計(jì)劃 、 調(diào)度 是隨著不同的生產(chǎn)計(jì)劃而改變的。 鋼管的規(guī)格和品種是多樣化的。鋼管是根據(jù)制造方法分為 2 類：焊接鋼管和內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 無縫鋼管。無縫鋼管的生產(chǎn)過程可以描述為： 把 固體 的 管坯（或鋼錠） 進(jìn)行 穿孔 作業(yè) ，軋制成具有所需規(guī)格和性能的鋼管。采用熱軋、擠壓、冷軋、冷拉拔等多種操作， 其中熱軋無縫鋼管的工藝被廣泛使用 。 一般熱軋法生產(chǎn)的鋼管直徑在 58 至 700毫米 ，根據(jù)不同的壁厚要求配合減徑機(jī)產(chǎn)生 直徑從 到 60毫米 的鋼管。 當(dāng)與一個(gè)直徑減少或 通過張力機(jī)的直徑減少，直徑最小的鋼管可減少從 15至 17 毫米 ， 最小壁厚可以減少到 2 毫米。 無縫鋼管的生產(chǎn) 一般 是 分為 熱變形工藝和冷處理工藝兩 部分內(nèi)容 組成。前者構(gòu)成一個(gè)施壓過程在高溫下使用這種變形的主要工具為穿支，連鑄機(jī)，通過張力減徑機(jī)。在這一過程中，金屬變形，定期和圓形鋼坯被軋制成鋼筒的所需的輪廓和尺寸。冷處理工藝也稱為精整加工，是一種通過其冷卻、矯直、切割、修整和驗(yàn)證的過程，在正常的大氣溫度下進(jìn)行 【 3】 。 上述工藝的無縫鋼管生產(chǎn) 方式 如圖 1 所示。在尺寸的管坯在環(huán)形爐加熱，它使用一個(gè)中心機(jī)，然后放置在一個(gè) 穿支和滾成一個(gè)粗糙的空心鋼管為中心， 再通過 減徑機(jī)空心坯 的規(guī)范從而以此減小直徑 。下一步，將一個(gè)鋅棒放在一個(gè)連續(xù)的連鑄機(jī)上，然后將其軋制成一個(gè)半成品鋼管與給定的規(guī)格。然后，通過加熱，將半成品管轉(zhuǎn)換成一個(gè)最終的鋼管，這是一個(gè)直徑減少，通過張力機(jī)減少直徑減少。最后，粒徑減小鋼管冷卻至常溫，然后進(jìn)行最后的切割，尺寸和鋸，并等待最終的整改。 熱軋鋼管的軋制批量生產(chǎn)計(jì)劃 訂單中包括在相同的軋制批量必須滿足以下要求：大致相同的軋制數(shù)據(jù)，相同的鋼，外徑和壁厚不同滾動(dòng)訂單和相同的主孔模式和子模式用于軋制不同階孔。也應(yīng)考慮以下 條件： （ 1）每一個(gè)在熱區(qū)域的冷鋸機(jī)上，每一個(gè)卷料都應(yīng)具有相同的鋸切長(zhǎng)度； （ 2）在軋制后的訂單被分配時(shí)，不得出現(xiàn)廢料材料； （ 3）須確保完成的產(chǎn)品的最高速度； （ 4）軋坯的重量一般是用標(biāo)準(zhǔn)鋼管的重量測(cè)量的； （ 5）該卷批應(yīng)包括盡可能多的訂單； （ 6）冷鋸機(jī) 最好 鋸切長(zhǎng)度 比較 長(zhǎng)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 圖 1 無縫鋼管生產(chǎn)過程 此外，確定的軋制批次數(shù)量最終不應(yīng)超過最大軋制限額。最大軋制限額是指根據(jù)相同工藝過程生產(chǎn)的一套滾筒（考慮到使用壽命）所產(chǎn)生的鋼材料的最大數(shù)量。鋼材料的產(chǎn)量超 較多 的話， 工藝上 就要分為 2 組進(jìn)行軋制處理。 限動(dòng)芯棒連軋機(jī)的發(fā)展 與國內(nèi)的應(yīng)用 大多數(shù)的無縫廠都采用了 限動(dòng)芯棒連軋管機(jī) ，是由 芯棒連軋管機(jī) 改進(jìn)而來，而且在 20 世紀(jì) 60年代中期 進(jìn)行的工藝試驗(yàn)取得不錯(cuò)的效果。在 1978 年， 意大利鋼管廠 建成了世界上第一套 限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)（ MPM） ，從此連軋管工藝有了十足的進(jìn)步。在軋制的過程中 MPM 對(duì)芯棒的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，讓芯棒以規(guī)定的速度運(yùn)動(dòng)，軋制結(jié)束之后，再通過脫管機(jī)把芯棒和鋼管分開，鋼管被送入下