【正文】 .................................................... 28 初步確定軸的最小直徑 ..................................................................... 28 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................... 29 求軸上的載荷 ..................................................................................... 31 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 ......................................................... 33 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 .................................................................... 33 本章小結(jié) ....................................................................................................... 37 ............................................................................................... 38 聯(lián)軸器的選用 ............................................................................................... 38 聯(lián)軸器的功能與分類 ......................................................................... 38 選擇聯(lián)軸器的原則 ............................................................................. 38 聯(lián)軸器的選擇 .................................................................................... 38 聯(lián)軸器校核 ...................................................................................... 39 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 V ................................................................................................... 41 軸承的選用原則 ........................................................................................... 41 軸承的選用 .................................................................................................... 41 軸承的壽命計(jì)算 ........................................................................................... 42 ....................................................................................................... 43 鍵的選擇 ........................................................................................................ 43 連接電機(jī)與減速器的鍵 ..................................................................... 43 連接矯直輥與聯(lián)軸器的鍵 ................................................................. 43 鍵的校核 ........................................................................................................ 44 結(jié)束語(yǔ) .......................................................................................................................... 45 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 46 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 1 引言 無(wú)縫鋼管是一種具有中空截面、周邊沒(méi)有接縫的長(zhǎng)條鋼 材。鋼管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比，在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時(shí)，重量較輕，是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材，廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件，如石油鉆桿、汽車傳動(dòng)軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等。用鋼管制造環(huán)形零件，可提高材料利用率，簡(jiǎn)化制造工序，節(jié)約材料和加工工時(shí)，如滾動(dòng)軸承套圈、千斤頂套等，目前已廣泛用鋼管來(lái)制造。鋼管還是各種常規(guī)武器不可缺少的材料，槍管、炮筒等都要鋼管來(lái)制造。鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。由于在周長(zhǎng)相 等的條件下，圓面積最大，用圓形管可以輸送更多的流體。此外，圓環(huán)截面在承受內(nèi)部或外部徑向壓力時(shí)，受力較均勻，因此，絕大多數(shù)鋼管是圓管 。 我國(guó)無(wú)縫鋼管行業(yè)近幾年出現(xiàn)了有史以來(lái)最快的發(fā)展，連續(xù)六年產(chǎn)銷兩旺，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整成效顯著，自給率逐年提高。 2021 年中國(guó)鋼管產(chǎn)量達(dá)到 2123 萬(wàn)噸，占全球鋼管產(chǎn)量的 25%以上，無(wú)縫管和焊接管均實(shí)現(xiàn)凈出口的良好態(tài)勢(shì)，市場(chǎng)價(jià)格一直高位運(yùn)行。技術(shù)改造和投資創(chuàng)歷史新高，技術(shù)裝備大為改善，出現(xiàn)了兩個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)的無(wú)縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)，跨人全球大鋼管集團(tuán)的行列。 如同中國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展一樣，盡管近 幾年鋼管行業(yè)取得了令人矚目的成就，從產(chǎn)量上已占全球 1/4 以上，但從技術(shù)裝備、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品檔次、企業(yè)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面看，與國(guó)際先進(jìn)水平比仍有一定的差距。 2021 年全球無(wú)縫鋼管產(chǎn)量為 2328 萬(wàn) t， 2021 年為 3200 萬(wàn) t， 2021 年迅猛增加到3720 萬(wàn) t， 2021 年增加到 4110 萬(wàn) t， 2021 年預(yù)計(jì)將達(dá) 4300 萬(wàn) t 左右。增量絕大部分來(lái)自中國(guó)，中國(guó)是增長(zhǎng)最快的地區(qū)。 世界 10 大無(wú)縫鋼管生產(chǎn)國(guó)分別是中國(guó)、日本、美國(guó)、俄羅斯、烏克蘭、德國(guó)、意大利、英國(guó)、法國(guó)、阿根廷。中國(guó)、獨(dú)聯(lián)體、西歐是主要的無(wú) 縫鋼管生產(chǎn)地區(qū)，占全球的 78%。中國(guó)無(wú)縫鋼管產(chǎn)量在全球的比重不斷增長(zhǎng)， 2021 年占全球的 45%， 2021 年約占 50%， 2021 年～ 2021 年占全球無(wú)縫鋼管產(chǎn)量的半壁江山。 中國(guó)是最大的無(wú)縫鋼管生產(chǎn)國(guó)，也是最大的 消費(fèi) 國(guó)， 2021 年產(chǎn)量達(dá)到 2018內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 萬(wàn) t，比 2021 年增長(zhǎng) 200 萬(wàn) t，在國(guó)內(nèi) 表觀消費(fèi)量 下滑 12%的情況下，新增產(chǎn)能主要用于凈 出口 的增長(zhǎng)。 我國(guó)無(wú)縫鋼管行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì) 無(wú)縫鋼管主要由熱軋鋼生產(chǎn)，除熱軋管外，尚有采用熱軋穿孔冷軋或冷拔工藝生產(chǎn)小規(guī)格的無(wú)縫鋼管，無(wú)縫鋼管在鋼管中的比例近幾年穩(wěn)定在 42%— 45%左右，焊管有上升的趨勢(shì)。無(wú)縫鋼管與焊接鋼管比較是材料的可靠性和品種適應(yīng)性強(qiáng)，尤其適應(yīng)壁厚和合金鋼的生產(chǎn)。主要問(wèn)題是投資高、成本高、制 造工藝復(fù)雜、壁厚和橢圓度公差大。而焊接管實(shí)際上是板材的深加工產(chǎn)品，其成本和價(jià)格主要取決于板材的成本和價(jià)格，在價(jià)格相近的條件下，無(wú)縫鋼管的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力因其可靠性強(qiáng)而提高，隨著鋼板質(zhì)量的不斷改善和焊管技術(shù)裝備水平的提高，部分無(wú)縫管市場(chǎng)有被焊接管替代的可能，但這只是非常有限的領(lǐng)域。 （ 1）熱軋工藝是無(wú)縫鋼管的主要制造方法，占無(wú)縫管產(chǎn)量的 80%。目前我國(guó)擁有φ 100mm 以上熱軋管機(jī)組 41套，其中熱連軋機(jī)組 9套，產(chǎn)能 445 萬(wàn) t；精密軋管機(jī)組 5 套，產(chǎn)能 60 萬(wàn) t。熱連軋管機(jī)組的生產(chǎn)能力約占無(wú)縫管總能力的45%— 50%。熱連 軋管機(jī)組生產(chǎn)的品種和質(zhì)量水平除軋機(jī)本身的技術(shù)水平外，在很大程度上受冶煉和連鑄的制約，因此先進(jìn)的工藝流程應(yīng)該是指冶煉至管加工的完整流程。國(guó)際知名無(wú)縫管企業(yè)大都是完整的專業(yè)鋼管廠或鋼聯(lián)合企業(yè)，靠外購(gòu)坯制造無(wú)縫管的企業(yè)難以在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占領(lǐng)陣地。采用電弧爐或轉(zhuǎn)爐冶煉LF 爐外精煉、 VD 真空處理、全保護(hù)澆注連鑄圓管坯熱連軋機(jī)管加工，被認(rèn)為是當(dāng)今國(guó)際先進(jìn)的無(wú)縫鋼管生產(chǎn)工藝流程，采用上述工藝流程可以生產(chǎn)諸如石油專用管、高壓鍋爐管、中低合金管等。鋼的質(zhì)量水平可以達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)，一般%S? ，深脫硫可以達(dá) %以下， 15— 20ppm， [H] 2ppm? ， C 可控制在%? ，連鑄溫度變化控制在 ? 10— 15 攝氏度。天津鋼管公司、寶鋼商貿(mào)（鋼管）公司、鞍鋼無(wú)縫廠、寶鋼無(wú)縫長(zhǎng)均已實(shí)現(xiàn)上述工藝流程，攀成剛無(wú)縫和衡陽(yáng)鋼管公司也在抓緊配套工程建設(shè)，近期可實(shí)現(xiàn)上述工藝流程。對(duì)于冶煉設(shè)備，電弧爐或轉(zhuǎn)爐容量不宜小于 70— 100t。為鋼包精煉創(chuàng)造條件，要充分重視連 軋機(jī)組的在線檢測(cè)手段和高壓鍋爐管的生產(chǎn)線，應(yīng)配備高水平的熱處理和加工系統(tǒng)，逐步實(shí)現(xiàn)鋼坯的熱裝熱送和在線?；?、控軋控冷的工藝。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 （ 2）目前國(guó)內(nèi)冷拔無(wú)縫鋼管約有 20%是采用 100mm 以下小穿孔機(jī)穿孔后的毛管經(jīng)冷拔或冷軋制制做的。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)擁有上千條冷拔管機(jī)組和近千條冷軋管機(jī)組，供冷拔的穿孔機(jī) 110 余套，主要是φ 100mm 以下規(guī)格，冷拔管與熱軋管比較具有成材率低和耗能高、勞動(dòng)生產(chǎn)率低的劣勢(shì)。多數(shù)小企業(yè)設(shè)備落后，自動(dòng)化程度低，大部分規(guī)格完全可以由熱軋鋼管機(jī)組生產(chǎn)。應(yīng)逐步實(shí)現(xiàn)以熱帶冷，降低成本和資源消耗。若仍 用冷拔或冷軋工藝解決，也應(yīng)采用自動(dòng)化程度較高的液壓冷拔機(jī)組和到素超長(zhǎng)形成冷軋管機(jī)等當(dāng)今國(guó)際上先進(jìn)技術(shù)。 中國(guó)無(wú)縫鋼管行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 (1)生產(chǎn)發(fā)展與表現(xiàn)消費(fèi)現(xiàn)狀 2021 年，我國(guó)無(wú)縫鋼管和焊接鋼管產(chǎn)量均為世界第一。 2021 年以來(lái)，我國(guó)鋼管行業(yè)高速發(fā)展，鋼管產(chǎn)量增長(zhǎng)與全成品鋼材增長(zhǎng)幾乎同步，即成品鋼材平均每年以 21． 64%高速增長(zhǎng)，其中鋼管以 20． 8%的高速增長(zhǎng)，管材比保持在 7． 0%左右。產(chǎn)量居世界第一位，成為名副其實(shí)的鋼管大國(guó)。 1981 年 2021 年，我國(guó)無(wú)縫鋼管產(chǎn)量及表觀消費(fèi)量總的變化趨勢(shì)是 穩(wěn)定、同步增長(zhǎng)， 1999 年以前消費(fèi)量一直高于生產(chǎn)量，并有一定波動(dòng) (80 萬(wàn)噸左右 )。 2021年前表觀消費(fèi)量略大于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)量， 2021 年基本持平， 2021 年生產(chǎn)量略大于表觀消費(fèi)量，預(yù)計(jì) 2021 年生產(chǎn)量將開(kāi)始明顯超過(guò)表觀消費(fèi)量。 (2)產(chǎn)能建設(shè)現(xiàn)狀 目前我國(guó)有無(wú)縫管廠家 130 家左右，近 200 臺(tái)套機(jī)組。其中能生產(chǎn)熱軋成品管且工藝技術(shù)裝備較完整的有近 30 家，生產(chǎn)總量超過(guò) 600 萬(wàn)噸，占無(wú)縫鋼管總量的 60%以上。這類生產(chǎn)廠絕大多數(shù)為國(guó)有企業(yè)，技術(shù)裝備先進(jìn)，單線生產(chǎn)能力高 (天管 Ф250機(jī)組、寶鋼 Ф140機(jī)組均超過(guò) 80 萬(wàn) 噸 )，產(chǎn)品質(zhì)量好，是無(wú)縫鋼管生產(chǎn)的主導(dǎo)企業(yè)。其余企業(yè)主要是為冷軋冷拔提供毛管或荒管坯料的中小企業(yè)，設(shè)備比較簡(jiǎn)單，單線生產(chǎn)能力較低，產(chǎn)品以結(jié)構(gòu)管、低中壓鍋爐管和一些多規(guī)格小批量的冷軋冷拔產(chǎn)品為主。在這類企業(yè)中也有一批裝備水平適中，產(chǎn)品質(zhì)量較好的企業(yè)，它們占據(jù)了市場(chǎng)相當(dāng)?shù)姆蓊~。但是這類企業(yè)大部分為購(gòu)坯生產(chǎn)企業(yè)，其管坯的采購(gòu)和質(zhì)量沒(méi)有保證，尤其是近年礦石價(jià)格大幅度上漲，使管坯價(jià)格也在上漲，鋼管的利潤(rùn)空間越來(lái)越小。另外，隨著供坯企業(yè)后續(xù)加工線的建成，管坯資源也會(huì)減少，未來(lái)生產(chǎn)將會(huì)面臨困境。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 我國(guó)無(wú)縫鋼管行業(yè)存 在的問(wèn)題 在我國(guó)無(wú)縫鋼管行業(yè)飛速發(fā)展的同時(shí)，也出現(xiàn)了諸如產(chǎn)能過(guò)剩、品種結(jié)構(gòu)調(diào)整難度進(jìn)一步加大以及技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)等問(wèn)題。 生產(chǎn)過(guò)剩，供大于求 據(jù)估計(jì)，未來(lái)幾年我國(guó)無(wú)縫鋼管的表觀消費(fèi)量應(yīng)在 1000 萬(wàn) t/a 左右。而我國(guó)無(wú)縫鋼管的產(chǎn)能已達(dá)到 1200 萬(wàn) t/a 以上，并且當(dāng)前投資熱情還相當(dāng)高。如不引起高度重視，繼續(xù)盲目擴(kuò)大產(chǎn)能，勢(shì)必造成供求關(guān)系的嚴(yán)重失衡，不利于整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展。 品種結(jié)構(gòu)急需調(diào)整 從總體上講，我國(guó)無(wú)縫鋼管的品種結(jié)構(gòu)調(diào)整取得了很大的成績(jī)，出口管的品種也正在不斷優(yōu)化，油井管的國(guó)產(chǎn) 化率和