【正文】 傳動比 ...............................6 傳動方案簡圖 .................................7 傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 .................8 算 ........................8 減速齒輪的設(shè)計計算 ...............................8 選定齒輪類型，精度等，材料及齒數(shù) .............8 按 齒面接觸強度設(shè)計 ...........................9 設(shè)計計算 .....................................11 幾何尺寸計算 .................................12 齒輪校核 .....................................13 傳動分配箱內(nèi)各軸及其附帶零件的設(shè)計計算 ...........13 齒輪軸 1 的設(shè)計計算 ............................13 齒輪軸 2 的設(shè)計計算 ............................17 齒輪軸和齒輪的有限元分析 .........................19 齒輪軸的有限元分析 ............................19 齒輪的有限元分析 ..............................22 算 ............................27 減速器焊接箱體結(jié)構(gòu)尺寸的確定 .....................27 算 ........................................28 結(jié)構(gòu)設(shè)計 .........................................28 牌坊的尺寸參數(shù)確定 ...............................28 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 IV 矯直輥軸承及軸承座的確定 .....................28 牌坊窗口高度確定 .............................29 牌坊窗口寬度確定 .............................31 機架寬度的確定 ...................................32 7 機架強度和變形計算 ......................................32 機架的材料和許用應(yīng)力 ..............................32 機架強度計算 ......................................33 機架的變形計算 .....................................37 機架傾翻力矩計算 ..................................39 傳動系統(tǒng)加于機架上的傾翻力矩 ..................39 由水平力引起的傾翻力矩 ........................39 支座反力及地腳螺栓的強度計算 ......................39 支座反力的計算 ................................39 地腳螺栓的強度計算 ............................40 機架有限元分析 ....................................40 語 ..................................................45 獻 ................................................46 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 V 1 緒論 概述 鋼鐵行業(yè)是我們國家的重要產(chǎn)業(yè)，它關(guān)系著國民經(jīng)濟命脈。近幾年來，冶金生產(chǎn)行業(yè)有了新的發(fā)展，冶金機械在新的要求和挑戰(zhàn)下也有了新的突破。由于上述種種原因，為了消除這些缺陷，軋后鋼材必須經(jīng)過矯正，才能消除制品 的彎曲和扭擰，波浪彎和瓢曲等缺陷已達到國家規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計內(nèi)容 A 帶鋼厚度： h=， δ s=600MPa，δ b=250850MPa B 帶鋼寬度： 810mm1530mm C 帶卷內(nèi)徑： d 內(nèi) =508mm D 機組速度： 20200m/min 最大重量： 350000KN 工作原理 輥式矯直機通過一組工作輥將鋼材反復(fù)彎曲，使之發(fā)生彈朔性變形，以消除鋼板在軋制過程中形成的內(nèi)應(yīng)力，達到改善板形和尺武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 VI 寸精度 的目的。當(dāng)矯正機矯正輥的數(shù)目增多時，要求減速機有若干個輸出軸，每個輸出軸應(yīng)當(dāng)直接傳動這一組齒輪軸中相應(yīng)負荷最大的那一根齒輪軸。齒輪座輸入軸數(shù)目要與減速機支數(shù)相同。且將其制造成聯(lián)合矯正機。 K f 3 第三根矯正輥的彈塑性彎曲系數(shù) 按中厚板板 型，一般取 Co ??0 Cp3 ??5 ，則 303 pq CCC ?? =3 查表 P120 （圖 14— 46）得 K f 3 ?? ， 中厚板矯直機一般可以取 Kt3 ?? ， 又 2/21000 mmkgE ? .hmin=. 2/ mmkgs ?? 按經(jīng)驗公式《板帶車間 下冊》 sffKEhKt?3m in312?mmt 2 4606 8 12 1 0 0 ?? ????武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 8 Tmax= Tmin= 由于 tminttmax(盡量取小值 )。因為它具有較大的過載能力和較高的機械強度，特別適用于短時與周期運行，頻繁啟動與制動，有時過負荷及有顯著的震動和較大的沖擊的設(shè)備。 960=T2=9550P2/n2=9550 247。而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取有彎曲強度計算的模數(shù) ，并就近圓整為 標(biāo)準(zhǔn)值 m=，按接觸強度算得的分度圓直徑 d1=，算出小齒輪齒數(shù) Z1=d1/m=247。為了使所選的軸的直徑與聯(lián)軸 器的直徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器的型號。鍵長由標(biāo)準(zhǔn) [2]取 l=36mm，經(jīng)校驗，鍵滿足要求。而且為了箱體的結(jié)構(gòu)緊湊，其上還要設(shè)計一個齒輪，是分配齒輪時的傳動齒輪。所以，為了齒輪定位良好，取軸的長度為 l2=100mm。 經(jīng)校核，鍵滿足強度要求。 由《機械設(shè)計手冊 2》 P72 87 查得所選擇的軸承，其尺寸參數(shù)如下： d=60mm,D=95mm,B=18mm,Cr=,Cor=,脂 5600r/min,油 7500r/min,d2=,D2=,r=,r1= 則選用 7012AC 型號軸承 軸二的設(shè)計 d1=30mm（距前）， l1=60mm ，取 d2=40mm，取 l2=80mm ，取 d3=45mm， l3=45mm d4=50mm， l4=60mm ，取 d5=60mm， l5=10mm ， d6=55mm,由結(jié)構(gòu)取 l6=12mm ， d7=45mm，取其長 l7=。可以找出薄弱地方，防止安全事故的發(fā)生。取 df=24mm，n=8 地腳螺釘通孔直徑： df=30mm 地腳螺釘沉頭座直徑： D0=100mm 地腳螺釘沉頭座 凸緣尺寸： C1 min=35mm,C2 min=30mm 軸承旁連接螺栓直徑： d1==18mm ??武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 30 箱座，箱蓋聯(lián)接螺栓直徑： d2==12mm，螺栓間距：l=120mm 聯(lián)接螺栓直徑： d=16mm 通孔直徑： d， = 沉頭座直徑： D=33mm 凸緣直徑： C1 min=24mm,C2 min=20mm 定位銷直徑： d==10mm 軸承蓋螺釘直徑： d3==12mm 視孔蓋螺釘直徑： d4==10mm 箱體外壁至軸承座端面的距離： l1=c1+c2+8=24+20+8=52mm 6 機架設(shè)計及計算 設(shè)計結(jié)構(gòu) 本次設(shè)計采用機架類型為閉式組合牌坊式機架，主要由機座、連接梁、牌坊等組成。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 31 如圖確定軸承座高度 : 圖 41 故可取 h=100mm。一般機架的安全系數(shù)不小于 10，對于 ZG 270500 來說，許用應(yīng)力采用以下數(shù)值 對于橫梁 [σ ]≤ 5070Mpa 對于立柱 [σ ]≤ 4050Mpa 為了防止機架在過載時破壞，在輥子斷裂時機架要不產(chǎn)生塑性變形。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 39 機架的變形計算 機架的變形是由橫梁的彎曲變形和立柱的拉伸變形組成的，由于橫梁的斷面尺寸較橫梁 的長度來說都是較大的，在計算橫梁的彎曲變形時，應(yīng)考慮橫向切力的影響，即 39。39。39。3f —— 由拉力產(chǎn)生的立柱拉伸變形。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 40 由《機械設(shè)計手冊》查得鑄鋼的彈性模量為 *105Mpa 所以 2 2239。39。 由《機械設(shè)計手冊》查得 G=75GP=75*103Mpa，可得 3 339。39。 39。 機架傾翻力矩計算 矯直機工作時，機架的傾翻力矩由兩部分組成 Q d hM M M?? （ ） 式中： MQ—— 機架總傾翻力矩； Md—— 傳動系統(tǒng)加于機架的傾翻力矩； Mh—— 水平力引起的傾翻力矩。 支座反力及地腳螺栓的強度計算 支座反力的計算 工作機座的兩個機架力圖從其兩邊支座中的一個離開。 地腳螺栓的強度計算 首先按經(jīng)驗公式，預(yù)緊螺栓直徑 d,當(dāng)軋輥直徑 500mm 時 0 .1 (5 1 0 ) = 1 2d D m m?? 對地腳螺栓進行校核 39。 許用應(yīng)力 [σ ]=7080Mpa 224 6 0= 3 6 . 7 2 [ ]2 0 3 . 1 4 1 0 . 2KN M P amm??? ???? 故地腳螺栓強度合格。 前面綜述了矯直機傳功的受力分析，傳動形式和特點等。 該矯直機主傳動裝置的設(shè)計具有結(jié)構(gòu)合理，維護方便的特點，該技術(shù)產(chǎn)品性能在國內(nèi)外具有價格便宜，易損件，配套件更換方便，維護維修成本低等優(yōu)勢和較大的市場潛力整體式減速分配箱應(yīng)用較為廣泛，通過此次的設(shè)計的母的是要簡化以往的機器，使整個箱體機從重量，性能，經(jīng)濟等各個方面都達到最優(yōu)。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 48 9 參考文獻 [ 1] 機械設(shè)計手冊編委會 .機械設(shè)計手冊 [M]．北京：機械工業(yè) 出版社， 20xx [ 2] 濮良貴，紀(jì)名剛主編 .機械設(shè)計（第 7 版） [M] .北京：高 等教育出版社， [ 3] 紀(jì)明綱主編 .機械設(shè)計 [M] .北京： 高等教育出版社， 20xx [ 4] 劉鴻文主編 .材料力學(xué) [M] . 北京：高等教育出版社， 1991 [5] 黃華清主編 .軋鋼機械 [M] .北京：冶金工業(yè)出版社， [ 6] 鄒家祥主編 .軋鋼機械 [M] .北京：冶金工業(yè)出版社， ～ 389 [7] 冶金工業(yè)部武漢鋼鐵設(shè)計院主編 . 板帶車間機械設(shè)。此次設(shè)計是對我們的一次鍛煉和檢驗，是大學(xué)所學(xué)各種知識的匯總和復(fù)習(xí)，也是對我們各方面能力的一次檢驗。有一點是肯定的，就是隨著滲碳淬火這種熱處理方式的日漸成熟和完善，磨齒 機精度的不斷提高，硬齒面齒輪應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，輥式矯直機的傳動也不例外，從而使其傳動的扭矩更大，體積更小重量更輕。 8 結(jié)束語 經(jīng)過最后一個學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計，到目前為止，我的畢業(yè)設(shè)計課題 （矯直機主傳動裝置）的設(shè)計計算基本宣告結(jié)束。1R —— 地腳螺栓的最大拉力，取 39。 此時 51 10 50 2N m m K NR K Nmm??? ? ? 應(yīng)該注意，為保證機架地腳與軌座得配合表面始終不被分開，故對地腳螺栓的預(yù)緊力必須大于 1R ，一般為保險起見，應(yīng)取地腳螺武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 42 栓總預(yù)緊力 yR 為 1(1 . 2 1 . 4 ) 3 0 . 1 7 _ 3 5 . 2 0yR R K N? ? ? 取 yR =32KN. 每個地腳螺栓的預(yù)緊力為 39。最危險的情況是，下三輥同時折斷或傳動下三輥的傳動系統(tǒng)產(chǎn)生了瞬時傳動間隙以及下三輥從動時，即 345= = =0M