【正文】 M M 時。39。 39。 13 5 4 21 4 2 0 1 0 3 7 . 2 1 0= 1 . 2 0 . 0 5 82 7 5 1 0 1 8 . 3 6 5 1 0Rl Nmf K m mG F M P a m?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? 機架立柱的拉伸變形： 39。39。39。3 012()2l xxMf M dxREI???? 整 理 積 分 得 239。39。3 3 3 3f f f f? ? ? （ ） 式中： 3f —— 機架的彈性變形； 39。39。 如果機架簡化為圖示矩形自由框架，則彎矩可表示為 （ ） 式中： l1—— 機架橫梁中性線長度 l2—— 機架立柱中性線長度 I1—— 機架上橫梁慣性矩 I2—— 機架立柱的慣性矩 I3—— 機架下橫梁慣性矩 積分得 （ ） 假設(shè)上下橫梁慣性矩相同，即 I3=I1 時， （ ） 立柱上的彎矩為 （ ） 332211332211122444IlIlIlIlIlIlRl??????? ? ?? ? ???????20 02032120 02032111 12112122 l l ll l lIdxIdxIdxIdxxIdxlIdxxRM121 1 21121224llR l I IMllII????1214RlMM?? 1122118 1RlIlIl???武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 36 圖 51 機架由兩個牌坊，四根立柱支承，故作用在每片機架上的力等于軋制力的一半，即 R=1/4∑ P=1/4*= 機架上下橫梁采用矩形鋼，立柱同樣采用矩形鋼，初選 GB/T 672820xx 型號的矩形鋼，基本參數(shù)如下表： 邊長 /mm 允許偏差 壁厚 理論重量 截面積 慣性矩 /cm4 H B /mm t/mm M(kg/m) A/cm2 Ix Iy 120 80 177。 綜上，牌坊窗口高度為： H=Hz+HA+S1+S2+S0 =+50+150+50+35= 圓整為 H=550mm 牌坊窗口寬度確定 圖 44 由圖可知 B1=2Bx+2t 可取 Bx=80mm 故 B1=2*80+2*62=264mm 即可取 S0—— 余量，令 S0=18mm, 所以牌坊窗口寬度 B=B1+2S0=264+2*18=300mm （ ） 機架寬度的確定 武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 34 機架寬度的主要影響因素為，矯直輥的長度，有前文計算可確 定 機架總寬： L=L1+2L2+2L3=1970mm 式中： L1—— 輥長， L1=1730mm. L2—— 矯直輥工作部分與機架內(nèi)壁距離， L2=60mm. L3—— 機架立柱寬度， L3=60mm. 7 機架強度和變形計算 機架的材料和許用應力 機架一般采用含碳量為 %%ZG260500，強度極限σ b =500600Mpa，延伸率δ s=12%16%。 度要求。從而簡化部件結(jié)構(gòu)和減少材料用量，為后續(xù)優(yōu)化提供了有效參考 。在設(shè)計過程中先在 Soildworks 中建好三維實體模型，再將其導入進 Madis NFX 中進行有限元分析。 取軸的直徑 d3=50mm，考慮到箱體的布置，支撐板（箱體內(nèi)焊接板）的寬度等因素，取軸長為 l23=45mm。圓周方向通過軸上的鍵進行定位，可以選出符合要求的鍵。根據(jù) P36 2(表 153)，取 A0=110 由前面的計算可知 P1=， n1=，T1= 所以 取初始段軸直徑 d1=30mm 根據(jù)箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及嚙合齒輪中心線一致，取該段軸長為 l1=60mm 2）第一段軸上裝軸承（前端用套筒進行軸向定 位）可選出軸承，由裝軸承的軸的直徑 d1=30mm，該軸既受軸向力又受徑向力，所以可選擇角接觸球軸承。 計算彎矩： MH=FrH1 L1=FrH2 L2= 55= M0=Frv1 L1=Frv2 L2= 55= MA=FdD/2= 65/2= Mv=M0Ma= 104= 受力圖如下所示： 由 [2]P355(表 151)查得 [δ 1]=60MPa 由 [2]P364，對稱循環(huán)變應力，折合系數(shù) a=1 由 [2]P365(表 154)查得： )()(128500) ( 10)(6010 3366年???????hPCnl h?333334 30 mmoddw?????則?武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 21 所以 [2]P365(式 155)進行校核 所以，一號軸滿足強度要求。 根據(jù)具體情況進行選擇，由《機械設(shè)計手冊 2》選擇 LT8型，其基本尺寸參數(shù)如下表所示： 表 聯(lián)軸器的尺寸參數(shù)（ L 推薦，優(yōu)先選用推薦值） 公稱轉(zhuǎn)矩 TN(N M) 許用轉(zhuǎn)速 （ r/mm） 軸承直徑 mm d1， d2， d3 軸孔長度（ mm） Y 型 JT型 Z 型 L 推薦 D 710 3000 50 55 56 60 63 112 84 112 70 142 107 142 224 30min NPAd ?mmd 3m in ??武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 18 3）選用完聯(lián)軸器后，根據(jù)其尺寸標準，又由前面計算dmin=38mm，取軸的最小軸徑 d1=38mm， L1=55mm。所選的材為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 =T3=T4=T5=T6=4)總匯 將上述計算結(jié)果列于下表 軸號 轉(zhuǎn)速 n（ r/min） 功率 P（ KW） 轉(zhuǎn)矩 T（ NM） 傳動比 1 960 2 3 武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 12 4 減速分配箱箱體內(nèi)傳動部分的設(shè)計計算 減速齒輪的設(shè)計計算 由第一章可知，減速分配箱減速器的傳動比為 i=,即大齒輪小齒輪的齒數(shù)比為 ，輸入功率 P1=，小齒輪轉(zhuǎn)速為960r/min，由電動機驅(qū)動，工作壽命 15 年（設(shè)每年工作 300 天） ,大修期限為三年，三班制（ 24 小時）。 由《機械設(shè)計手冊》 P3555（表 ）查得其安裝尺寸及最要的外形尺寸為： 電動機總長度： L=508mm 外伸軸徑： D=38mm 外伸長度： E=80mm 電動機中心高： H=132mm 電動機的傳動比 電動機的轉(zhuǎn)速為 nm=960r/min 經(jīng)一級減速后，要進行兩次分配，最終輸出軸的轉(zhuǎn)速可計算得到： v=,v=nr,r=D/2 D 為工作輥的直徑（ D=29mm） 所以 n=nw=n/2π = 3,14=傳動比： i=nm/nw=960247?！栋鍘к囬g 下冊》 P1 19 中系數(shù)大值用于薄板，故取 D==30 =29mm 確定輥長（根據(jù)板帶車間 P12 0） L=bmax+（ 100300） mm =1530+200=1730mm 確定輥數(shù) 由設(shè)計要求可知 n=5 校核矯正輥扭轉(zhuǎn)應力 材料選擇 60Cr2MoV，其 [t]=18kg/= 選擇滾動軸承 f1=（ ）取 f1= 冷矯無油有銹層得材料取 u= 輥徑 d1=（滾動軸承） D1= 29=，取 d1=20mm 傳動軸承直徑 d== 29= 按薄板取 C0=0， Cp3=3,則 Cq3=C0+Cp3=0+3=3 查表《板帶車間》 P1 24 表（ 1448）， Cb3= 查表《板帶車間》 P1 28 表（ 1451）， Cm3= 則扭轉(zhuǎn)應力為 所以，矯正輥的扭轉(zhuǎn)應力滿足強度要求。 該矯正機的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，一個電機驅(qū)動，傳動結(jié)構(gòu)精巧，布置緊湊，每個齒輪受力較均勻。 方案設(shè)計及確定 方案： 1 2齒 輪 軸 1齒 輪 軸 2齒 輪 軸 3 345武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 7 圖 矯直機傳動系統(tǒng)方案原理圖 該方案是一個由一個電動機驅(qū)動的，經(jīng)過一級減速機通過五個完全相同的小齒輪進行分配的，整體減速分配箱。一般情況下，為了防止鋼板在工作輥中打滑，輥式鋼板矯正機所有的工作輥都是驅(qū)動的。 由此可以分析，當采用單支傳動時，以直接傳動第 三根齒輪軸最好。由于施加鋼材反向彎曲或拉伸的方式不同以及結(jié)構(gòu)上的不同而有不同類型的矯直機，所以矯正鋼材所需的矯直機的種類有很多種，驅(qū)動矯正機的減速分配箱也有各種各樣的傳動形式。鋼鐵行業(yè)對矯直機的需求也越來越迫切，因為軋件在軋制，冷卻和運輸過程中，由于各種各樣的因素的影響，玩玩產(chǎn)生形狀缺陷。經(jīng)過煉鐵廠煉制的鋼坯，需要經(jīng)過軋鋼車間和精整車間的產(chǎn)品處理才能成為用戶需要的鋼鐵產(chǎn)品。 slow distribution box。 本文設(shè)計的主 參數(shù)如下： 選擇電機為： Y 系列，功率為 的 Y132M26 型電動機，其轉(zhuǎn)速為 nm=960r/min。由于圓柱齒輪減速機的制造和安裝較為簡單，因此在矯直機主傳動系統(tǒng)中得到廣泛的應用。所以矯正機在軋鋼機械中有著舉足輕重的地位。由于種種原因軋后鋼材必須經(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以達到國家規(guī)定的質(zhì)量標準。 本文的設(shè)計方案是：由一個電動機驅(qū)動的，經(jīng)過一級減速的，通過五個小齒輪進行分配的整體減速分配箱。 在整個設(shè)計中，本文對減速分配箱箱體內(nèi)的各零件做了仔細的設(shè)計計算和校核，通過對箱體內(nèi)各零件的合理的布置以及各部分的完善，最終設(shè)計除了滿足要求的矯直機的主傳動系統(tǒng)。 straightening machine main drive mechanism。一個國家鋼鐵行業(yè)的發(fā)展狀況是該國綜合國力的重要表現(xiàn)。比如矯直機，今年隨著鋼鐵 .汽車 .家用電器行業(yè)的發(fā)展，對鋼板質(zhì)量的要求越來越高。所以矯直機在軋鋼機械中占有舉足輕重的位置。 該矯直機由電機通過聯(lián)軸器傳動減速分配箱的輸入軸，通過一對斜齒圓柱齒輪進行一級減速，減速后的傳動軸的伸出端，與五個相同的相互嚙合的斜齒圓柱齒輪中的第三個齒輪相聯(lián)，進行一級分配，這樣剛好把電動機輸出的總扭矩通過平均分配傳遞給五個矯正輥。 進一步優(yōu)化 由于矯正輥的第三根（或第二根）矯直輥的矯正扭矩最大，因此，對該輥要盡可能由減速機的一根出軸經(jīng)齒輪座直接傳動，以減輕齒輪座的負荷。每根輸入軸帶動 一組齒輪。因為將減速機與齒輪座組成一個整體，可減少傳動件，且結(jié)構(gòu)緊湊，能減少機列總長度，節(jié)省精整車間的空間。查表 144 取 t=30mm 計算輥子直徑 D=（ ） t。 根據(jù)矯直機的功率（ ），可選擇 Y 系列，功率為 的 Y132M26 電動機，其轉(zhuǎn)速為 nm=960r/min。 =T3=9550P3/n3=9550 247。 3==21 大齒輪齒數(shù) Z2=21 ==63 MPaFE 5001 ?? MPaFE 3802 ??, 211 ?? FNFN KKM P aM P aSKM P aM P aSKFEFNFFEFNF ][ ][222111????????????][ FSaFaYY?0 1 6 5 3 8 7 2 8 ][0 1 3 7 0 3 ][222111??????FS