【正文】 鑄鐵，熱處理方式采用正火或者調(diào)質(zhì)等熱處理方式。為提高抗膠合能力，小齒輪和大齒輪采用不同牌號的鋼制造。確定安全系數(shù)SH和SF，見表31。一般=~=~；大小齒輪都是硬齒面時(shí)， 取表中偏下限的數(shù)值。8）確定大齒輪齒數(shù)根據(jù)計(jì)算公式確定大齒輪齒數(shù)，計(jì)算公式如下為； 對計(jì)算后的齒數(shù)圓整，建議相嚙合的大小齒輪齒數(shù)滿足互為質(zhì)數(shù)。計(jì)算公式如下： （） 按照當(dāng)量齒數(shù)，根據(jù)齒形系數(shù)曲線以及齒根應(yīng)力修正系數(shù)曲線，確定齒形系數(shù)，齒根應(yīng)力修正系數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)表見表34。.11）計(jì)算中心距，修正螺旋角計(jì)算公式如下： （）對計(jì)算后的中心距圓整，根據(jù)公式對螺旋角進(jìn)行修正： （）12)齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算校核由于斜齒輪齒面接觸線傾斜，重合度較大，有利于提高齒面接觸強(qiáng)度，故引入重合度系數(shù)及螺旋角系數(shù)考慮其影響，并計(jì)入載荷系數(shù)K，因此斜齒圓柱齒輪傳動在預(yù)期壽命內(nèi)保證齒面不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕的強(qiáng)度條件為 （）式中：——輪齒的工作寬度；——載荷系數(shù)；——齒輪分度圓直徑； ——許用接觸應(yīng)力。故輪齒失效通常為強(qiáng)度計(jì)算，既復(fù)雜也不精確?？v向重合度 （）如1，取 =1。在一般情況下工作的軸承，只要類型選擇合適，安裝、維護(hù)的好，絕大多數(shù)均因疲勞點(diǎn)蝕而報(bào)廢。假定軸承順次在當(dāng)量動負(fù)荷、在工作，其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速為、……；軸承在每種工作狀態(tài)下的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間與總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的比值為,……，則其平均負(fù)荷為： （）式中為平均轉(zhuǎn)速，按下式計(jì)算 （）由于雙卷筒卷取機(jī)的運(yùn)動卷取帶鋼的速度是恒定的，但是帶卷在不斷增大。② 計(jì)算軸承當(dāng)量靜載荷 （） 計(jì)算結(jié)果應(yīng)滿足當(dāng)量靜載荷小于額定靜載荷，同時(shí)要求軸承的工作轉(zhuǎn)速小于相應(yīng)潤滑條件下軸承的極限轉(zhuǎn)速。表35 溫度系數(shù)軸承工作載荷t1201251501752002252503001 上公式適合于可靠度為90%，常規(guī)材料和常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件。數(shù)值應(yīng)從軸承廠獲得。一般情況下?。剑薄Ｒ虼?，軸的材料應(yīng)具有足夠高的強(qiáng)度和韌性，對應(yīng)力集中敏感小和具有良好的工藝性，有的軸還有耐磨性要求。 合金鋼比碳鋼具有更高的力學(xué)性能和更好的淬火性能，但對應(yīng)力集中比較敏感，價(jià)格較貴。常用的有三種估算方法。高速輸入軸的直徑d可按與其相聯(lián)接的電動機(jī)軸的直徑D估算，d=（~）D,各級低速軸的直徑d可按同級齒輪傳動中心距a估算，d=(~)a。由上式可得軸的設(shè)計(jì)公式：實(shí)心圓軸： （） 空心圓軸： （）表38軸常用的幾種材料的值軸的材料Q235，204540Cr,35SiMn38SiMnMo,2Cr131Cr18Ni9Ti12~2030~4040~5215~25 注：表中所列的值，當(dāng)彎矩相對于扭矩較小或只受扭矩時(shí)，取較大值，反之，取較小值。計(jì)算過程如下：按彎扭合成強(qiáng)度條件的計(jì)算：a)根據(jù)各段的尺寸，繪制出軸的結(jié)構(gòu)簡圖；b)根據(jù)軸的受力情況，計(jì)算出水平面的支反力和垂直面的支反力，以及彎矩；c)繪制水平及垂直的支反力圖，以及彎矩圖；d)計(jì)算合成彎矩圖，繪制合成彎矩圖；e)計(jì)算扭矩T，繪制扭矩圖；f)對危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核。因此，對在變應(yīng)力下工作的軸應(yīng)進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù)校核計(jì)算。對于實(shí)際采用的材料組合和標(biāo)準(zhǔn)尺寸來說，壓潰和磨損是主要失效形式，所以通常只進(jìn)行鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度或耐磨性計(jì)算。對于矩形花鍵， 此處D和d分別為矩形花鍵軸外徑和內(nèi)徑，C為倒角；對于漸開 線花鍵，h=m，m為模數(shù)；——花鍵平均半徑（mm），對于矩形花鍵， ； 對于漸開線花鍵，D為漸開線花鍵分度圓直徑（mm）；L——齒的工作長度（mm）； ——許用擠壓應(yīng)力(MPa)； ——許用壓強(qiáng)(MPa)。楔形塊的斜度的取值：據(jù)有關(guān)資料介紹，可以得出其最小傾斜值為7度，如果該傾斜角小于該值，會出現(xiàn)自鎖狀態(tài)?；蛘邆渥ⅲ簽檐堉茣r(shí)帶材的屈服極限 《軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)》中，張力的計(jì)算可以通過下式來求取： ()式中：——單位張力系數(shù)，可以按照下式求?。簩τ趲т摚?，軋制時(shí)，縱剪時(shí)，重卷時(shí)，電解清洗時(shí)。這種卷筒在受力分析時(shí)，極為不利，很容易產(chǎn)生塑性變形。若考慮油缸的效率，則有：(最大油缸推力) () 式中：；為楔形塊斜面與卷筒斜面的摩擦系數(shù)，(該數(shù)值跟潤滑條件相關(guān))；為楔形塊與心軸平面的摩擦系數(shù)；為卷筒的外徑；為帶鋼的張力；為卷筒的當(dāng)量半徑，為油缸的傳遞效率，由于油缸的輸出力應(yīng)該大于卷取過程中脹徑、縮徑以及卸卷過程中所需要的力，~； 鋼卷卸卷時(shí)卷筒縮徑卷取機(jī)卷取工作完成后，為了卸卷，卷筒需要縮徑，此時(shí)脹縮液壓缸需要提供反向力，使斜楔作與脹徑時(shí)相反方向運(yùn)動，稱作為拔出力，受力分析如下圖所示： 卷筒扇形板受力分析示意圖：由靜力學(xué)平衡方程(向上、向右為正)有： （）由此可得： ()式中，為卷筒外壁對帶鋼內(nèi)層的摩擦系數(shù)；為楔形塊的傾角；為接觸面的正壓力；為作用在扇形板上的徑向壓力沿豎直方向的分力。重慶大學(xué)本科學(xué)位論文 4 卷筒軸的有限元分析4 卷筒軸的有限元分析 有限元理論概述有限元法(finite element method)是20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的一種數(shù)值計(jì)算方法。 有限元法的優(yōu)點(diǎn)是解題能力強(qiáng)，可以比較精確地模擬各種復(fù)雜的曲線或曲面邊界，網(wǎng)格的劃分比較隨意，可以統(tǒng)一處理多種邊界條件，離散方程的形式規(guī)范，便于編制通用的計(jì)算機(jī)程序，在固體力學(xué)方程的數(shù)值計(jì)算方面取得巨大的成功。,進(jìn)而影響著整個卷筒的使用壽命，所以在此選取卷筒軸作為研究對象。其中徑向壓力視為均布力。由于時(shí)間和數(shù)據(jù)有限，本文在此部分僅僅作一個簡單的定性分析，找出應(yīng)變和應(yīng)力的最大位置的大致所在，在今后的學(xué)習(xí)和研究中可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定量的分析和計(jì)算。在第二章，本文著重介紹了卡羅塞爾卷取機(jī)的工作原理及主要構(gòu)件的組成，并分別簡單的介紹了下各個構(gòu)件。重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)參 考 文 獻(xiàn)[1]鄒家祥，軋鋼機(jī)械，冶金工業(yè)出版社，2006[2]劉寶衍，軋鋼機(jī)械設(shè)備，冶金工業(yè)出版社，1984[3]鄒家祥，軋鋼機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論，冶金工業(yè)出版社，[4]黃慶學(xué)，軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)，冶金工業(yè)出版社，[5]龍振宇，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，[6]陳天富等，材料力學(xué)，重慶大學(xué)出版社，[7]祖業(yè)發(fā)，現(xiàn)代機(jī)械制圖，機(jī)械工業(yè)出版社，[8]成大先，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，第四版1~5卷，化學(xué)工業(yè)出版社，2002[9]許睦旬，Inventor 2009三維機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用基礎(chǔ)，高等教育出版社，2009[10]劉兵山，Patran從入門到精通，中國水利水電出版社，[11] 重型機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，[12] 電動機(jī)[13]覃廷堯、盧進(jìn)莉，新型卷取機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，西安重型機(jī)械研究所，重型機(jī)械，2009 [14]潘仲，高速冷連軋卷取機(jī)電機(jī)功率和減速比的確定，寶鋼技術(shù)，[15]馮鎖莉等，關(guān)于精整卷取機(jī)卷筒的分析，科技咨訊，2007[16]姜世平等，Carrousel卷取機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動、動力參數(shù)分析，機(jī)械設(shè)計(jì)，[17]王愛民等，冷軋卷取機(jī)懸臂卷軸支撐的設(shè)計(jì)改造，新疆鋼鐵，[18]布昭元等，降低地下卷取機(jī)主傳動系統(tǒng)動載荷的研究，冶金設(shè)備，[19]戴文軍，卡羅塞爾卷取機(jī)動態(tài)特性分析及仿真研究，[20]焦時(shí)光，卡羅塞爾卷取機(jī)結(jié)構(gòu)和參數(shù)分析及仿真,[21]曹憲勇，張力卷取機(jī)在工程中的應(yīng)用，中冶京誠工程技術(shù)有限公司軋鋼所　北京100176，[22]覃廷堯,盧進(jìn)莉,新型卷取機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,西安重型機(jī)械研究所,1999[23]Patrick Smolinski, Craig S. 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