【正文】 對管棒材拉拔而言 , 在所有的拉拔設(shè)備中 , 卷筒拉拔機(jī)生產(chǎn)率最高 , 目前已廣泛采用臥式、立式、倒立式幾種 , 生產(chǎn)Φ 50mm 以下的管材和棒材 , 長度可達(dá) 6000m , 小時生產(chǎn)率比直線拉拔機(jī)提高 3— 10 倍。為高速發(fā)展 , 要求大量增加鋼管的生產(chǎn)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也考察了團(tuán)隊(duì)合作的能力，讓我明白了與同學(xué)們之間的合作也是很重要的。我想這是一次意志的磨練，是對我實(shí)際能力的一次提升。這次畢業(yè)論文的制作過程是我的一次在學(xué)習(xí)，再提高的過程。 最開始，老師給我定了題目： 新型筒輥磨設(shè)計(jì)。當(dāng)軸向載荷比徑 向載荷大得多并且轉(zhuǎn)速較低時，常用兩種不同類型軸承的組合，讓它們分別承受軸向及徑向載荷。 (4)運(yùn)轉(zhuǎn)精度用滾動軸承支承的軸，其軸向及徑向運(yùn)轉(zhuǎn)精度既與軸承零件的精度及彈性變形有關(guān)，也與相鄰部件的精度及彈性變形有關(guān)。 f2 為載荷分布系數(shù) 載荷分布系數(shù) f2 如果極限轉(zhuǎn)速不能滿足要求，需另選軸承或采 取改進(jìn)措施，如提高軸承精度，加大球軸承的游隙，采用青銅或夾布膠木保持架，采用噴油或油霧潤滑等。這類軸承宜成對使用，適用于旋轉(zhuǎn)精度高的支承。的相對偏轉(zhuǎn)角，故能自動調(diào)心，以適應(yīng)軸的變形或安裝誤差。 4)軸向推力軸承公稱接觸角 a 一 90。主要承受徑向載荷，其中某些也可承受輕微的軸向載荷。 第一節(jié) 滾動軸承的構(gòu)造、類型和代號 第三章 受力分析與設(shè)計(jì)公式推導(dǎo) 35 1．構(gòu)造 典型的滾動軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架四種元件組成，如圖 111所示。 (6)計(jì)算應(yīng) 滿足下列條件： 式中： w 為軸的抗彎截面系數(shù)。將軸上作用力分解為水平面受力圖和垂直面受力圖。 以上三種方法可單獨(dú)使周或逐個使用。第三章 受力分析與設(shè)計(jì)公式推導(dǎo) 33 它主要用于下列情況：①傳遞以轉(zhuǎn)矩為主的傳動軸；②初步估算軸徑以便進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；③不重要的軸。 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 卷筒的輪轂結(jié)構(gòu) (3)改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)，減少應(yīng)力集中主要措施有：①盡量避免形狀的突然變化，宜采用較大的過渡圓角。 軸上零件的軸向固定方法見圖 104，有軸肩（或軸環(huán)）、擋圈、圓螺母、套筒、圓錐形軸頭等。為使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，必要時還應(yīng)對軸頸和軸頭提出平行度和同軸度等要求。但空心軸的制造比較費(fèi)工，所以必須從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行全面分析才能決定是否有利。在設(shè)計(jì)軸時，除了要按這些工作能力準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算或校核計(jì)算以外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上還須使軸能滿足其他一系列要求，例如軸上零件固定的要求、熱處理要求、運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)要求等。不重要的或受力較小的軸以及一般傳動軸可使用 Q23 Q25 Q235AF。 工作情況系數(shù) 動力機(jī) 轉(zhuǎn)矩變化小 轉(zhuǎn)矩變化沖擊中等 轉(zhuǎn)矩變化沖大 電動機(jī) 多缸內(nèi)燃機(jī) 單、雙杠內(nèi)燃機(jī) （ 3）校核強(qiáng)度 （ 4）聯(lián)軸器軸孔型式及其代號 選取凸緣聯(lián)軸器 1．軸的功用 軸用來支承軸上回轉(zhuǎn)零件、傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動。含有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對溫度、腐蝕性介質(zhì)、光等比較敏感，而且容易老化。 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 )小齒輪選取 45鋼，調(diào)制， =240HBS。（ 1000 60） = 電機(jī)的傳動效率 =247。(100060)=10000012247。這樣，在兩個鉗臂上施加分開力時，兩個連板相互頂死形成自鎖機(jī)構(gòu)，使得夾持鉗能夠夾緊管材，電磁鐵得電時吸合，夾持鉗的兩個鉗臂處于打開狀態(tài)，另外在鉗臂的下端凹槽內(nèi)設(shè)有尼龍墊塊；拔模內(nèi)設(shè)有固定座，固定座通過螺栓與連接板連接，連接板通過螺栓固定在模座的一側(cè)臺階上，模座連接連接板的一側(cè)凹槽內(nèi)設(shè)有定徑模，另一側(cè)凹槽內(nèi)設(shè)有密封模，模座連接密封模的一側(cè)通過螺栓與模蓋板固定連接，定徑模與密封模中間穿過管材，模座與潤滑油管連接，潤滑油管向定徑模、模座、密封模和管材之間 的空隙輸送高壓油從而形成高壓油腔，進(jìn)而在管材燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 與定徑模之間形成潤滑油膜，減少了管材與定徑模之間的摩擦，減小了拉拔力。他的主要缺點(diǎn)是：道次形變量小，因此加工道次多，生產(chǎn)周期長；金屬消耗大。日本五弓勇雄教授將拉拔與軋制結(jié)合起來，與 1956 年研 究成功了輥式模拉拔法，即用孔型輥代替孔模，把大部分滑動摩擦變成了滾動摩擦，由于成功地將材料表面的摩擦阻力減少，從而減少了拉拔力，加上使用冷卻效果好的水溶性油做潤滑劑，可實(shí)現(xiàn)高速拉拔，此外還獲得很多額外效益，如提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了成本，而且該項(xiàng)技術(shù)還可應(yīng)用于其他場合，如拉拔錐形線，將非圓斷面線拉成圓形線等等，帶動了其他新技術(shù)的開發(fā)。 3）超塑性無模拉拔 金屬材料在某些特定的條件下（一般包括特定的組織結(jié)構(gòu)、較高的變形第一章緒論 5 溫度、較低的應(yīng)變速度）能夠出 現(xiàn)超過尋常幾十倍、幾百倍的塑性和減小變形抗力（只為常溫下變形抗力的幾分之一、幾十分之一）這為金屬的成形加工開創(chuàng)了誘人的前景及應(yīng)用上的巨大潛力 , 這就是國外 30 多年來 , 中國 20 多年來蓬勃興起的金屬超塑性。當(dāng)該滑座進(jìn)行拉拔時 , 另一滑座再返回到初始位置 , 如此循環(huán)進(jìn)行。本文針對上述問題 , 在對拉拔機(jī)組性能參數(shù)動態(tài)實(shí)測的基礎(chǔ)上 , 從設(shè)計(jì)、制造角度分析了產(chǎn)生的原因 , 并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施 , 為我國今后連續(xù)拉拔設(shè)備的設(shè)計(jì)制造提供有益參考。 材聯(lián)合拉拔機(jī)由于能將冷撥矯直、剪切、拋光 , 甚至探傷、分選、包扎等多道工序連續(xù)完成 , 經(jīng)濟(jì)效益顯著 , 故各廠競相引進(jìn)或仿制。我國第一臺 L L JZ 一 4 一工型黑色金屬棒材拉拔機(jī)和 1 .5 噸銅棒剝皮拉拔機(jī)分別于 19 82 年和 19 83年通過部局的技術(shù)鑒定 , 并分別榮獲冶金部和市局科研技術(shù)三等獎、局技術(shù)迸步獎。 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 拉拔機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 拉拔是一種高經(jīng)濟(jì)效益的加工工藝。為高速發(fā)展 , 要求大量增加鋼管的生產(chǎn)。 設(shè)計(jì)參數(shù)： 拔制力： 10噸；拔制方式：空拔；拔制后鋼管最大長度： 63 米； 拉拔速度： 12米 /分；小車回程速度： 60米 /分；拉拔潤滑方式：壓力油潤滑。 材料： T22換熱管，屈服強(qiáng)度 205Mpa，抗拉強(qiáng)度 415Mpa 毛坯到產(chǎn)品管材規(guī)格：Φ 32x3到Φ 25x3到 Φ 19x3； 基 本 要 求 完成理論計(jì)算； 完成 6 張 A1 圖紙量，至少一張 A0 裝配圖，其中一張手工圖； 開題報(bào)告 3 千字以上，文獻(xiàn)綜述 4 千字以上； 翻譯與課題有關(guān)的外文資料不少于 3 千漢字以上； 計(jì)算說明書 2萬字以上， 參考文獻(xiàn) 15 篇以上（其中學(xué)術(shù)期刊類參考文獻(xiàn)不少于 8 篇，中文文獻(xiàn) 10 篇以上，外文文獻(xiàn) 5 篇以上）。為此 , 必須進(jìn)一步提高拔機(jī)的拉生產(chǎn)能力 , 其基本途徑是提高拉拔速度 , 加大小車的工作行程 , 減少拉拔過程的輔助時間。隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展 , 石油、化工、機(jī)器制造等行業(yè)對冷拔鋼管等冷拔鋼材的需求量日益增加 , 提高拉拔機(jī)的生產(chǎn)能力是增加冷拔鋼材產(chǎn)量的最好辦法。前者已為國內(nèi)許多廠家所采用 , ‘一這標(biāo)志著我國已經(jīng)開始走向一自己設(shè)計(jì)制年第 e 期造連續(xù)拉拔機(jī)的時代。已引進(jìn)的有長城鋼廠北京銅廠、洛陽銅加工廠等。 履帶式連續(xù)拉拔機(jī)由兩條單向傳動的環(huán)形鏈組成 , 鏈?zhǔn)抗潭ㄖb有支撐滾輪的移動機(jī)構(gòu) , 滾輪靠在可以調(diào)的導(dǎo)向裝置上?；嚼螜C(jī)的優(yōu)點(diǎn)是 , 制品作用在鉗口士的力在滑座殼體中被相互平衡。利用金屬的這種特異加工性 , 國外曾有人（韋斯等）進(jìn)行了無模拉拔試驗(yàn) ?如圖 ? 所示 ? , 用一個感應(yīng)線圈將材料進(jìn)行局部加熱 , 使這部分材料處于超塑性狀態(tài)而進(jìn)行拉伸 , 可獲得很大的斷面收縮率。 5）強(qiáng)制潤滑拉拔 1955 年 Christopherson 研究成功一種強(qiáng)制潤滑的流體潤滑拉線加工法 , 能夠大大減小摩擦和延長拉模壽命 , 適用于高速高壓的拉拔生產(chǎn) , 還可拉拔難以加 工的材料 拉拔機(jī)存在的一些問題 設(shè)備輔助面積大 外部擦大 能耗高 工藝復(fù)雜 生產(chǎn)效率不高該設(shè)備在燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 生產(chǎn)過程中輻射強(qiáng)烈的噪聲 , 對操作工人健康危害極大 , 同時對整個廠區(qū)和廠外周圍環(huán)境也有干擾。其生產(chǎn)的一般工藝流程圖如下： 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 冷拔的基本特點(diǎn)、拔管方式和分類 到了一定程度后的在制品為了消除加工硬化及其他需要在繼續(xù)冷變形之前都要進(jìn)行一系列準(zhǔn)備工作 ，工序比較多；管料從投產(chǎn)到加工成成品通常要經(jīng)過多次冷變形，而且整個生產(chǎn)過程往冷拔鋼管生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是：管料在冷變形前和累積冷變形量達(dá)往包含多個由準(zhǔn)備工序和變形工序組成的從生產(chǎn)循環(huán)，循環(huán)往復(fù)，生產(chǎn)周期長，金屬消耗大；設(shè)備多為單體布置，一般是間斷性生產(chǎn)。 發(fā)展方向： (1)隨著拉拔機(jī)的數(shù)量和種類不斷增加，制造拉拔機(jī)的企業(yè)，拉拔機(jī)行業(yè)內(nèi)急需行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范拉拔機(jī)的生產(chǎn)，來實(shí)現(xiàn)規(guī)范化及通用性。(100060)=20KW 卷筒所需的功率為 20KW 齒輪傳動效率 1= 卷筒 2= 每對軸承的效率 3= 聯(lián) 軸器 4= 總的傳動效率 總 = = 電機(jī)的傳動功率 =20247。 = 鋼絲繩的選取 拉拔力 10 噸 F=10 噸 =10000KG=100kN 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 選取鋼絲繩最小破斷力為 119kN 的鋼絲 鋼絲繩的直徑為 D1=16mm 標(biāo)準(zhǔn)槽型 d= H= K= 第三章 受力分析與設(shè)計(jì)公式推導(dǎo) 23 加深槽型 d= H= K= 返回拉力為 5000N 細(xì)鋼絲的直徑為 D2=6mm 標(biāo)準(zhǔn)槽型 d= H= K= 加深槽型 d= H= K= 400mm 400mm n=12 n= 取 n=9 把其帶入 所以小卷筒的直 徑為 =426mm 800 n=60 n= 取 n=23 大卷筒的直徑 =830 粗鋼絲繩的直徑為 16mm L=63m 齒輪的計(jì)算校核 選擇材料，精度及參數(shù) 材料選擇 直齒錐齒輪的齒加工多為刨齒 ,不宜采用硬齒面。 大齒輪選取 45鋼，正火=200HBS,二者的差為 40HBS，合適。 5）聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本 在滿足使用性能的前提下，應(yīng)選取裝拆方便、維護(hù)簡單、成本低的聯(lián)軸器。作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的零件都要裝在軸上來實(shí)現(xiàn)其回轉(zhuǎn)運(yùn)動。 合金鋼具有較高的強(qiáng)度和硬度，可淬性也較好，可在傳遞大功率并 要求減輕重量和提高軸頸耐磨性時采用。對于重型軸，還須考慮毛坯制造和探傷等問題。有時為了節(jié)約貴重的合金鋼或優(yōu)質(zhì)鋼，或是為了解決大件鍛造的困難，也可用焊接的毛坯。對于滑動軸承的軸頸，有時還要提出表面熱處理的條件等。軸肩的結(jié)構(gòu)簡單，可以 承受較大的軸向力；螺釘鎖緊擋圈用緊定螺釘固定在軸上，在軸上零件兩側(cè)各用一個擋圈時，可任意調(diào)整軸上零件的位置，裝拆方便，但不能承受大的軸向力，且釘端會引起軸應(yīng)力集中；當(dāng)軸上零件一邊采用軸肩定位時，另一邊可采用套筒定位，以便于裝拆；如果要求套筒很長時．可不采用套筒而用螺母固定軸上零件，螺母也可用于軸端；軸端擋圈常用于軸端零件的固定；圓錐形軸頭對中好，常用于轉(zhuǎn)速較高時，也常用于軸端零件的固定。若圓角半徑受到限制，可 改用內(nèi)圓角、凹切圓角 [圖108a） ]盛肩環(huán)以保證 圓角尺寸 [圖 l08b)]；②過盈配合的軸，可在軸上或輪轂上開減載槽；③在軸上打孔、緊定螺釘端坑、鍵槽圓角過小等，都常會引起應(yīng)力集中而降低軸的疲勞強(qiáng)度。彎矩等影響可在計(jì)算中適當(dāng)降低許用切應(yīng)力。一般轉(zhuǎn)軸按許用彎曲應(yīng)力計(jì)算已足夠可靠，不一定再用安全系數(shù)法校核 。求出水平面上和垂直面上的支承點(diǎn)反作用力。 軸承的選擇 滾動軸承已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并由專業(yè)工廠生產(chǎn)。內(nèi)圈、外圈分別與軸頸、軸承座孔裝配在一起。 當(dāng)內(nèi)、外圈軸線重合，并且元件無彈性變形時滾動體與內(nèi)、外圈滾道接觸處的法線與軸承徑向平面間的夾角叫公稱接觸角（圖 112）。只能承受軸向載荷。這類軸承適用于彎曲剛度較小的軸、二軸承孔同心度較低及多支點(diǎn)的支承中。 (6)圓錐滾子軸承與角接觸球軸承類似，因滾動體與套圈間為線接觸，故同時承受徑向載荷和單向軸向載荷的能力比角接觸球軸承的大，但其極限轉(zhuǎn)速低。綜合使用以上各項(xiàng)措施，可使極限轉(zhuǎn)速提高一倍以上。如軸承與軸和外殼孔的配合間隙會導(dǎo)致軸的中心偏移，影響軸承與軸的運(yùn)轉(zhuǎn)精度。 (3)支承剛度要求較高時，可成對采用角接觸型軸 承。當(dāng)開題報(bào)告定下來的時候，我當(dāng)時便立刻著手資料的投入到工作中，當(dāng)時面對浩瀚的書海真是有些茫然，不知如何下手。在論文中我充分運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)到的知識。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也是我們的同 學(xué)關(guān)系更近了一步，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們有更好