【正文】 ???????? 式中 1D 為毛管外徑，取 1 304D mm? 2D 為毛管內(nèi)徑，取 2 266D mm? 軋件前后的寬度 0b 為管坯直徑，即為 270mm ；軋件軋制后的寬度 1b 為毛管外徑，即為304mm 所以由公式 22 22121 1 1304 270( ) ( ) ( ) ( )22 22 304 304mDDh Q b m m? ?? ??? ???? ??? ? ? ?? ? ? ? 22 2212220 10 1 0 13 0 4 2 6 6270( ) ( ) 3 .1 4 ( ) ( )( ) 3 .1 4 ( )22 22222 7 0 3 0 4PmDDDQ Qhb b b b?? ?? ??? ????? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ( 21 1. 95 55 .9 3 ) 15 6. 02m m m m? ? ? 121213 60 55 .9 3 13 60 55 .9 32( ) ( ) 2( ) ( )2 2 2 2 2 2 65 2. 0313 60 55 .9 3mmdmhhRRR m m m mR R h? ? ? ?? ? ?? ? ? 綜上所知， 3 1 8 .9 5 1 .1 1287mlh ? ? ? 軋件尺寸大，雖然壓下量亦比較大，但mlh 相比尚較小，mlh 約為 ，只有在軋制尺寸較小的鋼坯時(shí)mlh 才有可能達(dá)到 ，其大部分軋制道次的 1mlh ? ，此時(shí)接觸弧上摩擦力的影響不是主要的（即認(rèn)為 1n??? ） ,影響平均單位壓力的主要因素是外區(qū)影響系數(shù) n??? 。有時(shí)候頂桿雖然承受大的軸向力但還不致于破壞，但由于頂桿彎曲較大，使得穿孔過程很不穩(wěn)定，容易造成嚴(yán)重的壁厚布均，甚至出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象。 一般斜軋情形下，具有送進(jìn)角和輾軋角，各取 15o （ a） 若在沒有頂頭的情況下，即軋件在其前進(jìn)運(yùn)動中沒有遇到軸向阻力時(shí)，軋輥受的總的軸向分力為： c os sin sin sinQ P P? ? ? ???總 上式中 ? 角的正切是軋輥與軋件平均接觸寬度 Xb 與軋制力作用面內(nèi)的坯料半徑，即管坯半徑的比值， ta n 270 D m m m m? ? ? ? 其中 Xb —— 軋輥與軋件的平均接觸寬度 PD —— 軋制力作用面內(nèi)的坯料半徑，即管坯半徑 270mm 所以可知 sin ?? cos ?? 得 c o s sin sin sin 9 6 .1 2 0 .9 4 0 .2 6 9 6 .1 2 0 .3 3 0 .2 6 1 5 .2 4Q P P t? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?總 力矩 ( s in c o s c o s c o s )2XbM P R ? ? ? ??? 9 3 . 5 89 6 . 1 2 ( 5 4 0 0 . 3 3 0 . 9 7 0 . 9 4 0 . 9 7 )2? ? ? ? ? ? ? 內(nèi) 蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 35 10t m m N m? ? ? 上式中 R 是合力作用面內(nèi)的軋輥半徑，即 540R mm? （ b） 若沒有頂頭時(shí)，根據(jù)《鋼管塑性變形原理》中所介紹可以知道軋件在前進(jìn)方向上受到阻力，這個力等于頂頭或芯棒的軸向力，如以 Q 表示這個軸力，則每個軋輥上的力為(Q n n其 中 為軋輥的數(shù)目），對于二輥穿孔機(jī)，考慮導(dǎo)板產(chǎn)生的軸向力 E ，這個阻力也由軋輥承受，這是每個軋輥上將作用于2Q的附加力和導(dǎo)板的軸向阻力 E ，這些力作用在軋輥上，形成力矩： 即 33 3 9 3 . 5 8( ) c o s ( 1 0 . 6 ) c o s 1 5 1 . 2 1 02 2 2 2oXQ bQME ?? ? ? ? ? ? ? 上式中 ( 3 7 ) 2 96. 12 10. 6LE P f? ? ? ? ? 如圖 310 所示二輥穿 孔機(jī)的受力分析 圖 310 此外，還必須考慮導(dǎo)板對軋件所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)阻力矩 內(nèi) 蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 36 根據(jù)公式 ( 0 . 1 3 0 . 2 7 ) c o s2LLLM P f?? 上式中 Lf —— 壓縮帶處的導(dǎo)板間距； L—— 軋件與導(dǎo)板間的摩擦系數(shù)； ? —— 前進(jìn)角 所以可知 ( 0 . 1 3 0 . 2 7 ) c o s2LLLM P f?? 2700 .2 2 9 6 .1 2 c o s 1 5 0 .52o? ? ? ? ? 10N m N m? ? ? 綜上所述，穿孔機(jī)上一個軋輥所需要的力矩為： ( s in c o s c o s )2X QLbM P R M M? ? ?? ? ? ? 339 3 . 5 89 6 . 1 2 ( 5 4 0 0 . 3 3 0 . 9 6 5 0 . 9 4 ) 1 . 2 1 0 1 . 3 7 9 1 02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 由軋制時(shí)消耗的能量 A Ga? 式中 G 為軋件的總重量； a 為單位能量消耗 軋制時(shí)消耗的能量 a 與軋制力矩的關(guān)系為：tAW?? 上式中 ? 為軋輥角速度， t 為穿孔時(shí)間 綜合上述公式得 1 9 9 0 2 . 85 . 32 3 . 3 4 4 5tGa ra d sW? ?? ? ?? 6 0 5 . 3 6 05 0 . 6 42 2 3 . 1 4n r p m? ? ?? ? ?? 內(nèi) 蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 37 第四章 電動機(jī)的 選擇和減速器的選擇 電動機(jī)的選擇 首先電動機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)已知參數(shù)馬達(dá)轉(zhuǎn)速在 0 50 0 10 00 rpm范圍內(nèi)，所以電動機(jī)的轉(zhuǎn)速是可以基本確定的，功率一定的情況下，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與尺寸是成反比例變化的，且如果轉(zhuǎn)速低的話，電動機(jī)的造價(jià)也比較昂貴，且效率也較低，但是選用高速電動機(jī)則增大了軋機(jī)減速機(jī)構(gòu)的傳動比，而使機(jī)械傳動部分比較復(fù)雜化，根據(jù)穿孔機(jī)的具體運(yùn)行情況選用 500n rpm? ，根據(jù)前面部分算出的功率 N 得到電機(jī)功率為： NP??電 該式中 ? 為傳動機(jī)構(gòu)的總的效率，即 2? ? ?? 2齒 聯(lián) ，查表《機(jī)械設(shè)計(jì)》 484P 可知 ?齒 ＝ ， ?聯(lián) ＝ ，所以 2 2 20 .9 9 0 .9 9 0 .9 6? ? ?? ? ? ?2齒 聯(lián) 又因?yàn)?300 5 0 0 2 3 . 3 4 1 0 11029 5 5 0 9 5 5 0TnP K W??? ? ? ? 該式中 P? 為電動機(jī)功率， 0T 為電動機(jī)轉(zhuǎn)距， 0n 為電動機(jī)轉(zhuǎn)速 最后確定電動機(jī)功率為 1102 11480 .9 6PP K W K W? ?? ? ? 根據(jù)前面所述， 500 , 1148n rpm P K W??，所以選用直流電動機(jī)，直流電動機(jī)具有一下諸多優(yōu)點(diǎn)： （ 1） .優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平滑，方便，調(diào)速范圍廣，轉(zhuǎn)速比可以達(dá)到 1：200； （ 2） .過載能力大，軋鋼用直流電動機(jī)短時(shí)過轉(zhuǎn)距可以達(dá)到空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)距的 倍以上，特殊要求的可以達(dá)到 10 倍，并且在低速下連續(xù)輸出比較大的轉(zhuǎn)距； （ 3） .能承受頻繁的沖擊性負(fù)載； （ 4） .可實(shí)現(xiàn)頻繁的無級快速啟動，制動和反轉(zhuǎn)； 。實(shí)際上，確定軸向力 Q多用實(shí)際的測定資料，根據(jù) QP的比值來決定。此外，變形區(qū)外金屬對單位壓力的影響，主要是軋制時(shí)候變形區(qū)內(nèi)金屬的不均勻變形引起變形區(qū)外金屬的局部變形，從而改變了變形區(qū)內(nèi)金屬的應(yīng)力狀態(tài)，使得單位壓力增大。 軋輥與軋件的接觸面積及軋輥軋制力的計(jì)算 軋件對軋輥的總壓力 P 為軋制平均單位壓力 mP 與軋件和軋輥接觸面積 F 之乘積，即P= mPF ⒈ 平均單位壓力的計(jì)算 內(nèi) 蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 在軋鋼機(jī)械中已經(jīng)討論了各類軋機(jī)軋制特點(diǎn)及其適用的平均單位壓力的計(jì)算方法。這個區(qū)的變形特點(diǎn)：主要是壁厚減薄，由于軋輥表面與頂頭表面之間的距離是逐漸減小的，因此隨著軋件旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，其壁厚逐漸被壓縮而減薄。 菌式穿孔機(jī)的變形過程 加熱到 1280 攝氏度的管坯由推料機(jī)推進(jìn)穿孔機(jī)的孔型后，首先與軋輥入口錐表面接觸，在軋輥摩擦力的作用下實(shí)現(xiàn)一次咬入，管坯邊旋轉(zhuǎn)邊前進(jìn)，由于軋輥入口錐表面有錐角，使前進(jìn)的管坯逐漸在直徑方向受 到壓縮，一部分金屬橫向流動，使其橫斷面由圓變?yōu)闄E圓，另一部分金屬產(chǎn)生縱向流動，產(chǎn)生延伸。 穿孔機(jī)的兩個軋輥是交叉立式布置的，而且在軋制過程中軋輥旋轉(zhuǎn)方向相同，因此軋件做螺旋運(yùn)動，一邊旋轉(zhuǎn)，一邊前進(jìn)。 內(nèi) 蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 5 鏈傳動、閉式齒輪傳動和蝸桿傳動，可用于高溫、潮濕、粉塵、易燃、易爆的場合。鋼繩張緊機(jī)構(gòu)有兩套碟簧與千斤頂組成的機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。 擋叉機(jī)構(gòu)：用于頂桿從毛管中抽出。 后臺 后臺 1 段 定心輥：用于支撐頂桿，毛管導(dǎo)向，限制毛管和頂桿的徑向振動，保證穿出的毛管壁厚的均勻性。根據(jù)管坯的長度來選擇 1 2 液壓缸的動作（ 1 液壓缸靠近機(jī)架），當(dāng)管坯長 1400 1800 mm時(shí)， 1 液壓缸工作，管內(nèi) 蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 坯長 1800 4500mm時(shí)， 1 2 液壓缸都參與工作。 .擋板是用于管坯的定位的。 到達(dá)抗氧化站的毛管首先進(jìn)行吹氮?dú)?，清除管?nèi)的氧化鐵皮，隨后噴吹硼砂（以氮?dú)庾鬏d體）去除管內(nèi)的氧化物，并且減少氧化物的形成，以及對下一步工序 MPM 軋制起到潤滑作用。 后臺 2 設(shè)有頂桿小車以及小車的鎖緊機(jī)構(gòu)，頂桿的預(yù)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和兩組升降輥道（惰輥）。限動芯棒連軋管機(jī)的工藝特點(diǎn)是在軋制時(shí)控制控制芯棒的運(yùn)行速度，在內(nèi) 蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 整個軋制過程中，芯棒以低于第一架軋機(jī)出口速度的恒定速度前進(jìn)。早在 1884 年德國曼內(nèi)斯曼兩兄弟在在鍛造圓斷面鋼料實(shí)踐活動中，常發(fā)現(xiàn)在圓形鋼料中心出現(xiàn)破裂，形成不規(guī)則的內(nèi)孔，即現(xiàn)在通稱的孔 腔，通過這一重要現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，為用斜軋法生產(chǎn)無縫鋼管奠定了基礎(chǔ)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題 目：鋼管穿孔機(jī)主傳動設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專 業(yè) 班 級： 指導(dǎo)教師內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） I 鋼管穿孔機(jī)主傳動設(shè)計(jì) 摘 要 本次設(shè)計(jì)是熱軋無縫鋼管的穿孔機(jī)部分的主傳動，并且在設(shè)計(jì)過程中介紹了穿孔機(jī)的各個部分的組成設(shè)備以及各個設(shè)備的功用，設(shè)計(jì)過程不僅是一個計(jì)算的過程，也是對穿孔機(jī)主傳動部分的進(jìn)一步的了解以及能對其某些部分提出一些改進(jìn)。 180? mm plug pipe plant 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） III 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... I Abstract....................................................................................................................................... II 第一章 概述 .............................................................................................................................. 1 穿孔機(jī)組的產(chǎn)生及其發(fā)展 ........................................................................................ 1 穿孔區(qū)的工藝流程 .................................................................................................... 2 穿孔區(qū)的主要設(shè)備及其功能 .................................................................................... 4 環(huán)形爐到穿孔機(jī)的設(shè)備及功能 ...................................................................... 4 穿孔機(jī)的設(shè)備及功能 ..................