【正文】 ? ?222222 6 0 2 7 3 9 . 1 3 8 5 7 0 1 6 7 . 9 1 3 8 2 9 6 9 0 . 2 5 4 N m mHVM M M? ? ? ? ? ? 轉(zhuǎn)矩圖見圖 （ e） 267142N mmT ?? 計算彎矩圖見圖 （ f） 軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? 1 0 . 6 2 6 7 1 4 2 1 6 0 2 8 5 . 2 N m mcaMT ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2221 8 7 5 7 3 6 . 1 0 5 1 6 0 2 8 5 . 2 8 9 0 2 8 3 . 7 0 3 N m mcaM M T?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2232 8 2 9 6 9 0 . 2 5 4 1 6 0 2 8 5 . 2 8 4 5 0 3 0 . 9 2 4 N m mcaM M T?? ? ? ? ? ? （ 6）校核軸的強度 由圖 知Ⅱ剖面的直徑最小而計算彎矩較大，Ⅵ剖面所承受的計算彎矩最大而軸頸也是最大值，即Ⅱ剖面和Ⅵ剖面危險，所以校核Ⅱ和Ⅵ剖面。 因此，該蝸桿軸符合要求。 結(jié)晶器振動類型及特點 早期曾廣泛應(yīng)用同步振動，其速度變化規(guī)律如圖 所示，其主要特點：結(jié)晶器在下降時與鑄坯同步運動，然后再以三倍的拉速上升，生產(chǎn)實踐表明，這種振動方式對鑄坯的脫模是有效的，早期得到應(yīng)用。后來才被正弦振動規(guī)律所替代。 總結(jié)歸納非正弦振動有如下的特點： （ 1）正滑脫時間較正弦振動長，因而使保護(hù)渣消耗量增加，彎月面附近的液體摩擦力減少。 （ 3）加速度較小，有可能提高振動頻率，采用高頻率小振幅振動有利于消除粘結(jié)，提高脫模作用，減小鑄坯上振痕的深度。不同的鋼種、斷面所對應(yīng)的拉坯速度是 第 26 頁 不同的。 對于 Z 值較太時，如 Z 5 時，由于負(fù)滑動時間曲線幾乎是垂直上升。 正弦振動工藝參數(shù)的確定 目前描述負(fù)滑動的參數(shù)較多，對干同一振幅、頻率和拉速的情況下，這些參數(shù)給了不同的數(shù)值。此時的負(fù)滑 第 28 頁 動率 %NS? 。 2．負(fù)滑動時間 Nt 1 100060 c o s cN Vt f fh? ??? ?????? （ ） 設(shè) / cZ h V? （ mm? min/m） 16 0 1 0 0 0c o sNt f fZ? ??? ?????? （ ） 據(jù)有關(guān)研究結(jié)果表明，振痕深度實際上是由負(fù)滑動時間 Nt 控制的，減少負(fù)滑動時間可有 效地減小振痕深度。因為負(fù)滑動參數(shù)直接關(guān)系到鑄坯的澆鑄過程和鑄坯的質(zhì)量，所以參數(shù) NS 和 Nt 為工藝參數(shù)。或者使 Nt 變?yōu)樽畲?，或者變?yōu)榱恪? 確定最大振幅時，要考慮到最大拉坯速度時也不使 Z 值過小，在避免臨界頻率 0f 過大的前提下，盡量采用小振幅。 （ 5）因結(jié)晶器和鑄坯之間沒有嚴(yán)格的速度關(guān)系，所以當(dāng)拉坯速度變化范圍不太大 第 25 頁 時，振動機構(gòu)和拉坯機構(gòu)之間聯(lián)鎖的重要性也 不大，可以簡化電氣系統(tǒng)。 （ 3）正滑脫時間內(nèi)，結(jié)晶器振動速度與拉坯速度之差（ mcVV? ）減小，從而使正滑脫時間內(nèi)鑄坯所受的拉應(yīng)力減小，因此也減弱了摩擦力，減小了拉漏的可能性。它們的振動速度曲線如下圖 所示 圖 非正弦與正弦振動速度速度曲線對比示意圖 正弦振動方式，結(jié)晶器在整個運動過程中雖沒有穩(wěn)定速度階段，但仍有一段負(fù)滑脫階段，因此具有脫模作用；由于速度是正弦規(guī)律變化的，其加速度必然按余弦規(guī)律變化，所以過度比較平穩(wěn)，沒有很大沖擊；又由于加速度較小，可以提高振動頻率，減輕鑄坯表面振痕的深度；另外，正弦振動可以通過偏心軸或曲柄連桿來實現(xiàn)，它具有加工制造比較容易，操作 維護(hù)比較簡單的特點；同時，既然結(jié)晶器和鑄坯之間沒有嚴(yán)格的速度關(guān)系，就沒有必要采用速度連鎖系統(tǒng)，因而簡化了驅(qū)動裝置，可用交流電機驅(qū)動。雖然由于凸輪曲線的上升和下降之間有過度曲線相連使加速度達(dá)不到無窮大， 但仍然是很大的。同時為了保證出料均勻，使內(nèi)壁獲得良好的潤滑條件，減少拉坯摩擦力，避免鋼水粘壁、漏鋼，改善鑄坯表面質(zhì)量，提高拉坯速度需要一個振動系統(tǒng)使結(jié)晶器按一定的規(guī)律振動。 精確校核軸的疲勞強度 1．判斷危險截面 圖 中，截面 A、Ⅱ、Ⅲ、 B 只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過度配合所引起的集中均將削弱軸的疲勞強度，但是由于軸的最下直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕確定的，所以截面 A、Ⅱ、Ⅲ、 B 均無需校核。 （ 1）選擇電動機類型和結(jié)構(gòu)型式 按工作要求及工作條件選用三相異步電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓 380V， Y 系列。因此，連鑄機的拉坯速度直接響鋼水凝固 、凝固后的鑄坯表面質(zhì)量、初生坯殼生的均勻性以及鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量。這些結(jié)晶器的出現(xiàn)主要是為了克服單錐度銅管存在的不足，同時為了實現(xiàn)更高的拉速。 以上為鑄坯寬邊的錐度，窄邊錐度取上述值的一半。寬度方向的窄面面積小，收縮量要大一些，坯殼剛度大，因而寬 度方向的窄面錐度要大一些。 結(jié)晶器銅板是結(jié)晶 器的關(guān)鍵部件，作為連鑄從液態(tài)鋼水凝固成固態(tài)坯殼的重要導(dǎo)熱部件，它的技術(shù)性能將直接影響到連鑄坯的表面質(zhì)量、連鑄機拉速、連鑄作業(yè)率等指標(biāo)。 根據(jù)上述所說本次設(shè)計板坯連鑄結(jié)晶器的長度取 700mm。L? cV 2a???（ ） （ ） 式中， 39。 第 9 頁 板坯連鑄結(jié)晶器長度的確定 結(jié)晶器的長度主要取決于澆注速度、結(jié)晶器的冷卻強度和鑄坯出結(jié)晶器下口時的最小坯殼厚度 。 第 8 頁 2．板坯連鑄結(jié)晶器總體方案設(shè)計 結(jié)晶器參數(shù)的設(shè)計對連鑄機的正常生產(chǎn)和保證鑄坯質(zhì)量是至關(guān)重要的，結(jié)晶器斷面尺寸與鑄坯的最終幾何形狀有直接聯(lián)系，與鑄坯的最終規(guī)格有關(guān)。 圖 結(jié)晶器振動方式 （ 3）正弦振動 該振動曲線如圖 中曲線 3 所示。 點 最初人們采用推－拉－停的結(jié)晶器振動模式，后來，英國鋼鐵研究機構(gòu)（ RISRA）采用了安裝在彈簧上的振動結(jié)晶器，隨后又出現(xiàn)了驅(qū)動的結(jié)晶器振動機構(gòu)，這樣就促使了其振動方式不斷發(fā)展與變化。 達(dá)涅利開發(fā)的是自適應(yīng)型結(jié)晶器，它與傳統(tǒng)結(jié)晶器最大差別在于其壁厚偏薄，且能借助冷卻水壓使銅管緊貼住鑄坯，從而適應(yīng)并調(diào)整其自身的原始錐度，適應(yīng)鑄坯收縮。我國 20世紀(jì) 60 年代早期的弧形板坯連鑄機的結(jié)晶器，只有四塊銅板和鋼板水箱鉚在一起，構(gòu)成兩個寬面板，兩個窄面板，并采用窄面板壓寬面板的方式組成澆鑄空間，因而造成不可調(diào)的結(jié)構(gòu)，并在角部還加一個窄條，以形成鈍角。開發(fā)可靠性好、 第 4 頁 控制精度高和響應(yīng)速度快的液壓伺服控制非正弦結(jié)晶器振動系統(tǒng)具有重要的實用意義。 80 年代后，我國連鑄技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展時期，從國外引進(jìn)了一批先進(jìn)水平的小方坯、板坯和水平連鑄機。 （ 3） 降低了生產(chǎn)過程能耗，采用連鑄工藝，可省去鋼錠開坯均熱爐的燃動力消耗。 據(jù)統(tǒng)計，自 1984 年以來，世界連鑄鋼產(chǎn)量和連鑄比指標(biāo)一直在穩(wěn)定增長，連鑄鋼產(chǎn)量年平均增幅達(dá) %，連鑄比到 1993 年是達(dá)到了 70%，到 1998 年底，連鑄比達(dá) 100%的國家已達(dá)到 30 多個，連鑄技術(shù)的發(fā)展程度已成為衡量一個國家鋼鐵工業(yè)水平的重要標(biāo)志。 在 20 世紀(jì)七十年代以后，為連續(xù)鑄鋼的大發(fā)展時期。同年，在加拿大建成不銹鋼板坯連鑄機，鑄坯斷面為 165 620mm。 ellipse gea 目錄 1．緒論 ................................................................................................................................ 1 連續(xù)鑄鋼的發(fā)展概況 ................................................................................................. 1 .............................................. 4 .............................................................................. 5 .......................................................................................... 7 2．板坯連鑄結(jié)晶器總體方案設(shè)計 ............................................................................ 8 .......................................................................................... 8 板坯連鑄結(jié)晶器的性能要求 .......................................................................... 8 板坯連鑄結(jié)晶器長度的確定 .......................................................................... 9 板坯連鑄結(jié)晶器的斷面尺寸及銅板厚度 ...................................................... 9 板坯連鑄結(jié)晶器倒錐度的要求及對倒錐度的改進(jìn) .................................... 11 板坯連鑄結(jié)晶器拉坯速度的確定 ................................................................ 12 板坯連鑄結(jié)晶器的電動機選擇 ............................................................................... 13 板坯連鑄結(jié)晶器所需功率的確定 ................................................................ 13 板坯連鑄結(jié)晶器電機型號的確定 ................................................................ 13 板坯連鑄結(jié)晶器蝸輪 蝸桿減速機的主要參數(shù)的確定 .......................................... 14 ........................................................................ 15 蝸桿（軸）的強度計算 ................................................................................ 15 精確校核軸的疲勞強度 ................................................................................ 19 第 IV 頁 3. 板坯連鑄結(jié)晶器振動機構(gòu)設(shè)計 ............................................................................ 22 結(jié)晶器振動的目的 ................................................................................................... 22 結(jié)晶 器振動類型及特點 ........................................................................................... 22 結(jié)晶器正弦振動理論分析 ....................................................................................... 24 正弦振動的優(yōu)點 ............................................................................................ 24 ................................................................................. 25 正弦振動工藝參數(shù)的確定 ............................................................................ 27 結(jié)晶器非正弦振動理論 ...........................................................................