【正文】 3 矯直機結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算 3． 1φ 219 矯直機的主要參數(shù) 矯直力為： 3000KN 鋼管直徑：φ 133～φ 219 鋼管壁厚： 4～ 20mm 角度調(diào)整范圍： 27176。所以采用此方案。 2． 2 上橫梁的壓下裝置 2． 2． 1 上橫梁工作原理描述 為適應不同規(guī)格鋼管能在矯直機中順利的實現(xiàn)矯直，上橫梁裝配必須實現(xiàn)以下功能： 應不同規(guī)格的待矯直鋼管，上、下工作輥系中的輥距要求可調(diào)，同時必須能夠承受上工作輥系傳遞給上橫梁的反力； 矯直機要能穩(wěn)定、精確矯直，必須在工作過程中上工作輥系不能上、下竄動；保鞍山科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第 10 頁 證矯直輥輥面與鋼管能夠良好的接觸，矯直輥必須圓周方向能夠調(diào)整； 矯直機要達到高精度，上、下工作輥必須鎖緊，在 工作過程中不能轉(zhuǎn)動； 2． 2． 2 壓下調(diào)整方案的確定 為了滿足上述工作原理要求，下面分別對上述四點要求分別闡述： 矯直機要適應不同規(guī)格的待矯直鋼管，上、下工作輥系中的輥距要求可調(diào)。 方案二：萬向接軸傳動（如圖 所示） 圖 立式斜輥矯直機結(jié)構(gòu)圖 萬向接軸的一端與輥子軸頭相聯(lián)，電動機與減速分配齒輪箱的出軸相聯(lián)，電動機與減速分配齒輪箱用聯(lián)軸器聯(lián)接。 方案三： 采用 12121 型 7 輥式矯正機，這種矯直機主要用于矯直高強度管材及厚壁管材， 可以保持工作的良好的表面質(zhì)量，并且可以提高矯直速度。 (5)、下輥采用液壓缸鎖緊，工作可靠。手動控制用于安裝調(diào)試，換輥，檢修作業(yè)；半自動控制用于正常矯直生產(chǎn)作業(yè)。因此，在矯直時要使圓材繞軸線旋轉(zhuǎn)，并在旋轉(zhuǎn)的同時能使其反彎程度由小到大，再由大到小連續(xù)變化，才能使任何方位的原始彎曲都能得到可靠的反彎矯直。 222 或 22（ 6）輥系 如圖 （ e）所示，６個輥子全部為驅(qū)動輥，這種輥系的兩端輥主要起壓扁矯直和圓整作用，并有利于工件的咬入，中間輥可以保證較長的塑性彎曲區(qū)，使已經(jīng)壓扁矯直部分尚存的彎曲得到矯直。 (2)、 1－ 12（ 8）型 8 輥式矯直機：它有較廣的適用范圍，可以用于管材張力減徑生產(chǎn)線、焊管生產(chǎn)線、擠壓生產(chǎn)線、電鍍生產(chǎn)線及有色金屬管的軋制生產(chǎn)線。若矯直其它各方面的縱向剖面的彎曲常需要進行多次的變方位的矯直過程；第二，圓材在矯直過程中容易產(chǎn)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，不僅達不到矯直目的，反而要產(chǎn)生嚴重的螺旋形彎曲（俗稱麻花彎），使產(chǎn)品報廢。第一類稱為反復彎曲矯直機，它們是靠壓頭或輥子在同一平面內(nèi) 對工件 進行反復壓彎并逐漸減小壓彎量，直到壓彎量與彈復量相等而變直。 20 世紀 60 年代中期，為了解決大直徑管材的矯直問題，美國薩頓公司研制成功 313 型七輥式矯直機。 20 世紀 70 年代我國改革開放以后接觸到大量的國外設計研制成果，有小到φ 金屬絲矯直機和大到φ 600mm 管材矯直機。第二類稱為旋轉(zhuǎn)彎曲式矯直機，是工件在塑性彎曲狀態(tài)下以旋轉(zhuǎn)變形方式從大的等彎矩區(qū)向小的等彎矩區(qū)過渡，在走出塑性區(qū)時彈復變直。為了消除上述的缺點，在生產(chǎn)中常采用斜輥矯直機。 313 型斜輥矯直機：這種矯直機只能用于大直徑圓材的矯直。 2221 或 221（ 7）輥系 如圖 （ f）所示，此輥系是在 222 輥系后面增加一輥，新增加一個輥子起的作用很大，它可以增大第 3 對輥處塑性彎曲區(qū)的長度，并在壓下量合適的條件下易于達到工作彈復變直的要求。斜輥矯直機的作用是強迫圓材在反彎狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)前進 ，達到矯直的目的。其機組工作過程簡述如下： 上料臺架上排布好待矯直的鋼管后，拔料器動作將一支待矯直鋼管送入輸送輥道。 (6)、下輥升降電氣傳動安裝在機座側(cè)面，以便于檢修和調(diào)整。所以它有較廣的適用范圍，可以用于管材張力減徑生產(chǎn)線、焊管生產(chǎn)線等。這種傳動方式使?jié)櫥?、維修及換輥等工作得到改善。這一要求，我們采取三種方案加以分析和比較。 要實現(xiàn)穩(wěn)定、精確矯直、在工作過程中上工作輥系不能上、下竄動，也就是上工作輥系必須緊密的與上橫梁在一起，不能有任何動態(tài)或靜態(tài)間隔，有三種方案： 方案一：采用彈簧來實現(xiàn)穩(wěn)定、平衡： 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，成本低?！?37176。 4． 1． 2 耐磨性計算 由文獻 [1]92 頁式（ 544） ? ?phFPd ???2 （ ） 式中： 2d — 螺紋的中直徑，單位為 mm； F — 作用于螺桿上的軸向載荷，單位為 N；即 ?? 2FF P — 螺距，單位為 mm； h — 螺紋的牙形高度，單位為 mm； ??p — 許用壓強，單位為 MPa； ? — 可根據(jù)螺母形式選定，對于整體式螺母，由于磨損后不能調(diào)整， ? 取 ～ ； 考慮到螺桿對強度要求較高并單向傳動，采用鋸齒形螺紋。鋸齒形螺紋， Pb ? 。 m 螺桿所受的扭矩： 聯(lián)軸承總 ?? ?? MT () 式中： 軸承? — 為軸承的傳動效率； 聯(lián)? — 為聯(lián)軸器的傳動效率； 查文獻 [9]第 1 卷 15 頁表 113 ?軸承? ?聯(lián)? ??????聯(lián)軸承總 ?? MT N 所以電動機型號： YEJ100L14B5 1430r/min 鞍山科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第 22 頁 5 壓下機構(gòu)鎖緊力和輥軸的強度計算 5． 1 壓下機構(gòu)鎖緊力 5． 1． 1 壓下機構(gòu)軸向調(diào)整鎖緊力計算 壓下機構(gòu)軸向調(diào)整鎖緊力，是液壓缸向上抬起時的鎖緊力，目的是保證矯直輥不上、下竄動。 m ∵ 摩M 工M ∴安全。 截面Ⅰ Ⅰ（右） 抗彎截面系數(shù)： W= = 3803 =5487200 mm3 抗扭截面系數(shù)： WT = = 3803 =10974400 mm3 截面Ⅰ Ⅰ的彎矩 M 為： M= 根據(jù)小徑 82?d mm，查文獻 [9]第 2 卷 第 5206 頁表 5320 選用的矩形花鍵的規(guī)格為： 12888210 ??? mm 取鍵長 90?l mm（比輪轂寬度小些）。這次設計讓我把學過的相關(guān)專業(yè)知識又學習了一遍，能夠做到系統(tǒng)化，綜合化。在此，我向指導我的黃老師致以最真摯的謝意。黃老師這種兢業(yè)精神更讓我深受感動。知識就該是活學活用的。 校核花鍵聯(lián)接的強度 校核鍵的擠壓強度： ? ?pzhldTp m ??? ? 3102 （ ） 式中： ? — 載荷分配不均系數(shù)，與齒數(shù)有關(guān)，一般取 ? =～ ，齒數(shù)多時取偏小值；取 ? = z — 花鍵的齒數(shù)； l— 齒的工作長度，單位為 mm； h— 花鍵齒側(cè)的工作高度，矩形花 鍵， CdDh 22 ??? ， C 為倒角尺寸，單位為 mm； md — 花鍵平均直徑，矩形花鍵，單位為 mm； 2 dDdm ?? () ??p — 花鍵聯(lián)接時的許用擠壓應力，單位為 MPa； 查文獻 [1]第 108 頁表 63，取 ??p 的值為 40MPa； 4047?T N m 截面上的彎曲應力： b? =WM = 3? = 鞍山科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第 27 頁 截面上的扭轉(zhuǎn)切應力： T? =TWT = 3? = MPa 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 m 扭矩： 查文獻 [9]第 1 卷 125 頁 表 得， ?聯(lián)= ?軸承= ?減速器? ??????? 軸承聯(lián)總總總 ??? PPP KW 15006000 ～　～　inn ??? 總 總 r / min 取 0n =50 r / min 式中： 0P — 傳到矯直輥上的功率，單位為 KW ； P總 — 電動機的總功率，單位為 KW ； ?總 — 電動機的總效率，單位為 r / min ； ?