【正文】 ...II 目 錄 ..........................................................................................................................................1 第一章 引 言 ………………………………………………… ……………………………… .5 概述 ………………………………………………………………………………… ..5 無縫管生產(chǎn)簡介 …………………………………………………………………… ...5 第二章 三輥定徑機(jī) 系統(tǒng) …………………………………………………………………… .12 總體方案 …………………………………………………………………… ……… 12 軋輥機(jī)架的確定 …………………………………………………………… .12 傳動(dòng)裝置的確定 …………………………………………………………… .14 單獨(dú)傳動(dòng) ………………………………………………………………… ...14 集體傳動(dòng) ………………………………………………………………… ...14 差動(dòng)傳動(dòng) ………………………………………………………………… ..15 參數(shù)計(jì)算 …………………………………………………………………… …… ....16 性能參數(shù) …………………………………………………………………… .16 機(jī)架個(gè)數(shù)的確定 ……………………… …………………………………… .17 軋制總壓力的確定 ………………………………………………………… .18 軋制力矩的確定 …………………………………………………………… ..21 總功率的驗(yàn)算及電機(jī)的選擇 …………………………………………………… ...23 與軋輥軸相聯(lián)接的減速器的確定 ………………………………………… .23 附加力矩 fM 的確定 ……………………………………………………… ..24 2 主電機(jī)的選擇 …………………………………………………… ………… ..24 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) …………………………………………………………………… ...25 選取材料，定許用應(yīng)力 …………………………………………………… .25 2 . 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) ………………………………………………… 25 定齒根彎曲許用應(yīng)力 FP? ………………………………………………… 26 計(jì)算齒輪的名義轉(zhuǎn)矩 1T ………………………………………… ……… ..26 選擇載荷系數(shù) K ………………………………………………………… ..27 選取齒寬系數(shù) R? ………………………………………………………… .27 初定齒輪系數(shù) …………………………………………………………… ..27 確定復(fù)合齒形系數(shù) FSY …………………………… ……………………… 27 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 …………………………………………………… .28 確定齒面接觸疲勞許用應(yīng)力 …………………………………………… ..28 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 ………………………………………………… .29 主傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………… ..29 最小軸頸的估算 …………………………………………………………… .29 聯(lián)軸器部位花鍵的設(shè)計(jì) ……………………………… …………………… .30 鼓型齒的設(shè)計(jì) …………… ………………………………………………… .30 軋輥的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………… .31 軸承段軸的設(shè)計(jì) …………………………………………………………… .32 自由軸段的設(shè)計(jì) …………………………………………………………… .34 環(huán)的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………… … 35 軋輥右側(cè)軸段的設(shè)計(jì) ……………………………………………………… ..37 右端蓋的設(shè)計(jì) ……………………………………………………… ……… 38 3 軸承套的設(shè)計(jì) …………………………………………………………… ..39 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) …………………………………………………………………… ...42 軸的校核 …………………………………………………………………… …… ...43 主傳動(dòng)軸的校核 …………………………………………………………… 43 軋輥上的作用力的確定 ………………………………………………… ...44 從動(dòng)軸的校核 ……………………………………………………………… ..47 軸承壽命計(jì)算 …………………………………………………………………… … 47 第三章 液壓調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) ………………………………………………………………… 48 系統(tǒng)的工況分析 …………………………………………………………………… 48 擬定液壓系統(tǒng)圖 …………………………………………………………………… 48 執(zhí)行元件的負(fù)載計(jì)算 ……………………………………………………………… 49 液壓系統(tǒng)工作壓力的計(jì)算 ………………………………………………………… 50 選取液壓馬達(dá) …………………… ……………………………………………… … 50 選取液壓泵 …………………………………………………………………… …… 50 選擇控制閥 …………………………………………………………………… …… 51 管件的選擇 …………………………………………………………………… …… 51 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算 …………………………………………………………………… 52 第四章 定徑機(jī)的潤滑和冷卻 ……………………………………………………………… .52 定徑機(jī)的潤滑系統(tǒng) ……………………………………………………… ………… 52 潤滑的特點(diǎn)和作用 ………………………………………………………… .52 單個(gè)定徑機(jī)的潤滑系統(tǒng) …………………………………………………… .54 油杯接頭 …………………………………………………………………… 54 給油器 …………………………………………………………………… ...55 4 帶密封的管接頭 ………………………………………………………… ..55 直通管接頭 ……………………………………………………………… .56 冷卻系統(tǒng) …………………………………………………………………… …… ...56 冷卻系統(tǒng)的作用 …………………………………………………………… .56 單個(gè)定徑機(jī)的冷卻系統(tǒng) …………………………………………………… .56 分配器 …………………………………………………………………… ..56 冷卻直通接頭 …………………………………………………………… ..57 三通管 …………………………………………………………………… ..57 噴頭 … ………………………………………………………………… … ..58 管夾 …………………………………………………………………… … ..58 結(jié)束語 …………………………………………………………………… ………………… ..60 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………… ……………… ..61 5 第一章 引言 概述 自古以來人們就知道使用管子，但鋼管是在 1800 年代的初期才開始使用。其兩者的區(qū)別主要是： 前者可調(diào)但定徑精度低，工具備件少；后者定徑精度高但不可調(diào)，機(jī)架備件多。 在原先 只采用兩輥式定徑機(jī)存在的弊 端做一改造 采用三輥定徑機(jī)。 cooling system。隨后在 1825 年研究成功將寬度相當(dāng)于制品外徑的帶鋼彎曲成接近于圓形并加熱，然后通過裝在爐子近口處的圓環(huán)模子而焊接起來的方法。無縫管的外徑范圍為 ～ 1425mm，壁厚為 ～ 200mm。 無縫鋼管生產(chǎn)有近 100 年的歷史。生產(chǎn)設(shè)備由穿孔機(jī)、自動(dòng)軋管機(jī)、均整機(jī)、定徑機(jī)和減徑機(jī)等組成。 ,使穿孔速度加快。近年采用三輥均整機(jī)，提高了均整機(jī)變形量和均整效率。 連續(xù)軋管生產(chǎn) ： 生產(chǎn)設(shè)備由穿孔機(jī)、連續(xù)軋管機(jī)、張力減徑機(jī)組成。 周期軋管生產(chǎn) ： 以多邊形和圓形鋼錠或連鑄坯作原料，加熱后經(jīng)水壓穿孔成杯形毛坯，再經(jīng)二輥斜軋延伸機(jī)軋成毛管 ,然后在帶有變直徑孔槽的周期軋管機(jī)上 ,軋輥轉(zhuǎn)一圈軋出一段鋼管 。新軋機(jī)特點(diǎn)是軋到尾部時(shí)迅速轉(zhuǎn)動(dòng)入口回轉(zhuǎn)機(jī)架來改變輾軋角，從而防止尾部產(chǎn)生三角形，使生產(chǎn)品種的外徑與壁厚之比，從 12 擴(kuò)大到 35，不僅可生產(chǎn)薄壁管，還提高了生產(chǎn)能力。 導(dǎo)盤軋管生產(chǎn) ： 又稱狄塞耳 (Diessel)法。主要用于生產(chǎn)有色金屬管材，但 12 也越來越多地用于 生產(chǎn)鋼管。主要用于生產(chǎn)壁厚小于 1mm 極薄精密管材，冷軋?jiān)O(shè)備復(fù)雜，工具加工困難，品種規(guī)格變換不靈活；通常采用 冷軋、冷拔聯(lián)合工藝，即先以冷軋減壁，獲得大變形量，然后以冷拔獲得多種規(guī)格。三個(gè)軋輥互成 120 度布置，每個(gè)軋輥兩端裝在滾動(dòng)軸承上，互相間用圓錐齒輪聯(lián)接，也就是把齒輪機(jī)座和工作機(jī)座作成一體，相鄰機(jī)架的軋輥軸線相差 60 度。 a. 主電機(jī)通過圓錐齒輪傳動(dòng)裝置帶動(dòng)各個(gè)機(jī)架，在每個(gè)機(jī)架的圓錐齒輪傳動(dòng)裝置和機(jī)架間，都有一套輔助液壓傳動(dòng)裝置，用來調(diào)整每個(gè)機(jī)架的軋輥速度。液壓傳動(dòng)裝置比第一種要小，操作也比較方便，克服了前兩種的缺點(diǎn)，現(xiàn)在多數(shù)張力減徑機(jī)采 用這種傳動(dòng)方式。軋機(jī)的啟動(dòng)、停車、觀察用轉(zhuǎn)情況都集中在操作臺(tái)上。所謂差動(dòng)傳動(dòng)，即利用差動(dòng)系統(tǒng)，在主傳動(dòng)的基礎(chǔ)上，附加以疊加傳動(dòng)。各架減徑率分配規(guī)律為： a. 第一架選取微小的減徑率約 3— 5%，第二架采取大的減徑率約 8— 12%。 21 1 Zf MM i????????? (218) ?—— 主電機(jī)到軋輥間傳動(dòng)效率，一般為 ? =— 取 ? = 21 9 1 . 1 8 71 0 . 1 9 90 . 9 7 1 4 . 1 4fM K N m??? ? ? ????? 主電機(jī)軸上的力矩為： 9 1 .1 8 70 .1 9 9 6 .6 4 81 4 .1 4DM K N m? ? ? 主電機(jī)的選擇 40 14. 14 565 .6 / m inDZn n i r? ? ? ? ? ? 30er DD MnP ?? Der MM K? erM —— 額定靜力矩 Dn —— 電機(jī)最大轉(zhuǎn)速 K—— 電機(jī)過載系數(shù) 25 采用荷夫推薦電機(jī)過載系數(shù) K 值如下： 可逆轉(zhuǎn)電機(jī) K =— 不可逆轉(zhuǎn)電機(jī) K =— 帶有飛輪的電機(jī) K =46 取 K = 6 . 6 4 82 . 2 1 63erM K w?? 3 . 1 4 2 . 2 1 6 5 6 5 . 61 3 1 . 1 8 630DP K w???? 由 機(jī)械設(shè)計(jì) 手冊(cè) 表 （ 23— 105）取得 YZR(355 2L 10)電機(jī)，其額定 DP =132Kw,轉(zhuǎn)速為588r/min。 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) ? ? 13 2 1 0 .5 1 FSFPRR YKTm Z ?? ? ????? (219) m—— 錐齒輪大端的端面模數(shù) 26 K—— 載荷系數(shù)，可以近似取 K=— ，當(dāng)載荷平穩(wěn)傳動(dòng)精度高轉(zhuǎn)速較低，以及齒輪兩側(cè)布置軸承時(shí) K 取小值。 NZ —— 接觸疲勞強(qiáng)度的壽命系數(shù)， NZ =1 WZ —— 工作硬化系數(shù)，它是用以考慮 經(jīng)磨齒的硬齒面小齒輪與調(diào)質(zhì)鋼大齒輪相嚙合時(shí)，對(duì)大齒輪面產(chǎn)生的硬化作用，從而使大齒輪的limH? 得到提高的系數(shù)，當(dāng)兩齒輪均為硬齒面時(shí) WZ =1。由于采用這種齒輪聯(lián)接軸更換軋輥就比采用萬向聯(lián)接軸方便得多。其結(jié)構(gòu)如圖 ： 圖 間隔環(huán) 因?yàn)殄F齒輪的內(nèi)孔徑為 190，所以取 d=192,D 要與錐齒輪的大端面相匹配同時(shí)要對(duì)軸承的內(nèi)環(huán)進(jìn)行定位所以 D 不能大于軸承內(nèi)環(huán)的直徑，取 D=240，厚度 b=5。其兩端面的圓跳動(dòng)精度為 。軸承的右側(cè)是間隔環(huán)和錐齒輪，與上面的設(shè)計(jì) 的尺寸相同。 軸承套 : 42 圖 其內(nèi)部安裝組合軸承，直徑為 17 的孔為固定軸承套的光孔，其作用是對(duì)軸承套進(jìn)行定位和防止軸承套隨著軸承一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 由于三輥定徑機(jī)三軋輥軸成正三角型分布，同時(shí)具有相同的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，所以其軸具有相同性，從動(dòng)軸除自由段和鼓型聯(lián)接軸外，其它方面完全相同，其右邊無錐齒輪間隔環(huán)，直接用兩端蓋對(duì)軸承和錐齒輪進(jìn)行定位