【正文】 從動軸的設計 由于三輥定徑機三軋輥軸成正三角型分布，同時具有相同的結構和運動參數，所以其軸具有相同性，從動軸除自由段和鼓型聯接軸外，其它方面完全相同，其右邊無錐齒輪間隔環(huán)，直接用兩端蓋對軸承和錐齒輪進行定位。軸承的右側是間隔環(huán)和錐齒輪，與上面的設計 的尺寸相同。其結構如圖 ： 圖 間隔環(huán) 因為錐齒輪的內孔徑為 190，所以取 d=192,D 要與錐齒輪的大端面相匹配同時要對軸承的內環(huán)進行定位所以 D 不能大于軸承內環(huán)的直徑，取 D=240，厚度 b=5。 NZ —— 接觸疲勞強度的壽命系數， NZ =1 WZ —— 工作硬化系數，它是用以考慮 經磨齒的硬齒面小齒輪與調質鋼大齒輪相嚙合時，對大齒輪面產生的硬化作用，從而使大齒輪的limH? 得到提高的系數，當兩齒輪均為硬齒面時 WZ =1。 21 1 Zf MM i????????? (218) ?—— 主電機到軋輥間傳動效率，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 —— 電機最大轉速 K—— 電機過載系數 25 采用荷夫推薦電機過載系數 K 值如下： 可逆轉電機 K =— 不可逆轉電機 K =— 帶有飛輪的電機 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 機械設計 手冊 表 （ 23— 105）取得 YZR(355 2L 10)電機，其額定 DP =132Kw,轉速為588r/min。所謂差動傳動，即利用差動系統(tǒng)，在主傳動的基礎上，附加以疊加傳動。液壓傳動裝置比第一種要小，操作也比較方便，克服了前兩種的缺點，現在多數張力減徑機采 用這種傳動方式。三個軋輥互成 120 度布置，每個軋輥兩端裝在滾動軸承上，互相間用圓錐齒輪聯接，也就是把齒輪機座和工作機座作成一體，相鄰機架的軋輥軸線相差 60 度。主要用于生產有色金屬管材，但 12 也越來越多地用于 生產鋼管。新軋機特點是軋到尾部時迅速轉動入口回轉機架來改變輾軋角，從而防止尾部產生三角形，使生產品種的外徑與壁厚之比，從 12 擴大到 35，不僅可生產薄壁管，還提高了生產能力。 連續(xù)軋管生產 ： 生產設備由穿孔機、連續(xù)軋管機、張力減徑機組成。 ,使穿孔速度加快。 無縫鋼管生產有近 100 年的歷史。隨后在 1825 年研究成功將寬度相當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。 在原先 只采用兩輥式定徑機存在的弊 端做一改造 采用三輥定徑機。 design calculation 1 目 錄 摘 要 ...........................................................................................................................................I Abstract ........................................................................................................................................II 目 錄 ..........................................................................................................................................1 第一章 引 言 ………………………………………………… ……………………………… .5 概述 ………………………………………………………………………………… ..5 無縫管生產簡介 …………………………………………………………………… ...5 第二章 三輥定徑機 系統(tǒng) …………………………………………………………………… .12 總體方案 …………………………………………………………………… ……… 12 軋輥機架的確定 …………………………………………………………… .12 傳動裝置的確定 …………………………………………………………… .14 單獨傳動 ………………………………………………………………… ...14 集體傳動 ………………………………………………………………… ...14 差動傳動 ………………………………………………………………… ..15 參數計算 …………………………………………………………………… …… ....16 性能參數 …………………………………………………………………… .16 機架個數的確定 ……………………… …………………………………… .17 軋制總壓力的確定 ………………………………………………………… .18 軋制力矩的確定 …………………………………………………………… ..21 總功率的驗算及電機的選擇 …………………………………………………… ...23 與軋輥軸相聯接的減速器的確定 ………………………………………… .23 附加力矩 fM 的確定 ……………………………………………………… ..24 2 主電機的選擇 …………………………………………………… ………… ..24 齒輪傳動設計 …………………………………………………………………… ...25 選取材料，定許用應力 …………………………………………………… .25 2 . 按齒根彎曲疲勞強度設計 ………………………………………………… 25 定齒根彎曲許用應力 FP? ………………………………………………… 26 計算齒輪的名義轉矩 1T ………………………………………… ……… ..26 選擇載荷系數 K ………………………………………………………… ..27 選取齒寬系數 R? ………………………………………………………… .27 初定齒輪系數 …………………………………………………………… ..27 確定復合齒形系數 FSY …………………………… ……………………… 27 校核齒面接觸疲勞強度 …………………………………………………… .28 確定齒面接觸疲勞許用應力 …………………………………………… ..28 校核齒面接觸疲勞強度 ………………………………………………… .29 主傳動軸的設計 ………………………………………………………………… ..29 最小軸頸的估算 …………………………………………………………… .29 聯軸器部位花鍵的設計 ……………………………… …………………… .30 鼓型齒的設計 …………… ………………………………………………… .30 軋輥的設計 ………………………………………………………………… .31 軸承段軸的設計 …………………………………………………………… .32 自由軸段的設計 …………………………………………………………… .34 環(huán)的設計 ………………………………………………………………… … 35 軋輥右側軸段的設計 ……………………………………………………… ..37 右端蓋的設計 ……………………………………………………… ……… 38 3 軸承套的設計 …………………………………………………………… ..39 從動軸的設計 …………………………………………………………………… ...42 軸的校核 …………………………………………………………………… …… ...43 主傳動軸的校核 …………………………………………………………… 43 軋輥上的作用力的確定 ………………………………………………… ...44 從動軸的校核 ……………………………………………………………… ..47 軸承壽命計算 …………………………………………………………………… … 47 第三章 液壓調速系統(tǒng)設計 ………………………………………………………………… 48 系統(tǒng)的工況分析 …………………………………………………………………… 48 擬定液壓系統(tǒng)圖 …………………………………………………………………… 48 執(zhí)行元件的負載計算 ……………………………………………………………… 49 液壓系統(tǒng)工作壓力的計算 ………………………………………………………… 50 選取液壓馬達 …………………… ……………………………………………… … 50 選取液壓泵 …………………………………………………………………… …… 50 選擇控制閥 …………………………………………………………………… …… 51 管件的選擇 …………………………………………………………………… …… 51 液壓系統(tǒng)的驗算 …………………………………………………………………… 52 第四章 定徑機的潤滑和冷卻 ……………………………………………………………… .52 定徑機的潤滑系統(tǒng) ……………………………………………………… ………… 52 潤滑的特點和作用 ………………………………………………………… .52 單個定徑機的潤滑系統(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 單個定徑機的冷卻系統(tǒng) …………………………………………………… .56 分配器 …………………………………………………………………… ..56 冷卻直通接頭 …………………………………………………………… ..57 三通管 …………………………………………………………………… ..57 噴頭 … ………………………………………………………………… … ..58 管夾 …………………………………………………………………… … ..58 結束語 …………………………………………………………………… ………………… ..60 參考文獻 …………………………………………………………………… ……………… ..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。除圓形管外 ,還有各種異形斷面管和交斷面管。其生產工藝流程見圖 1。 定徑機 ： 由 3～ 12 架組成，減徑機由 12～ 24 架組成，減徑率約達 3～ 12％。周期軋管機又稱皮爾格爾（ Pilger）軋管機。穿孔后帶長芯棒的毛管在導盤軋管機上軋成薄壁管材。 第二章 三輥定徑機系統(tǒng) 總體方案 軋輥機架的確定 鋼管的在張力定徑機上不僅受到徑向壓 縮，同時還受到縱向拉伸，鋼管在減徑的同時，壁厚也在減薄。采用這種方法，液壓傳動裝置要傳遞轉動軋輥所需的全部扭矩。 整個軋機由一臺電機驅動，主電機經聯軸節(jié)帶動傳動軸，傳 動軸上有六對圓錐齒輪，每對圓錐齒輪通過齒輪傳動差動齒輪，使聯接定 徑機的減速箱高速軸獲得一個速度，通過減速器傳給軋輥。 b. 靠近尾部的機架減徑率應逐步減小，直到最后機架減徑率為零，以保證成品管具有圓的斷面。 R? —— 齒寬系數 1T—— 齒輪傳動的轉矩 FP? —— 彎曲許用應力 FSY —— 復合齒形系數 ? —— 齒數比 定齒根彎曲許用應力 FP? li mli mF STFP NFY