【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 連桿式工作效率低，行程和推力較小，一般用于小型加熱爐，新上加熱爐一般很少采用。液壓式推鋼機(jī)由液壓缸直接推動(dòng)推桿工作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推力大， 自重輕，速度、行程易控制，但行程不宜太大，且液壓系統(tǒng)制作、維護(hù)較困難。根據(jù)鋼車(chē)間使用的經(jīng)驗(yàn)，一般采用齒條式推鋼機(jī)較適宜。因?yàn)辇X條式推鋼機(jī)傳動(dòng)效率高，使用可靠，這是螺旋式推鋼機(jī)無(wú)法比擬的。 齒式推鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)齒輪齒條式推鋼機(jī)主要包括電機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器、齒輪軸、齒條、推桿、機(jī)架等。機(jī)架一般為一個(gè)多層箱體，箱體間用螺栓聯(lián)接。齒輪軸位于箱體底層的稱(chēng)為下置式，齒輪軸位于箱體上層的稱(chēng)為上置式。無(wú)論采用下置式還是上置式，都存在更換零部件困難的現(xiàn)象，尤其是更換下部零件時(shí)，需要把箱體層層拆分開(kāi)。 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾點(diǎn)事項(xiàng) 推力、推速、行程是推鋼機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，尤其是最大推力。推力計(jì)算的正確與否關(guān)系著推鋼機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和使用壽命。推力計(jì)算公式為： （11）1。FGgfK?式中：G為鋼坯質(zhì)量，單位是kg；g為重力加速度，一般來(lái)說(shuō) ；為考慮到加熱爐軌道不平，受熱變形等因素的影響系數(shù)， =～。1K 1K 6 f為滑動(dòng)摩擦系數(shù)，f=～1；摩擦系數(shù)的大小對(duì)推力產(chǎn)生直接的影響，而摩擦系數(shù)的大小主要取決于鋼坯溫度，鋼坯溫度對(duì)摩擦系數(shù)的影響為：常溫時(shí)，f=；300176。C時(shí)，f=； 400176。C一500176。C時(shí)， f=—； 600176。C一800176。C時(shí)，f=—；大于800176。C時(shí)，f=?？梢?jiàn)，鋼坯溫度越高，摩擦系數(shù)愈大。一般來(lái)說(shuō)，加熱爐分為預(yù)熱段、加熱段和均熱段，各段溫度不盡相同，應(yīng)根據(jù)每段溫度、鋼坯質(zhì)量計(jì)算出各段所需推力，最后相加。對(duì)于有些加熱爐來(lái)說(shuō)，爐底是傾斜的，這時(shí)還應(yīng)考慮到鋼坯重力的分力對(duì)推力的影響。 推鋼機(jī)屬于低速重載，繁忙使用，齒輪齒條屬于重點(diǎn)零件。要通過(guò)計(jì)算，選擇合理的模數(shù)和材質(zhì)，進(jìn)行合理的熱處理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要優(yōu)化，避免出現(xiàn)膠合、點(diǎn)蝕，甚至斷齒等現(xiàn)象。推桿工作中會(huì)受到齒條推力、鋼板阻力、壓輪壓力等復(fù)雜力系的作用，強(qiáng)度、剛度要高，結(jié)構(gòu)要可靠，一般采用箱型梁鋼板焊接結(jié)構(gòu)。 一般來(lái)說(shuō)，影響推鋼機(jī)生產(chǎn)率的主要因素是推桿返回時(shí)的空載時(shí)間。為了提高生產(chǎn)率，推鋼機(jī)的返回速度可以取得比推速大，一般返回速度比推速大 50%至數(shù)倍。實(shí)際使用表明，返回速度比推速大一倍左右比較合適。有的推鋼機(jī)設(shè)有慢速推鋼電動(dòng)機(jī)和快速返回電動(dòng)機(jī)，用以調(diào)節(jié)速度。采用液壓推鋼機(jī)，可以方便地調(diào)節(jié)推鋼速度。 推鋼機(jī)行程一般為 ,這取決與所推爐料的尺寸及爐臺(tái)寬度。用吊車(chē)上料時(shí)，行程應(yīng)大于每次填料總寬度，并大于輥道的寬度；用輥道上料時(shí)，除了考慮大于輥道寬度外，還應(yīng)根據(jù)檢修要求（要求推頭能退到輥道外側(cè)）所需長(zhǎng)度來(lái)確定。 理論和實(shí)踐表明，雙機(jī)架推鋼機(jī)機(jī)架剛度要給予高度重視，其剛度一定要滿(mǎn)足推力、推速要求，避免出現(xiàn)顫抖現(xiàn)象。壓板部位受力非常大，壓板結(jié)構(gòu)要滿(mǎn)足高強(qiáng)度要求。 7 第二章 傳動(dòng)方案的分析與擬定 傳動(dòng)方案的分析 常用的傳動(dòng)類(lèi)型及其特點(diǎn)：帶傳動(dòng)傳遞的功率不大（可用于中小功率） ，機(jī)構(gòu)尺寸比其他傳動(dòng)類(lèi)型大，但傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸收沖擊振動(dòng)。由于摩擦產(chǎn)生靜電，不適用于有瓦斯及煤塵等爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)合，常用于高速級(jí)傳動(dòng)中。：鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的，且具有沖擊振動(dòng)，故不適用于高速傳動(dòng)和傳動(dòng)比要求準(zhǔn)確的場(chǎng)合，一般多用于低速級(jí)傳動(dòng)及傳動(dòng)比要求不太嚴(yán)格的場(chǎng)合。：齒輪傳動(dòng)瞬時(shí)傳動(dòng)比不變，且效率高，體積小，是在傳動(dòng)中使用最多的一種傳動(dòng)件。直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)加工容易，但速度高時(shí)有噪音，故多用于減速器低速級(jí)中，亦可用于高速級(jí)但噪音大。斜齒圓柱齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，噪音小，承載能力高，故多用在減速器中高速級(jí)上，低速級(jí)上也可以使用。人字齒輪基本上與斜齒輪相同，它對(duì)軸承不產(chǎn)生軸向力，多用于大型減速器。錐齒輪將較困難，特別是模數(shù)，直徑大時(shí)受到機(jī)床的限制，故一般在改變軸的方向等情況下才使用，使用時(shí)應(yīng)盡量使模數(shù)直徑小些，以利于加工。錐齒輪常用于高速級(jí)上，如用弧齒錐齒輪時(shí)噪音小，工作平穩(wěn)，故速度可高些。開(kāi)式齒輪較閉式齒輪磨損大，多用于低速級(jí)。：蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)速比大，傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，但效率低，消耗有色金屬。因此普通圓柱面蝸桿傳動(dòng)適用于中小功率，由于其效率低，不適用于連續(xù)工作，故多用于間歇工作的場(chǎng)合。 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)，應(yīng)盡量使機(jī)構(gòu)的數(shù)目減少，使傳動(dòng)鏈短，這樣可以提高機(jī)械效率，減低生產(chǎn)成本。，應(yīng)合理分配各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。傳動(dòng)比的分配原則時(shí)使總的體積小和發(fā)揮各類(lèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)本身的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)總傳動(dòng)比 時(shí)，要考慮多級(jí)傳動(dòng)。如有帶傳動(dòng)時(shí)，8?一般將帶傳動(dòng)放置在高速級(jí)；如采用不同類(lèi)型的齒輪機(jī)構(gòu)組合，圓錐齒輪傳動(dòng)和蝸桿 8 傳動(dòng)一般放置在高速級(jí)；鏈傳動(dòng)一般不宜放在高速級(jí)。，應(yīng)盡量采用平面?zhèn)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)，使制造，組裝，維修更加方便。，可采用行星輪系機(jī)構(gòu)。 傳動(dòng)方案的擬訂根據(jù)設(shè)計(jì)要求，推鋼機(jī)的最大推力為 F=120T,推鋼速度為 ，返回速度為 m/s，工作行程為 1000m，檢修行程為 1800m，可見(jiàn)推鋼機(jī)整體尺寸不大，且在低速狀態(tài)下工作。綜合考慮以上傳動(dòng)類(lèi)型的特點(diǎn)和推鋼機(jī)的設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)選用齒輪齒條傳動(dòng)和開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，并采用減速器與電動(dòng)機(jī)相連接。綜合以上方案的優(yōu)點(diǎn)，具體傳動(dòng)方案如下圖所示：電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器和齒輪機(jī)構(gòu)減速后，由齒輪齒條機(jī)構(gòu)將軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為推桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將鋼坯以額定速度 =。1V 9 第三章 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 概述 電機(jī)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源。 常用電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)1．按工作電源分類(lèi) 根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作電源的不同，可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。其中交流電動(dòng)機(jī)還分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)。 2．按結(jié)構(gòu)及工作原理分類(lèi) 電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為直流電動(dòng)機(jī)，異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)還可分為永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同布電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)可分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又分為三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)等。交流換向器電動(dòng)機(jī)又分為單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。 直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。有刷直流電動(dòng)機(jī)可分為永磁直流電動(dòng)機(jī)和電磁直流電動(dòng)機(jī)。電磁直流電動(dòng)機(jī)又分為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。永磁直流電動(dòng)機(jī)又分為稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)。 3．按起動(dòng)與運(yùn)行方式分類(lèi) 電動(dòng)機(jī)按起動(dòng)與運(yùn)行方式可分為電容起動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)和分相式單相異步電動(dòng)機(jī)。 4．按用途分類(lèi) 電動(dòng)機(jī)按用途可分為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。 驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)又分為電動(dòng)工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開(kāi)槽、切割、擴(kuò)孔等工具）用電動(dòng)機(jī)、家電（包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動(dòng)剃須刀等）用電動(dòng)機(jī)及其它通用小型機(jī)械設(shè)備（包括各種小型機(jī)床、小型機(jī)械、醫(yī)療器械、電子儀器等）用電動(dòng)機(jī)。 控制用電動(dòng)機(jī)又分為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)等。 5．按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類(lèi) 電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)）和繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為繞線(xiàn)型異步電動(dòng)機(jī)）。 6．按運(yùn)轉(zhuǎn)速度分類(lèi) 電動(dòng)機(jī)按運(yùn)轉(zhuǎn)速度可分為高速電動(dòng)機(jī)、低速電動(dòng)機(jī)、恒速電動(dòng) 10 機(jī)、調(diào)速電動(dòng)機(jī)。低速電動(dòng)機(jī)又分為齒輪減速電動(dòng)機(jī)、電磁減速電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī)和爪極同步電動(dòng)機(jī)等。 調(diào)速電動(dòng)機(jī)除可分為有級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、無(wú)級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、有級(jí)變速電動(dòng)機(jī)和無(wú)級(jí)變速電動(dòng)機(jī)外，還可分為電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)、PWM變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)機(jī)選擇時(shí)的注意事項(xiàng)，就會(huì)出現(xiàn)“小馬拉大車(chē)”現(xiàn)象，造成電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載，使其絕緣因發(fā)熱而損壞，甚至電動(dòng)機(jī)被燒壞。，就會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象，其輸出機(jī)械功率不能得到充分利用，功率因數(shù)和效率都不高，不但對(duì)用戶(hù)和電網(wǎng)不利，而且還會(huì)造成電能浪費(fèi)。 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和機(jī)構(gòu)型式在交流電動(dòng)機(jī)中，三相異步電動(dòng)機(jī)在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。常用的 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，啟動(dòng)性能好，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于非易燃易爆，無(wú)腐蝕性和無(wú)特殊要求的機(jī)械上，也適用于某些對(duì)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩有較高要求的機(jī)械，如壓縮機(jī)等。經(jīng)常啟動(dòng)，制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備要求電動(dòng)機(jī)具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較大的過(guò)載能力，應(yīng)選用起重的冶金用的三相異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)，常用 YX 型（籠型）和 YZR 型(繞線(xiàn)型)。由于推鋼機(jī)推桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，需要頻繁快速啟動(dòng)和反轉(zhuǎn)，故選用 YZR 型電動(dòng)機(jī)。 選擇電動(dòng)機(jī)的容量已知推鋼機(jī)的最大推力 F=120T,推鋼速度 =，返回速度 =:1V2V推桿的最大作用力:F= 。 （31）???則推鋼機(jī)電動(dòng)機(jī)的輸出功率:； （32）1/.dPFV?? 11 式中 總效率；?= ； （33）123n???式中 為傳動(dòng)系統(tǒng)中每一個(gè)傳動(dòng)副，軸承，聯(lián)軸器等的效率。,查表知： （齒輪齒條傳動(dòng)（油潤(rùn)滑） ）=～；1 （開(kāi)式齒輪傳動(dòng)（脂潤(rùn)滑） ）=；2? （一對(duì)滾子軸承）=；3 （二級(jí)圓柱齒輪減速器）=～；4 （齒式聯(lián)軸器）=；5?則 2221345??= ?=；代入公式（32）得： =1/0wdPFV??????= WK選擇電動(dòng)機(jī)容量時(shí)，應(yīng)保證電動(dòng)機(jī)的額定功率 等于或稍大于工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)edP功率 ，故取 =160 。dPed 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速容量相同的電動(dòng)機(jī)，有幾種不同的轉(zhuǎn)速可供設(shè)計(jì)者選擇。電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速越高，磁極對(duì)數(shù)越少，其重量越輕。但是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與工作機(jī)轉(zhuǎn)速相差過(guò)大勢(shì)必使總傳動(dòng)比加大，致使傳動(dòng)裝置的外廓尺寸與重量增加，價(jià)格提高。因此在確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)應(yīng)進(jìn)行分析比較，選擇最優(yōu)方案。 選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)和參數(shù)綜上，查表選擇 YZR400 型冶金用電動(dòng)機(jī)，額定功率 =160 ，轉(zhuǎn)速1LedPWK，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ，額定電壓 。587minwr??? 395Vv? 12 第四章 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算 傳動(dòng)比的計(jì)算與分配 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比由選定電動(dòng)機(jī)的滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 和工作機(jī)軸的轉(zhuǎn)速 可得傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比：mnwn； （41）awi? 總傳動(dòng)比等于各級(jí)傳動(dòng)比的乘積，即： ； （42）0123aniii?? 已知推桿推鋼速度 =，選定齒輪直徑 D=544mm。V則： （43）???? = ；minr所以總傳動(dòng)比： =；aw? 分配各級(jí)傳動(dòng)比分配傳動(dòng)比主要考慮以下幾點(diǎn)：，不得超過(guò)最大值。，結(jié)構(gòu)勻稱(chēng)，避免相互間發(fā)生碰撞或安裝不便。，各級(jí)齒輪都應(yīng)該得到充分潤(rùn)滑。為了避免因各級(jí)大齒輪都能浸到油而使某級(jí)大齒輪浸油過(guò)深而增加攪油損失，通常使各級(jí)大齒輪直徑相近，應(yīng)使高速級(jí)傳動(dòng)比大于低速級(jí)，此時(shí)高速級(jí)大齒輪能浸到油，低速級(jí)大齒輪直徑稍大于高速級(jí)大齒輪，浸油稍深而已。根據(jù)以上原則，初步選定齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比 ，則減速器傳動(dòng)比04i? r/min；? 13 各軸參數(shù)的計(jì)算將傳動(dòng)裝置中各軸從高速軸到低速軸依次編號(hào)，定為 0 軸（電機(jī)軸） ，1 軸（減速器低速軸） ，2 軸（齒輪軸） ；相鄰兩軸傳動(dòng)比表示為 ， ；相鄰兩軸的傳動(dòng)效率為 ，1i2 01?；各軸的輸入功率為 ， ， ；各軸輸入轉(zhuǎn)矩為 , , 。1?0p12T3Y；電機(jī)軸轉(zhuǎn)速 0587/min。nr?第一軸轉(zhuǎn)速 。.ri?第二軸轉(zhuǎn)速 2135/i。ni；電機(jī)軸功率 06。pKw?第一軸功率 。p Kw?????第二軸功率 22123?..98? 6.。Kw?； 電機(jī)軸扭矩 。587PTNmn???? 第一軸扭矩 511 ..1。4?? 第二軸扭矩 522954965..780。3PTn???? 14 第五章 減速器的選擇計(jì)算 減速器概述減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩以滿(mǎn)足各種工作機(jī)械的需要。在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間用來(lái)提高轉(zhuǎn)速的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置成為增速器。 減速器的作用 減速器的作用主要為：，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機(jī)額定扭矩。，慣量的減少為減速比的平方。 減速器的分類(lèi)減速器的種類(lèi)很多，按照傳動(dòng)形式不同可分為齒輪減速器，蝸桿減速器和行星減速器；按照傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)減速器；按照傳動(dòng)的布置形式又可以分為展開(kāi)式，分流式和同軸式減速器，常用減速器主要有；主要有圓柱齒輪減速器，圓錐齒輪減速器，和圓錐圓柱齒輪減速器。齒輪減速器特點(diǎn) 1).齒輪采用高強(qiáng)度低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火而成，齒面硬度達(dá) HRC5862，齒輪均采用數(shù)控磨齒工藝，精度高，接觸性好。