【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 依第四強(qiáng)度理論校核得： （315）11 斷面 22 斷面 均滿足強(qiáng)度要求。（3）軸承校核前面已初選工作棍軸承型號(hào)為23030C/W33 調(diào)心輥?zhàn)虞S承，基本參數(shù)如下： d=65mm D=120mm B=56mm 基本額定動(dòng)載荷為Cr=438KN圖38軸承受力圖每個(gè)軸承所受的徑向力為：第三輥?zhàn)铀苘堉屏σ驘o軸向載荷，故 所以徑向當(dāng)量動(dòng)載荷： （316）其中載荷系數(shù)=~, 軸承所受徑向力 KN軸承所受軸向力 KN所以軸承壽命： 317）C 基本額定動(dòng)載荷 KNn 輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速 ε對(duì)于滾子軸承 所以軸承壽命符合要求4 夾送輥的設(shè)計(jì)與計(jì)算 夾送輥的輥徑計(jì)算夾送輥是為了改善矯直輥對(duì)板材的咬入條件而設(shè)置的。因此送料輥的壓下是彈性壓下，其壓力隨板材的寬、厚不同而可以變化。在工作過程中，輥?zhàn)訅壕o帶材，帶材受拉力T的作用。帶材對(duì)上下輥?zhàn)拥乃椒较蚰Σ亮砂聪率接?jì)算：采用鋼送料輥在冷狀態(tài)下取=，采用聚氨基甲酸或橡膠包層夾送輥時(shí)，取。在此取。kN：mm按照設(shè)計(jì)要求，在此初定=500mm。，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩，并確定最小直徑d。1）已給出夾送輥的張力為20kN，兩個(gè)輥?zhàn)由系哪Σ亮?==10kN，每個(gè)輥?zhàn)觽鬟f的功率P：P===5kW——傳動(dòng)效率，=== 。所以電機(jī)功率：輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速n：輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)矩：==Nm2）初步確定輥?zhàn)拥淖钚≈睆剑涸诖诉x輥?zhàn)拥牟牧蠟?0，查文獻(xiàn)[3]表153，選取=112，故：在此初選d=75mm。 夾送輥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 聯(lián)軸器和軸承的選擇最小直徑d=75mm，輥?zhàn)又睆?250mm。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩：?？紤]到轉(zhuǎn)矩變化很小，查文獻(xiàn)[3]表141取=。故=3250Nm。按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查文獻(xiàn)[1]第二卷6218，選用SWC180A1655型標(biāo)準(zhǔn)伸縮焊接式萬向聯(lián)軸器。參數(shù)如下：公稱轉(zhuǎn)矩T=m 疲勞轉(zhuǎn)矩T=m 2. 滾動(dòng)軸承的選擇 因軸承同時(shí)承受有徑向力和軸向力的作用，且徑向載荷較大，故選取32220雙列圓錐滾子軸承。其內(nèi)徑d=100mm，外徑D=180mm，寬B=46mm。 3. 軸承座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)軸徑大小與滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)與尺寸，： 送輥軸承座結(jié)構(gòu) 4. 根據(jù)軸的各部分尺寸和裝配關(guān)系，作出夾送輥的結(jié)構(gòu)草圖，：詳細(xì)尺寸見圖紙。 夾送輥的強(qiáng)度校核 由于夾送輥受到徑向載荷，并且傳遞扭矩，應(yīng)按照彎扭組合來校核其強(qiáng)度。作出其受力分析圖、彎矩圖和扭矩圖如下：、彎矩、扭矩圖求得：=25kN；由彎矩圖得17625Nm。在最大彎矩處進(jìn)行彎曲校核（截面22）按照第三強(qiáng)度理論來進(jìn)行強(qiáng)度校核，即：==156MPa 符合強(qiáng)度要求危險(xiǎn)截面處進(jìn)行強(qiáng)度校核,按照第三強(qiáng)度理論來進(jìn)行強(qiáng)度校核==156MPa 符合強(qiáng)度要求對(duì)軸頭進(jìn)行扭轉(zhuǎn)校核 所以軸頭強(qiáng)度符合要求所以軸頸處材料選40Cr，最小軸徑d=75mm是符合設(shè)計(jì)要求的。故，最終確定夾送輥的結(jié)構(gòu)參數(shù)：輥徑=500mm；最小直徑d=75mm 夾送輥軸承的壽命校核圖38軸承受力圖每個(gè)軸承所受的徑向力為：輥?zhàn)铀苘堉屏σ驘o軸向載荷，故 所以徑向當(dāng)量動(dòng)載荷： （316）其中載荷系數(shù)=~, 軸承所受徑向力 KN軸承所受軸向力 KN所以軸承壽命： = 317）C 基本額定動(dòng)載荷 322KNn 輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速 ε對(duì)于滾子軸承 所以軸承壽命符合要求 壓下機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)要求：電動(dòng)機(jī)壓下速度v=牙型選擇：考慮到螺桿要承載較大力，所以選擇鋸齒形螺紋，因?yàn)殇忼X形螺紋適用于單向受力條件，且承載力較大。（1）壓下螺絲直徑為： （318）所以 d 其中，P為單個(gè)承載螺桿所受軸向力，即P==（288+864++960）=螺桿采用鑄鋼ZG270500，屈服極限=270MPa根據(jù)相關(guān)設(shè)備經(jīng)驗(yàn)值選取 d=180mm 查閱【4】526，螺距P=8mm 中徑d2=174mm 小徑d1= 與其配合的內(nèi)螺紋參數(shù)如下：=174mm =168mm（2）螺紋牙的強(qiáng)度校核圖314 螺紋牙簡(jiǎn)圖如上圖所示：螺紋牙危險(xiǎn)截面a—a的剪切強(qiáng)度為 （319） 其中，為零件材料鑄鋼ZG310570的許用剪切應(yīng)力186 F 為單個(gè)螺栓柱所承受的壓力螺紋牙危險(xiǎn)截面a—a的彎曲強(qiáng)度為： （320）其中， 為螺栓材料鑄鋼ZG310570的許用彎曲應(yīng)力310—372；b 為螺紋牙根部的厚度； 為彎曲力臂 。滿足強(qiáng)度要求。（3）壓下電動(dòng)機(jī)的選擇粗略計(jì)算整個(gè)壓下部分的總重： （321）則單根螺柱的受重為P= =則壓下螺柱的傳動(dòng)力矩： （322）作用在一個(gè)壓下螺絲上的力 KN螺紋中徑 mm螺紋上的摩擦角。t 螺距 mm 螺紋升角，根據(jù)[3]得 根據(jù)【1】得壓下螺絲的電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)功率為： （323）η傳動(dòng)系統(tǒng)總的工作效率n 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速i 傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比 根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用YTSZ—132S—4型號(hào)電機(jī) ：額定功率 額定轉(zhuǎn)矩 35 NM 額定轉(zhuǎn)速 1455r/min 重量 80Kg（3）壓下機(jī)構(gòu)減速器的選擇壓下機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比 查閱【6】1679 選用CW型圓弧圓柱蝸輪蝸桿減速器。型號(hào)標(biāo)記：CW 12510VIF根據(jù)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速和總傳動(dòng)比查手冊(cè)得：一級(jí)減速器選用CW型圓弧圓柱蝸輪蝸桿減速器輸入轉(zhuǎn)速1465 r/min 傳動(dòng)比10，中心距125mm。二級(jí)減速器因無標(biāo)準(zhǔn)減速器可選用，所以需另行設(shè)計(jì)。也選用CW型圓弧圓柱蝸桿蝸輪參數(shù)如下 ： 表3—3 二級(jí)蝸輪蝸桿減速器主要參數(shù)傳動(dòng)比中心距a=225mm蝸桿頭數(shù)Z=2蝸輪齒數(shù)Z2=61模數(shù) m=模數(shù)m=蝸桿分度圓直徑d1=mq=63mm蝸輪分度圓直徑d2=蝸桿齒根圓直徑df1=蝸輪齒根圓直徑df2=蝸桿齒頂圓直徑da1=蝸輪喉圓直徑da2=齒頂高=蝸輪齒寬B=50≤= （4）萬向聯(lián)軸器的選用和校核分配箱與工作輥之間使用的聯(lián)軸器選用WS型十字軸式萬向聯(lián)軸器。十字軸的材料一般為中碳合金鋼，如 42CrM0、40Cr ；或低碳合金鋼，如 18CrM0Ti、20MnVB、20CrM0 等，經(jīng)滲碳淬火后，表面硬度達(dá)58～64HRC。十字軸軸徑的主要失效形式是軸頸在軸肩處的彎曲強(qiáng)度不足，根據(jù)[4]得彎曲強(qiáng)度條件為： （324） Tc 萬向聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 （Nmm） R 十字軸中心到軸頸中部的距離（mm） s 軸頸中部到軸肩的距離（mm）d、d0 軸頸直徑和內(nèi)徑（mm） 十字軸材料的許用彎曲應(yīng)力，一般取=σs/（3～）（MPa）σs 十字軸材料的屈服極限（MPa）當(dāng)軸肩圓角半徑過?。ㄒ话銘?yīng)使r/d ，且r3mm）,或載荷不穩(wěn)定，應(yīng)力變化較大時(shí)，還應(yīng)按彎曲疲勞強(qiáng)度校核軸肩處的安全系數(shù)。在本案中不對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)算。展望在參照以往的設(shè)計(jì)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)該矯直機(jī)的壓下系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。為使壓下蝸輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更加靈活，減少蝸輪的磨損，同時(shí)也考慮到蝸輪承受較大軸向力，故加裝了一對(duì)圓錐滾子軸承。雖然在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中本人力求在每一個(gè)板塊中做到嚴(yán)謹(jǐn)、先進(jìn)、合理，使該矯直機(jī)的每一個(gè)結(jié)構(gòu)、每一項(xiàng)功能都盡量貼近實(shí)際，滿足現(xiàn)實(shí)要求，但受到學(xué)識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)能力、時(shí)間方面的制約而不能盡善盡美，因此該矯直機(jī)在未來的時(shí)間里可在以下方面進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)：1. 支撐方案改進(jìn)。在本設(shè)計(jì)案中，每個(gè)工作輥只有一個(gè)支承輥支撐。這種方案雖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)方便，但其只能對(duì)工作輥中部豎直方向起到支撐作用，而對(duì)工作輥靠近軸承端的部分以及水平方向的撓曲變形不能有效抑制，所以日后可對(duì)支撐方案進(jìn)行改進(jìn)。2. 增加支承輥緩沖裝置。在本案中，支承輥的軸承座與上機(jī)架是剛性連接的，工作輥軋制時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì)傳遞至支撐輥和上機(jī)架，這種頻繁的振動(dòng)對(duì)由鋼板焊接而成的上機(jī)架是極為不好的，可能會(huì)損壞機(jī)架結(jié)構(gòu)，縮短矯直機(jī)的使用壽命。此外，這種振動(dòng)可能會(huì)破壞支承輥和工作輥的工作面。所以，改進(jìn)時(shí)應(yīng)為每個(gè)支承輥加設(shè)緩沖裝置。3. 優(yōu)化上機(jī)架結(jié)構(gòu)。本案中，上機(jī)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工制造很不方便，容易產(chǎn)生撓曲變形，影響矯直機(jī)的剛度和矯直精度。4. 增加工作輥緩沖裝置。本案中，工作輥與上機(jī)架靠螺栓連接，靠上機(jī)架上的16根彈簧消振。該緩沖方案雖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以起到緩沖作用，但振動(dòng)會(huì)經(jīng)由工作輥傳遞至機(jī)架，頻繁的振動(dòng)可能會(huì)破壞機(jī)架結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)對(duì)其改進(jìn)。5. 改進(jìn)壓下系統(tǒng)。本案中，采用的是蝸輪蝸桿式的機(jī)械壓下機(jī)構(gòu)，存在著體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等諸多缺點(diǎn)，日后改進(jìn)可采用液壓壓下系統(tǒng)，提高設(shè)備的電氣化和自動(dòng)化程度。參考文獻(xiàn)【1】 黃華清. 軋鋼機(jī)械. 第一版. 北京：冶金工業(yè)出版社，1979【2】 黃慶學(xué). 軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì). 北京:冶金工業(yè)出版社，2007【3】 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 第三版 第1卷. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002【4】 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 第四版 第2卷. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002【5】 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 第四版 第5卷. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002【6】 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 第四版 第4卷. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002【7】 濮良貴，紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì). 第八版. 北京：高等教育出版社, 2007【8】 哈工大學(xué)理論力學(xué)教研室. 理論力學(xué). ：高等教育出版社, 2002【9】 武漢鋼鐵設(shè)計(jì)研究院. 板帶車間機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì). 第一版（下冊(cè)）.北京：冶金工業(yè)出版社，1984【10】 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(單行本). 第一版，電機(jī)與電器. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004【11】 鄒家祥. 軋鋼機(jī)械. 第3版. 北京：冶金工業(yè)出版社，2000 致謝將近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，欣賞著這三月來自己所做的作品，回憶著這期間的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，心中滿是成就感和充實(shí)感。我要感謝自己當(dāng)初幸運(yùn)的選擇了張老師的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。張老師在我畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，不僅是我的指導(dǎo)老師，而且還像朋友般，無論誰有學(xué)業(yè)、工作抑或是生活上的問題，他都關(guān)切的關(guān)心問候，以自己的經(jīng)驗(yàn)給予我們指導(dǎo)，幫助尋求解決的方法。設(shè)計(jì)組中數(shù)位同學(xué)的工作沒有落實(shí)，他盡自己所能積極的予以推薦指導(dǎo)。為了督促我們認(rèn)真嚴(yán)格的完成設(shè)計(jì)任務(wù)，他更是身體力行，不辭辛勞的經(jīng)常到四層的設(shè)計(jì)室指導(dǎo)。有時(shí)對(duì)于一些設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)我們隨意帶過，認(rèn)為無所謂，張老師嚴(yán)肅地批評(píng)我們說：作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員，對(duì)自己的所書所寫要認(rèn)真負(fù)責(zé)，否則就不要亂寫。古語云：“德高為師，身正為范”，張老師將這句話詮釋得淋漓盡致。此外，我還要感謝我的同組同學(xué)，當(dāng)有問題向他們請(qǐng)教時(shí)，他們盡自己所能幫助我解決問題，在此萬分感謝！附件1基于振動(dòng)監(jiān)測(cè)的設(shè)備故障診斷技術(shù)在大型軋鋼機(jī)械上的應(yīng)用摘　要　對(duì)基于振動(dòng)的設(shè)備故障診斷技術(shù)做了較全面和深入的介紹,通過實(shí)例介紹了該診斷技術(shù)在軋鋼機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用。指出該診斷技術(shù)可同時(shí)對(duì)一個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)雜的時(shí)域、頻域、相關(guān)域、統(tǒng)計(jì)域等分析,具有一定的趨勢(shì)預(yù)測(cè)分析能力。關(guān)鍵詞　軋鋼機(jī)械。 振動(dòng)監(jiān)測(cè)。 故障診斷1　前言軋鋼機(jī)械屬于大型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,是軋鋼廠的關(guān)鍵設(shè)備。轉(zhuǎn)軸組件是軋機(jī)的核心部分,它包括旋轉(zhuǎn)軸、齒輪傳動(dòng)件、聯(lián)軸器、滑動(dòng)和滾動(dòng)軸承等。人們通過長(zhǎng)期觀察和實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的絕大多數(shù)前期故障都會(huì)表現(xiàn)出異常的振動(dòng),因此掌握機(jī)械振動(dòng)的一般規(guī)律就能從振動(dòng)信號(hào)中識(shí)別出常見的設(shè)備故障。通過對(duì)振動(dòng)信號(hào)波形進(jìn)行簡(jiǎn)單的時(shí)域、頻域以及小波分析可對(duì)振動(dòng)進(jìn)行一般的識(shí)別,振動(dòng)的可識(shí)別性是對(duì)機(jī)械故障進(jìn)行振動(dòng)噪聲測(cè)試分析的技術(shù)前提。因此,采用在設(shè)備診斷技術(shù)領(lǐng)域較成熟的振動(dòng)分析技術(shù)作為技術(shù)的突破口對(duì)軋鋼機(jī)進(jìn)行日常振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè),就能在設(shè)備運(yùn)行中或基本不拆卸全部設(shè)備的情況下,掌握軋機(jī)運(yùn)行狀態(tài),判定產(chǎn)生故障的部位和原因,并預(yù)測(cè)未來的技術(shù)狀態(tài),從而可在早期有效地發(fā)現(xiàn),以及在后期及時(shí)地抑制故障,保障生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。2　信號(hào)識(shí)別與獲取任何機(jī)器設(shè)備在運(yùn)行中都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),機(jī)器的振動(dòng)信號(hào)中包含了豐富的機(jī)器運(yùn)行