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正文內(nèi)容

四輥逆軋機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2025-07-25 12:31 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 ()由[1,2162]知滿足以下條件則電機(jī)合格 或 由()可知即則電機(jī)合格第五章 連接軸與連軸器的選擇 軋機(jī)常用的連接軸有萬向接軸、梅花接軸、聯(lián)合接軸(一頭為萬向鉸接,另一端為梅花軸)和齒式接軸。根據(jù)[1,表72]選擇十字鉸鏈萬向接軸。帶滾動(dòng)軸承的十字軸式萬向接軸近十幾年越來越多地應(yīng)用與軋鋼機(jī)主傳動(dòng)中,并有逐步取代滑塊式萬向接軸的趨勢(shì),因?yàn)樗邆淙缦聝?yōu)點(diǎn):1) 傳動(dòng)效率高 由于采用滾動(dòng)軸承,所以摩擦損失小,%~99%,可以降低電力消耗5%~15%:2) 傳遞扭矩大 在相同回轉(zhuǎn)直徑的情況下,比滑塊式萬向接軸能傳遞更大的扭矩。由于叉頭強(qiáng)度限制,目前國內(nèi)使用的十字軸式萬向接軸,傳遞扭矩多在800 以下。我國以生產(chǎn)了承載1500的接軸。國外系列最大傳遞扭矩最高可達(dá)5400~8300;3) 傳動(dòng)平穩(wěn) 由于傳動(dòng)軸承的間隙小,接軸的沖擊和振動(dòng)顯著減少,約為滑塊式萬向接軸的,提高了產(chǎn)品質(zhì)量;4) 潤滑條件好 用潤滑脂潤滑,易密封,沒有漏油現(xiàn)象,耗油量小,省去了潤滑系統(tǒng),改善了生產(chǎn)環(huán)境,節(jié)約了保養(yǎng)維修費(fèi)用。5) 噪音低 使用滑塊式萬向接軸,空車運(yùn)行時(shí),噪音高達(dá)80~90,軋制時(shí)高達(dá)60。而使用十字軸式萬向接軸,噪音可降低到30~40,改善了工作環(huán)境,有利于保障操作工人的身體健康;6) 使用壽命長 一次使用可達(dá)1~2年以上,可減少更換零部件的時(shí)間和費(fèi)用;7) 允許傾角大 可達(dá)10176。~15176。,用于立輥軋機(jī)可降低車間高度,節(jié)省投資8) 適用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)。十字軸式萬向接手主要由軸套叉頭,十字軸組成,在廠方幫助下,確定基本參數(shù):回轉(zhuǎn)直徑1120mm 、公稱扭矩3120 、接軸許用工作傾角5176。其損壞形式有叉頭凸起部分被壓堆了、十字式軸根部發(fā)生斷裂、十字軸的滾動(dòng)軸承粒發(fā)生碎裂、剪斷和點(diǎn)蝕、軸承盒被撕裂、聯(lián)接螺栓頭斷裂以及螺紋與光桿的交界處發(fā)生斷裂等。十字軸連接螺栓為軸承盒的材質(zhì)為40 十字軸42 a)為從動(dòng)軸受到最大附加彎矩(=0176。、180176。)b)為主動(dòng)軸受到最大附加彎矩(=90176。、270176。)根據(jù)瞬時(shí)功率相等條件,由[7,29417]得從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩為 ()當(dāng)時(shí),從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值由[7,29418]知 ()當(dāng)時(shí),從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩減少到最小值。 ()由轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生作用于主動(dòng)軸叉和十字軸頸處的圓周力 作用于從動(dòng)軸叉孔和十字軸頸處的圓周力,其最大值由[7,29420]得由附加彎矩在十字軸軸徑與軸叉孔處產(chǎn)生的附加作用力為在主動(dòng)軸叉上的附加作用力的最大值由[7,29423] 在從動(dòng)軸叉上的附加作用力的最大值由[7,29424] 基本參數(shù) 由[1,753]知 ()式中 K——工作條件系數(shù),對(duì)于不可逆軋機(jī),~,對(duì)于可逆軋機(jī),~; ——長期作用在接軸上的最大力矩由[6,]得 ()式中 —— 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 —— 十字軸中心到軸徑中部的距離 —— 軸徑中部至軸肩的距離 ——軸徑直徑和內(nèi)徑[]——十字軸材料的許用彎曲應(yīng)力,一般取 []=/3~ ——十字軸材料的屈服極限 由[3,]查得42的屈服極限則 []=930/3~=310~ 由()求 由上面計(jì)算可知 所以十字軸選擇的尺寸合格軸叉與十字軸組成連接支撐,在聯(lián)軸器工作過程中,產(chǎn)生支承反力,軸叉體受到彎曲叉頭根部應(yīng)力最大可作為強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的危險(xiǎn)截面,截面形狀比較復(fù)雜,為了簡化計(jì)算按實(shí)際情況可轉(zhuǎn)化為矩形截面。下圖為軸叉危險(xiǎn)截面形狀:軸叉基本參數(shù)為 截面上的彎曲應(yīng)力 ()截面上的剪切應(yīng)力 ()式中 ——作用于軸叉孔上的力, ——軸叉孔上力作用點(diǎn)至NN截面的距離 ——軸叉孔上力作用點(diǎn)至NN截面對(duì)稱中心的距離 —— NN截面的抗彎模量 對(duì)橢圓截面: 對(duì)于矩形截面: ——NN截面的抗扭模量 對(duì)橢圓截面: 對(duì)于矩形截面: ,值可通過比值查 [6,]得 ——橢圓的長短半軸或矩形邊長 由強(qiáng)度理論,可得其強(qiáng)度條件,由[6,]知 ()式中 []——軸叉材料的許用應(yīng)力,對(duì)于經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的鋼, []=80~120根據(jù)以上可計(jì)算對(duì)于主動(dòng)軸上的軸叉有 查表[6,]得= 由此可得 主動(dòng)軸軸叉合格對(duì)于從動(dòng)軸上的軸叉有 由此可得 從動(dòng)軸軸叉合格:十字軸所用滾動(dòng)軸承一般都沒有內(nèi)圈和外圈,直接 以軸頸表面作為內(nèi)圈滾道,外滾道則制在軸承套圈的內(nèi)表面上,當(dāng)軸承套外徑一定時(shí),套圈的壁厚與滾動(dòng)元件直徑無關(guān), 以免壓碎。結(jié)構(gòu)與尺寸如圖所示=29 mm , =23 mm , = 344 mm , mm () ——滾針間的平均間隙,一般取 由于本十字軸采用雙列滾針則 驗(yàn)算滾針與軸頸的接觸應(yīng)力 () 式中:——許用接觸應(yīng)力,常用材料軸承鋼=2000 ~ 2240 ——滾針的有效接觸長度; ——軸頸的直徑; ——滾針直徑; ——滾針?biāo)艿淖畲髲较蛄Γ? ——軸承上的徑向載荷; = = =2000 所以軸承的設(shè)計(jì)滿足要求。驗(yàn)算軸承的壽命由[6,]知 ()式中 ——聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速 ——軸間角 (176。) ——聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ——十字軸中心至軸頸中部的距離 ——軸承的額定動(dòng)載荷 ,可查滾動(dòng)軸承手冊(cè),當(dāng)缺乏數(shù)據(jù)時(shí),可按下式計(jì)算 () ——軸承中滾動(dòng)體的列數(shù) ——接觸角,滾子上合成載荷向量與軸線垂直平面的夾角,對(duì)向心圓柱滾子軸承, ——系數(shù),其值與軸承材料、滾動(dòng)體與滾道的接觸形式、結(jié)構(gòu)尺寸等許多因數(shù)有關(guān)。一般可以查表[6,29416] 由[6,表29416]查則可求得 所以可以求得軸承的壽命為 則選用的軸承符合設(shè)計(jì)要求第六章 機(jī)架的結(jié)構(gòu)尺寸確定及校核 機(jī)架的主要結(jié)構(gòu)尺寸包括:機(jī)架窗口高度(H)和寬度(B)以及機(jī)架立柱斷面尺寸(F=LB)。由文獻(xiàn)[1,5152]可知, B=(~) () 式中 ——支承輥直徑,由第一章計(jì)算得,=1650mm。所以 B=(~)1650=~2140mm取傳動(dòng)端 B=2700mm。為了便于更換軋輥,在閉式機(jī)架中,換輥側(cè)(非傳動(dòng)側(cè))的窗口寬度比傳動(dòng)側(cè)的窗口寬度應(yīng)大10毫米。所以傳動(dòng)側(cè)窗口寬度=2710mm。由文獻(xiàn)可知 ()式中 ——工作輥直徑;——支承輥直徑;——窗口高度。mm取 =8940mm由文獻(xiàn)可知, ()式中 ——斷面面積;——支承輥輥徑的直徑。10830~14440cm2在現(xiàn)代化的板帶軋機(jī)中,為了提高軋件的軋制精度,有加大立柱斷面的趨勢(shì)。其截面形狀接近正方形,在實(shí)際的生產(chǎn)中也是這樣用的,所選的斷面積可以大于理論的計(jì)算值,但不能小于理論值。因此,長L=840mm;寬b=1200mm;則=1008000mm2。 機(jī)架強(qiáng)度計(jì)算 機(jī)架簡圖 11截面簡化模型11截面是上橫梁中間截面,按此截面計(jì)算 矩形Ⅰ:20002055=4110000矩形Ⅱ: 110060=66000 200030=1970 mm矩形Ⅲ: 矩形Ⅳ: = = mm∵左右兩邊對(duì)稱,形心不變∴ ∴ 22截面: 22截面慣性矩: 其中 b=840 mm 22截面簡圖 h=1200 mm 33截面: 33截面慣性矩與22截面相同, 由于機(jī)架左、右對(duì)稱,所以力矩可由半個(gè)機(jī)架的彈性變形位能求出,此時(shí)11截面的轉(zhuǎn)角等于零。 按卡氏定理得 機(jī)架的受力圖 矩形框架彎曲力矩圖 ∴對(duì)于機(jī)架橫梁y=x y=∴ 式中 ——機(jī)架橫梁的中性線長度,=2710mm; ——機(jī)架立柱的中性線長度,=8940mm; ——機(jī)架上橫梁的慣性矩; ——機(jī)架立柱的慣性矩; ——機(jī)架下橫梁的慣性矩。 積分后得 ==機(jī)架橫梁內(nèi)側(cè)應(yīng)力: 式中 ——內(nèi)側(cè)應(yīng)力; ——機(jī)架橫梁內(nèi)側(cè)的斷面系數(shù)。 = 其中 矩形框架的應(yīng)力圖 機(jī)架區(qū)橫梁外側(cè)應(yīng)力 式中 ——機(jī)架橫梁外側(cè)應(yīng)力; ——機(jī)架橫梁外側(cè)的斷面系數(shù)。 == 其中 機(jī)架立柱內(nèi)側(cè)應(yīng)力: 式中 ——機(jī)架立柱內(nèi)側(cè)應(yīng)力; R ——軋制力; ——機(jī)架立柱斷面積; ——機(jī)架立柱內(nèi)側(cè)的斷面系數(shù)。
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