【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)。