【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 載后變形和溫度變化等原因，被聯(lián)接的兩軸往往不能嚴(yán)格對(duì)中，存在一定程度的 x，y 方向位移和斜偏角等偏差，以及由它們組成的綜合偏差，因此，聯(lián)軸器需要有適應(yīng)這些偏差的能力，但適應(yīng)這種偏差的能力是有限的。 聯(lián)軸器的分類 聯(lián)軸器的分類如下：（1）凸緣聯(lián)軸器 （2）套筒聯(lián)軸器 （3）夾殼聯(lián)軸器 ：（1）無彈性原件撓性聯(lián)軸器 （2）金屬彈性原件撓性聯(lián)軸器 （3）非撓性聯(lián)軸器金屬彈性原件 器 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算 根據(jù)使用要求和工作條件，設(shè)計(jì)時(shí)按照有關(guān)手冊(cè)選擇（1）需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對(duì)緩沖減震方面的要求 對(duì)大功率的重載傳動(dòng)，可選用齒式聯(lián)軸器：對(duì)有嚴(yán)重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的傳動(dòng)，可選用簧片聯(lián)軸器等具有較高彈性的聯(lián)軸器。（2）聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起離心力的大小 對(duì)于高速傳動(dòng)軸第 5 章 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 25應(yīng)選用平衡精度高的膜片聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器等。（3）兩軸相對(duì)位移的大小和方向 當(dāng)安裝調(diào)整后難以保持兩軸精確對(duì)中或工作中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對(duì)位移時(shí)，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器；徑向位移較大時(shí)，選用滑塊聯(lián)軸器；角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器等。（4）聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境 通常由金屬元件制成不需潤(rùn)滑的聯(lián)軸器比較可靠，需要潤(rùn)滑的聯(lián)軸器，其性能易受潤(rùn)滑完善程度的影響。含有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對(duì)溫度、腐蝕性介質(zhì)、光等比較敏感，而且容易老化。（5）聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本 在滿足使用性能的前提下，應(yīng)選用拆裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本低的聯(lián)軸器。如夾殼聯(lián)軸器可在不移動(dòng)兩軸的情況下進(jìn)行拆裝，用于低速、剛性大的傳動(dòng)軸。一般的非金屬彈性元件聯(lián)軸器由于具有良好的綜合性能，適宜用于一般的中小功率傳動(dòng)。 選定聯(lián)軸器類型后，應(yīng)按計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸伸直徑及轉(zhuǎn)速選擇所需型號(hào)和尺寸。聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩、應(yīng)大于計(jì)算轉(zhuǎn)矩及實(shí)際轉(zhuǎn)速，軸孔長(zhǎng)度，尺寸結(jié)構(gòu)應(yīng)分別與兩被聯(lián)接軸相配。由于聯(lián)軸器的傳動(dòng)軸系載荷變化性質(zhì)不同，以及聯(lián)軸器的本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能不同，聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩不等于傳動(dòng)軸系理論上需傳遞的轉(zhuǎn)矩，通常以工作情況系數(shù) K 表示二者的比值。 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)齒式聯(lián)軸器是可移式剛性聯(lián)軸器中用途最廣泛的一種，它是利用內(nèi)外齒嚙合以實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器的聯(lián)接。齒輪形狀有直齒和鼓型齒，內(nèi)外齒齒數(shù)相等。由于嚙合齒間留有較大的尺側(cè)間隙并將齒頂做成球面，因此有良好的補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移的能力。鼓型齒不僅更有利于增大補(bǔ)償兩軸綜合位移的能力，而且當(dāng)兩軸有相對(duì)角位移時(shí)還可避免輪齒發(fā)生邊緣接觸，改善嚙合面上壓力分布的均勻性。齒式聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸的許用相對(duì)位移量與聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)、齒形以及各相對(duì)位移的組成有關(guān)，此外還與齒輪材質(zhì)的疲勞強(qiáng)度和聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速有關(guān)。一般允許角位移：直齒 ＇，鼓型齒 ＇；允許的軸向位移較大。 o30?301o?齒式聯(lián)軸器工作可靠，適用于重載下工作或高速運(yùn)動(dòng)的水平傳動(dòng)軸的燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26聯(lián)接。帶中間軸的可用于相距較遠(yuǎn)兩軸的聯(lián)接，而且可增加許用徑向位移量，此外還可利用中間軸使聯(lián)軸器具有扭轉(zhuǎn)彈性。齒式聯(lián)軸器制造困難，工作中需要良好的潤(rùn)滑。鼓形齒式聯(lián)軸器一般采用 45 鍛鋼，齒必須經(jīng)熱處理。齒輪數(shù)目一般為30～80 由于較多的齒輪同時(shí)工作，可以傳遞較大轉(zhuǎn)矩。球面齒頂、鼓形齒形以及嚙合齒間留有較大的齒側(cè)縫隙，是這種聯(lián)軸器具有良好的綜合位移補(bǔ)償能力。適用于高速、重載傳動(dòng)場(chǎng)合。重型機(jī)械中應(yīng)用較多。聯(lián)軸器外部聯(lián)軸器內(nèi)部第 5 章 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 27操作側(cè)鼓型套 燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）28第 6 章 有限元分析 概述有限元分析的基本概念是用簡(jiǎn)單的問題代替復(fù)雜的問題后求解。它將求解域看成是有許多稱為有限元的小的互聯(lián)子域組成，對(duì)每一單元假定一個(gè)合適的近似解，然后推導(dǎo)求解這個(gè)域的滿足條件（如結(jié)構(gòu)的平衡條件） ，從而得到問題的解。這個(gè)解不是準(zhǔn)確解，而是近似解，因?yàn)閷?shí)際問題被簡(jiǎn)單問題所代替。由于大多數(shù)實(shí)際問題難以得到準(zhǔn)確解，而有限元不僅計(jì)算精度高，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段。有限元是那些集合在一起能夠表示時(shí)間連續(xù)域的離散單元。有限元的概念早在幾世紀(jì)前就已產(chǎn)生并得到運(yùn)用。有限元最初被稱為矩陣近似方法，經(jīng)過短短數(shù)十年的努力，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與普及，有限元方法迅速從工程分析計(jì)算擴(kuò)展到科學(xué)幾乎所有的領(lǐng)域。稱為一種豐富多彩，應(yīng)用廣泛并且高效的數(shù)值分析方法。不同于物理性質(zhì)與數(shù)學(xué)模型的問題，有限元的求解方法基本步驟是相似的，只是具體公式推導(dǎo)和運(yùn)算求解不同，有限元求解問題的基本步驟通常為：：根據(jù)實(shí)際問題近似確定求解域的物理性質(zhì)和幾何區(qū)域。：將求解域近似為具有不同有限大小和形狀且彼此相連的有限個(gè)單元組成的離散域，習(xí)慣上稱為有限元網(wǎng)絡(luò)劃分。顯然單元越小，則離散域的近似程度越好，計(jì)算結(jié)果也越精確，但計(jì)算量及誤差都將增大，因此求解域離散化是有限元核心技術(shù)之一。：一個(gè)具體的物理問題通?？梢杂靡唤M包含問題狀態(tài)變量邊界條件的微分方程表示，為適合有限元求解，通常將微分方程化為等價(jià)泛函形式。4．單元推導(dǎo)：對(duì)單元構(gòu)造一個(gè)適合的近似解，即推導(dǎo)有限單元的列式，其中包括選擇合理的坐標(biāo)系，建立單元試函數(shù)，以某種方法給出單元各狀態(tài)變量的離散關(guān)系，從而形成單元矩陣。第 6 章 有限元分析 29為保證問題求解的收斂性，單元推導(dǎo)有許多原則要遵循。對(duì)工程應(yīng)用而言，最重要的是應(yīng)注意每一單元的解題性能與約束。：將單元總裝形成離散域的總矩陣方程，反應(yīng)對(duì)近似求解域的離散域要求，既單元函數(shù)的連續(xù)性要滿足一定的連續(xù)條件?？傃b是在相鄰節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，狀態(tài)變量及其導(dǎo)數(shù)連續(xù)性建立在節(jié)點(diǎn)處。：有限元法最終導(dǎo)致聯(lián)立方程組。聯(lián)立方程組的求解可用直接法，選代法和隨機(jī)法。求解結(jié)果是單元節(jié)點(diǎn)處狀態(tài)變量的近似值 。對(duì)于計(jì)算結(jié)果的質(zhì)量，將通過與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則提供的允許值比較來評(píng)價(jià)并確定是否需要重新計(jì)算。簡(jiǎn)言之，有限元分析可分為三個(gè)階段，前處理，處理和再處理。前處理時(shí)建立有限元模型，完成單元網(wǎng)絡(luò)劃分，后處理則是采集處理分析結(jié)果，使用戶能簡(jiǎn)便提取信息，了解計(jì)算結(jié)果。 零件的有限元分析所分析零件 軸Von Mises 應(yīng)力分析燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）30位移分析第 6 章 有限元分析 31應(yīng)變分析燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于 850 熱帶鋼軋機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，基于對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的三維設(shè)計(jì)，進(jìn)而進(jìn)行有限元分析。完成 850 熱帶鋼軋機(jī)主傳動(dòng)、電機(jī)、換輥、壓下等系統(tǒng)后，本組設(shè)計(jì)人員對(duì) 850 熱帶鋼軋機(jī)進(jìn)行了裝配。參考文獻(xiàn) 33參考文獻(xiàn)［1］ （美）.高精度板帶材軋制理論與實(shí)踐 .姜明東，譯.北京：冶金工業(yè)出版社，2022.［2］ （一） .軋鋼，2022（1）：3335.［3］ （二） .軋鋼，2022（2）：3234.［4］ .冶金設(shè)備，2022（4）：2631.［5］ ［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2022.［6］ 唐荻，米振莉， .鋼鐵，2022（11）：14.［7］ .北京:冶金工業(yè)出版社，2022.［8］張沛學(xué)，孫衛(wèi)華，李海穎，析 ：2022.[9] 王海文．：機(jī)械工業(yè)出版社，1983．[10] 鄒家祥. 軋鋼機(jī)械理論與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)．北京：冶金工業(yè)出版社，1993．[11] 鄒家祥．軋鋼機(jī)械．北京：冶金工業(yè)出版社，2022．[12] 劉寶珩. 軋鋼機(jī)械設(shè)備. 北京:冶金工業(yè)出版社,2022[13] 邵曉榮 ，1998[14] ，1999[15] 龔景安 ,1989[16]．OuoJi Li．Speed analysis in rolling by the rigidplastic finite element method[J]．Numerical Methods in Industrial Forming Process．Pineridge Press。(8)：625 [17]．Edbergt Jonas．Efficient Three—Dimensional Model of Rolling UsingatlExplicitFiniteElementFormulation[J]．Communications in Numerical Methods 燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）34in Engineering．1993，(7)：22—26[18]．John D．Reid，Dean L．Sicking．Design and Simulation of aSequential KinkingGuardrail Terminal[J]．Int．J．Impact Engng．1998，(9)：43—47[19] Y Mor,Toshio Ishibashi．Modernization of Gauge Control System at Sumitomo Wakayama 5stand Cold Mill．Iron and Steel Engineer’1999，(8)：46—50致謝 35致謝經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，本論文難免有許多考慮不周全的地方，希望各位老師和同學(xué)批評(píng)指正。在設(shè)計(jì)之初，面對(duì)紛繁復(fù)雜的元件及數(shù)據(jù)，我感到手足無措，在漫無頭緒之際，我得到了王健老師、謝紅彪老師和許秀梅老師的親切關(guān)懷和耐心的指導(dǎo)。使我抽絲剝繭，一步一步的完成每一部分的設(shè)計(jì)。老師們耐心的幫我指出設(shè)計(jì)圖中的不合理之處，我深深的感受到了各位老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度。 在論文寫作過程中，我得到了各位老師的親切關(guān)懷和耐心的指導(dǎo)。各位老師嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，各位老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在畢業(yè)設(shè)計(jì)這一段時(shí)間，通過和老師的交流令我發(fā)現(xiàn)交流也是一種能力，每次在設(shè)計(jì)上遇到的問題都會(huì)在跟老師的交流中迎刃而解，這使我深深感受到與人交流的重要性。各位老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩各位老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向各位老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 由于水平限制，此次設(shè)計(jì)有諸多設(shè)計(jì)不足之處。許多細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)不盡如人意，希望在今后的學(xué)習(xí)和工作中能夠盡量避免，力求做到最好。 在論文即將完成之際，我的心情非常激動(dòng)，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有很多同學(xué)、老師無私的指點(diǎn)和教導(dǎo)，有了他們的幫助我才順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此向所有幫助過我的老師和同學(xué)表示真誠的感謝，祝各位同學(xué)和老師在以后的工作和學(xué)習(xí)中一切順利。燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）36附錄 1 開題報(bào)告燕 山 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱：850 熱帶鋼主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué) 院 （ 系 ） ： 年級(jí)專業(yè)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 附錄 1 37一、 綜述本課題國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義 薄板軋制生產(chǎn)始于二輥式軋機(jī)，隨軋制的薄板寬度越寬，厚度越薄。通過增加軋輥直徑來增加軋輥強(qiáng)度，會(huì)導(dǎo)致金屬變形抗力增加，軋輥彈性壓扁嚴(yán)重，影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚者更薄的產(chǎn)品不能生產(chǎn)。之后采用了小直徑的工作輥，減少與金屬接觸的面積，用大直徑的支撐輥增加強(qiáng)度和剛度，于是便出現(xiàn)了三輥勞特式軋機(jī)、四輥軋機(jī)、多輥軋機(jī)和行星軋機(jī)等薄板軋機(jī) ［1，2］ 。熱連軋帶鋼軋制，經(jīng)美國阿母科公司8 a（1913～1921）研究實(shí)