【文章內(nèi)容簡介】 輥的初速度快，可提高效率，同時(shí)軋制工人不容易軋制。因而軋件的初速度以小于 2米 /秒為益 1 初選軋件的出輥速度為 米 /秒，計(jì)算軋輥轉(zhuǎn)速 n: 0 . 7 1 0 0 0 6 0 4 5 / m in3 . 1 4 3 0 0VnrD? ?? ? ? ?? 取 n=50r/min 0 /i n n?總 =980/50= 在減速器等軋鋼機(jī)存在著傳動(dòng)裝置的效率問題 。電動(dòng)機(jī)的效率為 ％， 可知減速器、齒輪機(jī)座的效率為 94％ 則 i=i總 ％ 94％ 94％ =16 這樣 n輥 將為： n輥 =n電 /i =750/16=47r/min n電 為一般情況電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)。 軋制速度為： V Dn?? = 300 47= m/s 此軋制速度現(xiàn)場小型軋鋼機(jī)軋制速度相似，因而符合生產(chǎn)實(shí)際。二選擇減速器 由于確定 i =16，符合選二級(jí)減速器傳動(dòng)比的條件。選二級(jí)減器。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 8— 427，查的 i=16 對(duì)應(yīng)的代號(hào)為 8 在根據(jù)承載能力查表 8— 429，選取中心距 a=1000 毫米，工作類型：連續(xù)型，在查表 8— 424，的減速器的型號(hào)： ZL100 型，最后確定減速器的型號(hào)： ZL100— 8— ? ，其外型及安裝尺寸如下。 型號(hào) ： ZL100 15 中心踞： A=1000 1a =400 2a =600 中心高： 0H =650 輪廓齒 寸 : H=1306 、 L=19 B=810 、 1B =810 、 2B =145 、 1L =1550 、2L? =22 3L =2 1H =50 地腳螺釘 : d=M3 n=8 、 3B =610 、 4L =5L=59 6L =5 7L =320 圖 4— 1 16 減速器的特點(diǎn)、破壞形式 1 主減速機(jī)的特點(diǎn) 底速、重載、沖擊負(fù)荷大，沖擊次數(shù)頻繁目前用于中小型軋鋼機(jī)主傳動(dòng)的減速機(jī)有兩種配置方式： 電動(dòng)機(jī) —— 減速機(jī) —— 軋機(jī)； 電動(dòng)機(jī) —— 減速機(jī) —— 齒輪機(jī)座 —— 軋機(jī)。 在 第一種配置方式中，減速機(jī)與軋機(jī)直接相連，處于劇烈的負(fù)荷工作，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體的使用和配置情況加以區(qū)別，設(shè)計(jì)時(shí)采用第二種配置方式。 2 主減速機(jī)齒輪的破壞形式 生產(chǎn)實(shí)踐證明，軋鋼機(jī)減速機(jī)齒輪破壞的主要形式表現(xiàn)為點(diǎn)蝕、縮性變形、膠合、磨損、剝落而不是斷齒。 主減速機(jī)的結(jié)構(gòu) 減速機(jī)是由齒輪、箱體、軸、軸承、箱蓋等主要零件組成。 齒輪做成人字齒，因?yàn)檫@種齒輪工作比較平穩(wěn)，而且對(duì)軸承不產(chǎn)生軸向力。 齒輪的加工方法：滾齒刀（人字）（ 8級(jí)精度）。 在減速器中，只有底速軸采用軸向固定，其他的軸留有少量的軸向的游隙 ，使她可以自由的串動(dòng)，以免卡主齒輪。軸向的游隙為 — 1mm。 中心距小于或等于 1000 毫米的減速器，采用滾動(dòng)軸承，減速器的材料為鑄鐵， 1 中心距 查表的 a=1000mm 2 傳動(dòng)比 總的傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)速和軋輥的轉(zhuǎn)數(shù)之比確定。i=16 3 齒寬系數(shù) ? 為齒輪的寬度和中心距之比。 bA?? ， ? =— ，取? =。 4 模數(shù)和齒數(shù) 模數(shù)降低，小齒輪齒數(shù) 1Z 齒數(shù)和 2Z 均應(yīng)取較大的值。齒數(shù)增加使齒的磨損減小，同時(shí)增大重和的系數(shù)，有利于減低接觸應(yīng)力。 17 一對(duì)齒輪要求有較大的傳動(dòng)比時(shí)， 1Z ≥ 20，取一級(jí)小齒輪的齒數(shù)為 22，大齒輪為 84。 二級(jí)小齒的齒數(shù)為 22，大齒輪為 93。齒數(shù)和模數(shù)與中心距和齒傾角的關(guān)系為 2 cosnMAZ??? 模數(shù)按上式計(jì)算的 、 9。 5 齒頃角 漸開線齒輪的齒頃角：對(duì)于人字型齒輪 ? = 25??— 30 取齒頃角為 30? 主減速器的潤滑及防護(hù)措施 為了保證齒輪對(duì)嚙合時(shí)有可靠的潤滑，采用注噴循環(huán)潤滑。 采用 28 號(hào)軋鋼機(jī)油，進(jìn)游溫度小于等于 35??— 40 ，回油溫度 小于等于60??— 70 。 減速器漏油的主要部位是在箱蓋 與箱體之間的接觸面、端軸及箱體的接觸處。 防止箱蓋與箱體之間的漏油，可將箱蓋下部壁板延長插入箱體的接觸處，深度為 120mm—— 140mm,延長的插板四周拐角處要焊接，并在箱蓋與箱體的水平接觸面圖上密封膠。 齒輪的材料和熱處理 小齒輪的材質(zhì)為 40rC ，大齒輪為 35 nZG SIM 。 生產(chǎn)實(shí)踐證明，齒輪對(duì)承載能力除了決定于齒面硬度外，同時(shí)還與齒輪對(duì)的硬面差 和齒面金相組織有關(guān)，而小齒輪調(diào)質(zhì)及大齒輪正火的熱處理配合方式，比大小齒輪均采用調(diào)質(zhì)的使用壽命高。 大齒輪采用正火處理， HB190—— 220；小齒輪采用調(diào)質(zhì)處理 減速器的工作狀態(tài)分析 減速器為展開式減速器，這種兩極展開式圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)簡單齒輪對(duì)軸承的位置不對(duì)稱，軸要具有較大的剛度。 18 改進(jìn)意見：如能選取“分流式”減速器，會(huì)使軋機(jī)工作更可靠，齒輪與軸承對(duì)稱布置，因此載荷沿齒寬分布均勻，軸承受載平均分配，中間軸危險(xiǎn)截面上的扭距相當(dāng)于軸所傳遞扭距的一半。 其工作草圖如下： 圖中高速級(jí)采用人字齒輪，低速級(jí)可制 成人字或直齒，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適合變載的場合。 圖 4— 2 19 第５章 齒輪機(jī)座的設(shè)計(jì) 齒輪機(jī)座的類型和結(jié)構(gòu) 1 齒輪機(jī)座的結(jié)構(gòu) 齒輪機(jī)座箱體一般用鑄造的形式，由于齒輪機(jī)座的體積比較大，鑄造的工藝要求較高，一般的廠家無能力生產(chǎn)。因此，箱體采用分鑄拼焊結(jié)構(gòu)。焊條為T42。 具體的工藝要求如下： 鑄件退活后，對(duì)焊縫加工，焊縫要電磁探傷。 將焊好的箱體整體退火，然后機(jī)加工 達(dá)到裝配要求。 分鑄拼焊結(jié)構(gòu)箱體生產(chǎn)較整體鑄造的結(jié)構(gòu)要簡單，易于制造；同時(shí)也有缺點(diǎn)：生產(chǎn)的周期長，需工時(shí)長，適合少量的加工。 2 齒輪機(jī)座的類型 1 在軋機(jī)的傳動(dòng)的裝置中，齒輪機(jī)座用于傳遞扭距到工作機(jī)座的每一個(gè)軋輥；其特點(diǎn)是低速、重載、沖擊的次數(shù)頻繁。中小型的軋鋼機(jī)的齒輪機(jī)座一般有二重式、三重式和復(fù)合式 等三種類形。其中二重式齒輪機(jī)座多用于小型的二輥初軋機(jī)，三重式齒輪機(jī)座應(yīng)用于橫列式中小型軋鋼機(jī)；復(fù)合式齒輪機(jī)座的形式較多，其特點(diǎn)是齒輪的機(jī)座和減速器和在一個(gè)共同的箱體內(nèi)。 采用三重式齒輪機(jī)座，齒輪機(jī)座的基本參數(shù) 齒輪的設(shè)計(jì) 1 齒輪節(jié)圓的直徑 軋輥中心距因軋輥重車和重磨后發(fā)生變化，節(jié)圓直徑 D=( max minDD? )/2 =(302+298)/2 =300mm 2 模數(shù)、齒數(shù)、齒寬、齒頃角 齒數(shù) 取 14— 31，齒寬系數(shù) — ，齒頃角為 22??— 40 ，模數(shù)為 8— 45。 齒輪參數(shù)的確定是根據(jù)同類型的軋機(jī)的參數(shù)確定的。 中心距 ： A=d=300mm 20 端面模數(shù) ： sm =12mm 齒輪的工作寬度 ： b=720mm 齒傾角 ： ? ＝ 30? 齒數(shù) ： z ＝ 25 3 計(jì)算力矩的確定 maxdM kM? （ kgm ） 式中 k —— 扭矩分配系數(shù)， k 取 ； maxdM —— 電動(dòng)機(jī)最大的力； maxdM ＝ max975N in ? ； maxN 為電動(dòng)機(jī)的最大的功率； n 為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速， i 為減速器的總的傳動(dòng)比，? 為減速器與連軸節(jié)的總的傳動(dòng)效率。 d m a x 280 M 9 7 5 1 6980??＝ 4457（ kgm ） M ＝ ? 4457＝ （ kgm ） 2 齒輪的材料和加工制造 齒輪的材料采用 40rC ，齒輪的加工精度為 8 級(jí)，采用滾齒法加工，退刀槽的寬度為 120mm 3 齒輪軸和滑動(dòng)軸承 軸承尺寸的確定，采用的是滑動(dòng)軸承 3 ( ? — )d＝ 195— 225mm 取 3d ＝ 200mm 21 L =(— ) 3d =220— 300 取 L=220mm 式中 d—— 齒輪的節(jié)圓的直徑； L—— 滑動(dòng)軸承的 工作寬度； 3d —— 軸徑直徑。 4 軸端的強(qiáng)度計(jì)算 軸端直徑 4d ＝（ — ） 3d =(160— 190) 取 4d ＝ 160 軸端的強(qiáng)度計(jì)算 234 [ ] ( / )0 .0 7 0 6M kg cmd???? 式中 M —— 作用 于軸端的扭轉(zhuǎn)力矩。 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng) 力［ ? ］ ［ ? ］＝（ — ）［ ? ］ ［ ? ］＝ nn? 式中 b? —— 軸頸材料的抗拉強(qiáng)度； b? ＝ 980M aP b? =100 610 ( 2/kgcm ) ［ ? ］＝ nn? n —— 安全系數(shù)， n ≥ 5； 6 621 0 0 1 0[ ] 1 6 . 7 1 0 ( / )5 k g c m? ?? ? ? 62[ ] [ ] 11. 7 10 /k g c m??? ? ? 22 23222850 7 7 0 . 6 /0 . 0 7 0 6 1 6 k g c m? ??? []?? 6 滑動(dòng)軸承 材料 為滑動(dòng)軸承采用 35ZG 鑄鋼軸承座，孔內(nèi)以巴氏合金襯。 滑動(dòng)軸承的材料：軸承：鑄錫基軸承合金 ，牌號(hào) 11chsnsb — 6 ，硬度 HB 27。 密封和漏油問題 漏油一般發(fā)生在分箱面和軸承端部密封處，解決方法如下： 1 分箱面處的密封：對(duì)分箱面采用加 60 602 號(hào)橡膠漆來解決漏油。 2 軸承的端部，在軸承和端蓋之間的甩油環(huán)上開一個(gè)與旋轉(zhuǎn)方向相反的反向螺絞，并在端蓋上加一個(gè)整體的密封圈。在軸外加一個(gè)殼體，有密封、保護(hù)、防塵的作用。再連接處加密封膠。 齒輪機(jī)座的潤滑 在軋機(jī)的傳動(dòng)裝置中，齒輪機(jī)座起著傳遞并分配扭矩的作用。其齒嚙和的特點(diǎn)是低速、重載、沖擊負(fù)荷大，沖擊次數(shù)頻繁，因此其齒輪的嚙合處于極沉重的擠壓負(fù)荷下工作結(jié)構(gòu)上的限制，其相互 嚙合的齒輪對(duì)垂直配置在箱座中，因此濺油潤滑比較困難。由于以上幾個(gè)原因，齒輪機(jī)座用稀油集中循環(huán)潤滑，潤滑油強(qiáng)行壓注到齒的嚙合面與軸承處。潤滑油采用軋鋼機(jī)油，用 HJ3— 28 號(hào)軋鋼機(jī)油。 ５ .5 齒輪機(jī)座的總述 齒輪機(jī)座由機(jī)架、機(jī)蓋、齒輪軸、主連接螺栓、鍵板和軸承座等主要零部件組成。 1 箱體的側(cè)壁的厚度 ? (0. 05 8? ? — ） A=（ — ） 300? =— 21 取 20mm 2 齒頂距機(jī)蓋的下壁和箱體上壁的最小的距離： C ≥（ — ） A =120— 150 取 120mm 23 3 機(jī)架與機(jī)蓋主連接螺栓的直徑： ( ? — ） =51? 60取 56mm 機(jī)架由左右兩個(gè)框架構(gòu)成，其間配置軸承座?；鶅r(jià)上有觀查齒輪嚙合的窺視空孔，以及潤滑齒輪和軸承用的進(jìn)油孔和回油孔。機(jī)蓋上部設(shè)有透氣罩，以利于散熱通風(fēng)和防止由于箱體內(nèi)部因氣壓升高所造成的漏油。 采用滑動(dòng)軸 承，因其易于制造，徑向尺寸小，有利于提高軸承座的強(qiáng)度，還由于徑向的尺寸限制。不過也有缺點(diǎn)：摩擦系數(shù)較大，軸承合金易于磨損，對(duì)齒輪的嚙合條件有不良的影響。 24 第 6 章軋鋼機(jī)工作機(jī)座的設(shè)計(jì) 工作機(jī)座 的選擇 工作機(jī)座是軋鋼機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。他是由軋輥及其軸承、軋輥調(diào)整裝置，機(jī)架及輥?zhàn)炔考慕M成。 1 普通的開式機(jī)座 :具有開式機(jī)架的工作機(jī)座，其軋機(jī)上蓋是可拆的，因此便于更換軋輥。 2 閉口式工作機(jī)座 :是一種的剛架其強(qiáng)度與剛度都較高 3 預(yù)應(yīng)力工作機(jī)座 :一般閉式的機(jī)架在不工作時(shí) ，機(jī)架是不受力的。而預(yù)應(yīng)力軋機(jī)是用一種特殊的裝置通過拉桿對(duì)機(jī)架施加外力使機(jī)架在不工作時(shí)，預(yù)先就處于應(yīng)力的狀態(tài)。 預(yù)應(yīng)力軋機(jī)開始于五十年代，此軋機(jī)屬于短應(yīng)力軋機(jī)的一種，即這種軋機(jī)的應(yīng)力作用線較短，是因?yàn)樵陬A(yù)應(yīng)力軋機(jī)上，減少變形的環(huán)節(jié)和結(jié)合面的數(shù)量。如預(yù)應(yīng)力的軋機(jī)的橫梁和立柱長度比同輥徑的軋機(jī)普通軋機(jī)小，以軋機(jī)軸承座代替牌坊，減少壓上和壓下的機(jī)構(gòu)，有的根本不用，而以其他的機(jī)構(gòu)替代；至于作為預(yù)應(yīng)力軋機(jī)的一部分的拉桿，因用材料較少，可以用彈性模量較大的優(yōu)質(zhì)鋼材制作。由于機(jī)架的結(jié)構(gòu)得到了簡化，可用厚板坯切割的到毛坯。 因而這種軋鋼機(jī)的剛性比同輥徑的軋鋼機(jī)要大，于是在軋制時(shí)可提高軋件的精度，尤其能使同一根軋件的頭尾斷面的尺寸偏差小，沿整個(gè)長度上保持均勻，對(duì)小型及線材軋機(jī)尤為重要。 預(yù)應(yīng)力軋機(jī)有多種類型，如偏心套筒式、空心拉桿式等。本次設(shè)計(jì)采用的是半機(jī)架式，所謂的半機(jī)架式即把整體的牌坊改為分開的結(jié)構(gòu)，然后用螺栓拉桿把上下半機(jī)架連接成一個(gè)整體。