【文章內容簡介】 輥的初速度快，可提高效率，同時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，計算軋輥轉速 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= 在減速器等軋鋼機存在著傳動裝置的效率問題 。電動機的效率為 ％， 可知減速器、齒輪機座的效率為 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 為一般情況電機的轉數。 軋制速度為： V Dn?? = 300 47= m/s 此軋制速度現場小型軋鋼機軋制速度相似，因而符合生產實際。二選擇減速器 由于確定 i =16，符合選二級減速器傳動比的條件。選二級減器。 查《機械設計手冊》表 8— 427，查的 i=16 對應的代號為 8 在根據承載能力查表 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： ZL100 型，最后確定減速器的型號： ZL100— 8— ? ，其外型及安裝尺寸如下。 型號 ： 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、破壞形式 1 主減速機的特點 底速、重載、沖擊負荷大，沖擊次數頻繁目前用于中小型軋鋼機主傳動的減速機有兩種配置方式： 電動機 —— 減速機 —— 軋機； 電動機 —— 減速機 —— 齒輪機座 —— 軋機。 在 第一種配置方式中，減速機與軋機直接相連，處于劇烈的負荷工作，因此在設計時應根據具體的使用和配置情況加以區(qū)別，設計時采用第二種配置方式。 2 主減速機齒輪的破壞形式 生產實踐證明，軋鋼機減速機齒輪破壞的主要形式表現為點蝕、縮性變形、膠合、磨損、剝落而不是斷齒。 主減速機的結構 減速機是由齒輪、箱體、軸、軸承、箱蓋等主要零件組成。 齒輪做成人字齒，因為這種齒輪工作比較平穩(wěn)，而且對軸承不產生軸向力。 齒輪的加工方法：滾齒刀（人字）（ 8級精度）。 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，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，采用滾動軸承，減速器的材料為鑄鐵， 1 中心距 查表的 a=1000mm 2 傳動比 總的傳動比由電動機軸的轉速和軋輥的轉數之比確定。i=16 3 齒寬系數 ? 為齒輪的寬度和中心距之比。 bA?? ， ? =— ，取? =。 4 模數和齒數 模數降低，小齒輪齒數 1Z 齒數和 2Z 均應取較大的值。齒數增加使齒的磨損減小，同時增大重和的系數，有利于減低接觸應力。 17 一對齒輪要求有較大的傳動比時， 1Z ≥ 20，取一級小齒輪的齒數為 22，大齒輪為 84。 二級小齒的齒數為 22，大齒輪為 93。齒數和模數與中心距和齒傾角的關系為 2 cosnMAZ??? 模數按上式計算的 、 9。 5 齒頃角 漸開線齒輪的齒頃角：對于人字型齒輪 ? = 25??— 30 取齒頃角為 30? 主減速器的潤滑及防護措施 為了保證齒輪對嚙合時有可靠的潤滑，采用注噴循環(huán)潤滑。 采用 28 號軋鋼機油，進游溫度小于等于 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 小齒輪的材質為 40rC ，大齒輪為 35 nZG SIM 。 生產實踐證明，齒輪對承載能力除了決定于齒面硬度外，同時還與齒輪對的硬面差 和齒面金相組織有關，而小齒輪調質及大齒輪正火的熱處理配合方式，比大小齒輪均采用調質的使用壽命高。 大齒輪采用正火處理， HB190—— 220；小齒輪采用調質處理 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構簡單齒輪對軸承的位置不對稱，軸要具有較大的剛度。 18 改進意見：如能選取“分流式”減速器，會使軋機工作更可靠，齒輪與軸承對稱布置，因此載荷沿齒寬分布均勻，軸承受載平均分配，中間軸危險截面上的扭距相當于軸所傳遞扭距的一半。 其工作草圖如下： 圖中高速級采用人字齒輪，低速級可制 成人字或直齒，結構復雜，適合變載的場合。 圖 4— 2 19 第５章 齒輪機座的設計 齒輪機座的類型和結構 1 齒輪機座的結構 齒輪機座箱體一般用鑄造的形式，由于齒輪機座的體積比較大，鑄造的工藝要求較高，一般的廠家無能力生產。因此，箱體采用分鑄拼焊結構。焊條為T42。 具體的工藝要求如下： 鑄件退活后，對焊縫加工，焊縫要電磁探傷。 將焊好的箱體整體退火，然后機加工 達到裝配要求。 分鑄拼焊結構箱體生產較整體鑄造的結構要簡單，易于制造；同時也有缺點：生產的周期長，需工時長，適合少量的加工。 2 齒輪機座的類型 1 在軋機的傳動的裝置中，齒輪機座用于傳遞扭距到工作機座的每一個軋輥；其特點是低速、重載、沖擊的次數頻繁。中小型的軋鋼機的齒輪機座一般有二重式、三重式和復合式 等三種類形。其中二重式齒輪機座多用于小型的二輥初軋機，三重式齒輪機座應用于橫列式中小型軋鋼機；復合式齒輪機座的形式較多，其特點是齒輪的機座和減速器和在一個共同的箱體內。 采用三重式齒輪機座，齒輪機座的基本參數 齒輪的設計 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、齒數、齒寬、齒頃角 齒數 取 14— 31，齒寬系數 — ，齒頃角為 22??— 40 ，模數為 8— 45。 齒輪參數的確定是根據同類型的軋機的參數確定的。 中心距 ： A=d=300mm 20 端面模數 ： sm =12mm 齒輪的工作寬度 ： b=720mm 齒傾角 ： ? ＝ 30? 齒數 ： z ＝ 25 3 計算力矩的確定 maxdM kM? （ kgm ） 式中 k —— 扭矩分配系數， k 取 ； maxdM —— 電動機最大的力； maxdM ＝ max975N in ? ； maxN 為電動機的最大的功率； n 為電動機的轉速， i 為減速器的總的傳動比，? 為減速器與連軸節(jié)的總的傳動效率。 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，采用滾齒法加工，退刀槽的寬度為 120mm 3 齒輪軸和滑動軸承 軸承尺寸的確定，采用的是滑動軸承 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—— 滑動軸承的 工作寬度； 3d —— 軸徑直徑。 4 軸端的強度計算 軸端直徑 4d ＝（ — ） 3d =(160— 190) 取 4d ＝ 160 軸端的強度計算 234 [ ] ( / )0 .0 7 0 6M kg cmd???? 式中 M —— 作用 于軸端的扭轉力矩。 許用扭轉應 力［ ? ］ ［ ? ］＝（ — ）［ ? ］ ［ ? ］＝ nn? 式中 b? —— 軸頸材料的抗拉強度； b? ＝ 980M aP b? =100 610 ( 2/kgcm ) ［ ? ］＝ nn? n —— 安全系數， 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 滑動軸承 材料 為滑動軸承采用 35ZG 鑄鋼軸承座，孔內以巴氏合金襯。 滑動軸承的材料：軸承：鑄錫基軸承合金 ，牌號 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：對分箱面采用加 60 602 號橡膠漆來解決漏油。 2 軸承的端部，在軸承和端蓋之間的甩油環(huán)上開一個與旋轉方向相反的反向螺絞，并在端蓋上加一個整體的密封圈。在軸外加一個殼體，有密封、保護、防塵的作用。再連接處加密封膠。 齒輪機座的潤滑 在軋機的傳動裝置中，齒輪機座起著傳遞并分配扭矩的作用。其齒嚙和的特點是低速、重載、沖擊負荷大，沖擊次數頻繁，因此其齒輪的嚙合處于極沉重的擠壓負荷下工作結構上的限制，其相互 嚙合的齒輪對垂直配置在箱座中，因此濺油潤滑比較困難。由于以上幾個原因，齒輪機座用稀油集中循環(huán)潤滑，潤滑油強行壓注到齒的嚙合面與軸承處。潤滑油采用軋鋼機油，用 HJ3— 28 號軋鋼機油。 ５ .5 齒輪機座的總述 齒輪機座由機架、機蓋、齒輪軸、主連接螺栓、鍵板和軸承座等主要零部件組成。 1 箱體的側壁的厚度 ? (0. 05 8? ? — ） A=（ — ） 300? =— 21 取 20mm 2 齒頂距機蓋的下壁和箱體上壁的最小的距離： C ≥（ — ） A =120— 150 取 120mm 23 3 機架與機蓋主連接螺栓的直徑： ( ? — ） =51? 60取 56mm 機架由左右兩個框架構成，其間配置軸承座?；鶅r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油孔和回油孔。機蓋上部設有透氣罩，以利于散熱通風和防止由于箱體內部因氣壓升高所造成的漏油。 采用滑動軸 承，因其易于制造，徑向尺寸小，有利于提高軸承座的強度，還由于徑向的尺寸限制。不過也有缺點：摩擦系數較大，軸承合金易于磨損，對齒輪的嚙合條件有不良的影響。 24 第 6 章軋鋼機工作機座的設計 工作機座 的選擇 工作機座是軋鋼機的執(zhí)行機構。他是由軋輥及其軸承、軋輥調整裝置，機架及輥座等部件的組成。 1 普通的開式機座 :具有開式機架的工作機座，其軋機上蓋是可拆的，因此便于更換軋輥。 2 閉口式工作機座 :是一種的剛架其強度與剛度都較高 3 預應力工作機座 :一般閉式的機架在不工作時 ，機架是不受力的。而預應力軋機是用一種特殊的裝置通過拉桿對機架施加外力使機架在不工作時，預先就處于應力的狀態(tài)。 預應力軋機開始于五十年代，此軋機屬于短應力軋機的一種，即這種軋機的應力作用線較短，是因為在預應力軋機上，減少變形的環(huán)節(jié)和結合面的數量。如預應力的軋機的橫梁和立柱長度比同輥徑的軋機普通軋機小，以軋機軸承座代替牌坊，減少壓上和壓下的機構，有的根本不用，而以其他的機構替代；至于作為預應力軋機的一部分的拉桿，因用材料較少，可以用彈性模量較大的優(yōu)質鋼材制作。由于機架的結構得到了簡化，可用厚板坯切割的到毛坯。 因而這種軋鋼機的剛性比同輥徑的軋鋼機要大，于是在軋制時可提高軋件的精度，尤其能使同一根軋件的頭尾斷面的尺寸偏差小，沿整個長度上保持均勻，對小型及線材軋機尤為重要。 預應力軋機有多種類型，如偏心套筒式、空心拉桿式等。本次設計采用的是半機架式，所謂的半機架式即把整體的牌坊改為分開的結構，然后用螺栓拉桿把上下半機架連接成一個整體。