【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 41 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算 42 聯(lián)軸器的種類和和特性 42 選擇聯(lián)軸器類型 43 進(jìn)行必要的校核 43 結(jié) 束 語 45 參考文獻(xiàn) 46 致 謝 47 精品文檔 值得下載 精品文檔 值得下載 前言 鋼鐵工業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè) ， 一直是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要指標(biāo)。我國(guó)鋼鐵工業(yè)近年來發(fā)展很快 ， 鋼產(chǎn)量己連續(xù)多年突破億噸大關(guān) ， 鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量也得到了很大的提高 ， 特別是在軋鋼生產(chǎn)方面 。 各種高精度軋鋼機(jī)械設(shè)備的引進(jìn)和投產(chǎn) ， 先進(jìn)的自動(dòng)化控制設(shè)備和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用 ， 冷軋不銹鋼帶 、 硅鋼帶 、 精密合金鋼帶 、 稀有合金帶 、 高精度極薄冷軋?zhí)妓劁搸У雀鞣N高精度高品質(zhì) 產(chǎn)品的出產(chǎn) ， 大大地促進(jìn)了軋鋼生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)能力 ， 有力地提升了我國(guó)軋鋼生產(chǎn)企業(yè)的形象 。 但是由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展 ， 新的設(shè)備和新的技術(shù)以驚人的速度不停地改進(jìn)和更新 ， 產(chǎn)品的技術(shù)含量越來越高 ， 對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備和操作技術(shù)的要求也越來越高 。 因而及時(shí)掌握新型軋鋼機(jī)械設(shè)備的性能 ， 熟練掌握新的操作技術(shù) ， 全面應(yīng)用先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)軋制技術(shù) ， 是當(dāng)前軋鋼生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量 、 降低軋鋼生產(chǎn)成本 、 增強(qiáng)軋鋼生產(chǎn)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的關(guān)鍵所在 。 本設(shè)計(jì)包括了軋制工藝過程和自動(dòng)化控制系統(tǒng)及推鋼機(jī)的設(shè)計(jì)，并重點(diǎn)針對(duì)齒 式推鋼機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。具體包括軋制工藝過程和自動(dòng)化控制簡(jiǎn)介，推鋼機(jī)的分類 、 結(jié)構(gòu)和工作原理，電動(dòng)機(jī)的選用，減速器的選用，傳動(dòng)方式和傳動(dòng)裝置（包括齒輪齒條傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)）設(shè)計(jì)，軸系零件（包括軸，軸承，聯(lián)軸器，鍵）設(shè)計(jì)，并對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵軸進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度校核。 其中傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)與擬定是設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，決定了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在綜合比較了各種傳動(dòng)方案的優(yōu)缺點(diǎn)以及推鋼機(jī)本身的技術(shù)要求后，最后選定齒輪齒條傳動(dòng)作為主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整體尺寸較小，傳動(dòng)效率高，維修方便，造價(jià)較低的優(yōu)點(diǎn) 。 電動(dòng)機(jī)的選定 標(biāo)準(zhǔn)是滿足推鋼機(jī)總的功率要求，轉(zhuǎn)速適中，并且應(yīng)具有頻繁快速啟動(dòng)和反轉(zhuǎn)能力以帶動(dòng)推鋼機(jī)推桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。最后選定為 YZR400 1L 型冶金用電動(dòng)機(jī)，額定功率 edP =160 WK ，轉(zhuǎn)速 587 minw rn ?，額定電壓 395Vv? 。 減速器的選擇標(biāo)準(zhǔn)是滿足傳動(dòng)比要求，高速軸許用功率要求和承載能力要求， 經(jīng)查表選定 減速器型號(hào)為 130 16ZL ??Ⅲ型 ( 1130 70)JB ? ，公稱傳動(dòng)比 ，中心距 1300 ,a mm? 高速軸許用功率 168Kw，承載能力 n=750r/min。 精品文檔 值得下載 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算包括齒輪齒條傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)兩部分。文中分別從齒輪類型，材料，精度選擇，齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度等方面做了詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算。 軸系零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算包括齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和校核，軸承的選擇，鍵的 設(shè)計(jì)和校核，聯(lián)軸器的選擇和最大轉(zhuǎn)速的校核等。 由于編者水平所限 ， 書中錯(cuò)誤之處在所難，敬望讀者批評(píng)指正。 精品文檔 值得下載 第一章 概述 軋鋼工藝過程是確定軋鋼廠生產(chǎn)系統(tǒng)和機(jī)械設(shè)備的技術(shù)基礎(chǔ) ， 設(shè)備是實(shí)現(xiàn)軋鋼工藝要求的工具 。 軋鋼生產(chǎn)是鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)的最終環(huán)節(jié)，是鋼鐵材料的一種重要加工方法。軋鋼車間擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)鋼材的任務(wù)，因此鋼鐵軋制在國(guó)家工業(yè)體系中占有舉足輕重的地位。 20 世紀(jì)90 年代以前，我國(guó)軋鋼生產(chǎn)的平均水平與世界主要生產(chǎn)國(guó)相 比，仍存在一定的差距。軋鋼生產(chǎn)以型鋼為主，生產(chǎn)線大 、 中 、 小型并存。不同企業(yè)的技術(shù)裝備水平參差不齊，能耗 、 成本較高。很多企業(yè)還使用 20 世紀(jì)五六十年代較為陳舊的設(shè)備和工藝，這是限制我國(guó)鋼材質(zhì)量，品種和效益進(jìn)一步提升的主要瓶頸。 20 世紀(jì) 90 年代后期，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，尤其是我國(guó)加入 WTO 后，參與國(guó)際鋼材市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，各大企業(yè)紛紛采用當(dāng)今世界先進(jìn)的技術(shù)和裝備，進(jìn)行了大規(guī)模的技術(shù)改造，廣泛引進(jìn)新技術(shù)，新設(shè)備，新工藝，使我國(guó)軋鋼生產(chǎn)的水平有了長(zhǎng)足進(jìn)步，開發(fā)了一批高技術(shù)，高附加值的新品種。目前我國(guó)軋鋼技術(shù)創(chuàng)新發(fā) 展的方向主要為：通用工藝技術(shù)，綜合節(jié)能與環(huán)保技術(shù)，新品種開發(fā)與鋼材性能優(yōu)化技術(shù)，信息技術(shù)和裝備機(jī)電控制一體化技術(shù)等。 我國(guó)現(xiàn)在通用的軋鋼工藝排列為： 鋼坯驗(yàn)收 ────吊裝 ──計(jì)量 ── 編組 ── 入爐加熱 ──粗軋 ──熱剪機(jī)切頭 ──中軋 ── 飛剪切頭 ──平立交替精軋機(jī) ── 倍尺飛剪 ── 夾送輥 ── 冷床 ── 冷剪定尺 ── 檢驗(yàn) ──稱重 ──打包收集 ── 入庫 軋制工藝過程 軋制工藝過程是一系列工序的組合 ， 經(jīng)過這些工序 ， 把鋼錠或鋼坯軋成形狀和性能符合要求的鋼材 。 軋鋼工藝過程的好壞直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量 。 一般情況下 ， 一個(gè)軋鋼工藝過程是由下列各基本工序組成 ： 1） .坯料準(zhǔn)備 包括坯料的表面清理 ， 除去表面氧化鐵皮和表面缺陷的清理 ， 也包括預(yù)先熱處理和坯料加熱 。 坯料加熱是重要工序 。 2） .鋼材軋制 坯料通過軋制變形來實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品在形狀和尺寸上的要求 ， 內(nèi)部組織和精品文檔 值得下載 性能上的要求以及表面光潔度的要求 。 軋制過程是軋鋼生產(chǎn)工藝過程的核心工序 。 3） .精整 這是軋鋼工藝過程的最后一道工序 ， 起保證產(chǎn)品質(zhì)量的作用 。 精整工序的內(nèi)容比較復(fù)雜 ， 由產(chǎn)品的技術(shù)要求來確定 。 技術(shù)要求不同 ， 其內(nèi)容也大不相同 。 一般情況精整工序包括鋼材的切斷或卷取 ， 軋后冷卻 ， 矯直 ， 成品熱處理成品表面清理 、 鍍鋅 、鍍錫 、 涂色等 。 軋制工藝過程的設(shè)計(jì)與實(shí)施 設(shè)計(jì)軋制工藝過程的主要依據(jù)是產(chǎn)品的技術(shù)條件 、 鋼種的加工工藝性 、 生產(chǎn)規(guī)模大小 、 產(chǎn)品成本和工人的勞動(dòng)條件 。 其中最主要的依據(jù)是產(chǎn)品的技術(shù)要求 ， 即鋼材的斷面形狀和尺寸 、 化學(xué)成分 、 內(nèi)部組織和機(jī)械性能 ， 設(shè)計(jì)時(shí)必須保證工藝過程使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)要求 。 軋制 工藝過程的自動(dòng)控制 軋鋼機(jī)工藝過程的自動(dòng)控制是用電子計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的 。 控制技術(shù)包括軋機(jī)特性和變形阻力等軋制理論 、 還包括 儀表 、 電氣設(shè)備的應(yīng)用技術(shù)以及操作決竅等方面的技術(shù) 。 只有這些技術(shù)有機(jī)地組合 ， 才能實(shí)現(xiàn)軋鋼過程的自動(dòng)控制 。 軋制過程計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)是軋制過程的數(shù)學(xué)模型 。 對(duì)軋制有影響的因素有板厚 、變形阻力 、 張力 、 輥徑及摩擦系數(shù)等多種 ， 尤其對(duì)連軋過程 ， 前面機(jī)架的軋制結(jié)果不但直接影響后面機(jī)架的軋制條件 ， 而已作用在軋件上的張力還影響所有機(jī)架的軋制 。 因此就必須把連軋機(jī)組所有機(jī)架當(dāng)作一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析 。 具體數(shù)學(xué)模型有軋件的塑性變形模型 、 軋機(jī)彈性變形模型 、 連續(xù)軋制模型和表示軋件溫度變化的熱傳導(dǎo)模型等 。 例如 ， 在板材軋制中 ， 對(duì)于提高板厚精度 ， 必須預(yù)測(cè)作用在軋輥上的軋制力 ， 這是非常重要的 ， 所以實(shí)測(cè)出變形阻力就成為各方面研究的前提 。 為了提高數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)的精度 ， 必須用實(shí)測(cè)的軋制過程中的各參數(shù)的實(shí)際數(shù)據(jù)來標(biāo)定和修改數(shù)學(xué)模型 ， 通過所謂自學(xué)習(xí)控制來吸收掉作業(yè)條件的變化和其他外部干擾 。 為此需要在軋機(jī)上安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ， 通過各種傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各工藝參數(shù) ， 首先是變形阻力也就是與它直接相關(guān)的軋輥上的軋制壓力 。 數(shù)學(xué)模型所用的數(shù)據(jù)必需準(zhǔn)確可靠 ， 能準(zhǔn)確反映操作條件和對(duì)過程進(jìn)行分析 ， 還必須滿足在線控制的實(shí)時(shí)性要求 。 精品文檔 值得下載 感器和儀表 如前所述 ， 計(jì)算機(jī)控制軋制工藝過程之所以能迅速發(fā)展 ， 是建立在各種檢測(cè)工藝參數(shù)的傳感器和儀表的出現(xiàn)和發(fā)展 ， 一些主要的傳感器和儀表如下 ： 1） 位置檢測(cè)傳感器 用于跟蹤軋件位置的傳感器有熱金屬檢測(cè)器 ， 冷金屬檢測(cè)器 ，微波檢測(cè)器 ， 電磁檢測(cè)器和激光檢測(cè)器 。 后三種適合在環(huán)境氣氛很差的條件下工作 。 2） 壓力傳感器 準(zhǔn)確測(cè)定軋制壓力的傳感器 。 3） 溫度傳感器 測(cè)定開軋和終軋溫度及軋制線上各點(diǎn)軌件溫度的傳感器 。 4） 測(cè)厚儀 常用的是射線測(cè)厚儀和射線測(cè)厚儀 ， 最新發(fā)展是板形斷面測(cè)量和微機(jī)自動(dòng)校正 。 5） 測(cè)寬儀 多采用光學(xué) 測(cè)量法和熱輻射測(cè)量法 。 6） 速度計(jì) 。 （ AGC） 為提高板材質(zhì)量 ， 70年代研制出了計(jì)算機(jī)控制的板厚自動(dòng)控制裝置 （ AGC）， 而后不斷有新的發(fā)展 ， 以適應(yīng)愈來愈嚴(yán)格的板厚精度要求 。 近來數(shù)字直接控制方式 （ DDC）已取代了以往的硬件方式 (AGC),可以很經(jīng)濟(jì)地控制數(shù)量較多的活套 ,還具有維護(hù)簡(jiǎn)便和控制性能高等優(yōu)點(diǎn) 。 目前國(guó)際上計(jì)算機(jī)控制水平最高的是熱帶鋼連軋工藝過程 ,這是由于在各種軋機(jī)中 ,熱帶鋼連軋產(chǎn)量大 、 質(zhì)量要求高 、 操作雖復(fù)雜但比其他軋制過程易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。其計(jì)算機(jī) 功能分為在線監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制兩大部分 ， 監(jiān)測(cè)包括信息傳送 ， 軋件跟蹤 ， 數(shù)據(jù)記錄等 。 綜上所述 ， 實(shí)現(xiàn)軋鋼工藝過程的在線監(jiān)測(cè) ， 無論是提高產(chǎn)量還是保證質(zhì)量都具有重大意義 ， 而且為提高工藝的技術(shù)水平和生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化奠定了技術(shù)基礎(chǔ) 。 軋鋼工藝過程是由軋鋼設(shè)備來實(shí)現(xiàn)的 ， 軋鋼設(shè)備能否正常運(yùn)行會(huì)直接影響到工藝過程的正常與否 。可見軋鋼設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷對(duì)鋼鐵工業(yè)就具有十分重要的意義 。 精品文檔 值得下載 推鋼機(jī)的種類 推鋼機(jī)的種類很多，常見的有齒輪齒條式、絲杠螺母式、曲柄連桿式、液壓式等，還有的推鋼機(jī)把齒輪齒條 傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)相結(jié)合，形成了液壓齒條式。它們各自有自身的特點(diǎn)，在不同的加熱爐上發(fā)揮著各自的作用。 齒輪齒條式推鋼機(jī)通過齒輪齒條的嚙合傳動(dòng)把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)辇X條的直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推桿進(jìn)行推鋼工作。其工作可靠，傳動(dòng)效率高，推力和行程大，但設(shè)備自身重量大。目前齒輪齒條式推鋼機(jī)應(yīng)用比較廣泛。 絲杠螺母式和曲柄連桿式工作效率低，行程和推力較小，一般用于小型加熱爐，新上加熱爐一般很少采用。 液壓式推鋼機(jī)由液壓缸直接推動(dòng)推桿工作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推力大， 自重輕，速度、行程易控制，但行程不宜太大，且液壓系統(tǒng)制作、維護(hù)較困難。 根據(jù)鋼車間使用的經(jīng)驗(yàn)，推力在 ，一般采用齒條式推鋼機(jī)較適宜。因?yàn)辇X條式推鋼機(jī)傳動(dòng)效率高，使用可靠，這是螺旋式推鋼機(jī)無法比擬的。 齒式推鋼機(jī)的結(jié)構(gòu) 齒輪齒條式推鋼機(jī)主要包括電機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器、齒輪軸、齒條、推桿、機(jī)架等。機(jī)架一般為一個(gè)多層箱體，箱體間用螺栓聯(lián)接。齒輪軸位于箱體底層的稱為下置式，齒輪軸位于箱體上層的稱為上置式。無論采用下置式還是上置式，都存在更換零部件困難的現(xiàn)象，尤其是更換下部零件時(shí)，需要把箱體層層拆分開。 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾點(diǎn)事項(xiàng) 推力、推 速、行程是推鋼機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，尤其是最大推力。推力計(jì)算的正確與否關(guān)系著推鋼機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和使用壽命。 推力計(jì)算公式為： 1。F GgfK? （ 11） 式中： G為鋼坯質(zhì)量，單位是 kg； g為重力加速度，一般來說 /g m s? ； 1K 為考慮到加熱爐軌道不平，受熱變形等因素的影響系數(shù)， 1K =～ 。 精品文檔 值得下載 f為滑動(dòng)摩擦系數(shù)， f=～ 1；摩擦系數(shù)的大小對(duì)推力產(chǎn)生直接的影響，而摩擦系數(shù)的大小主要取決于鋼坯溫度，鋼坯溫度對(duì)摩擦系數(shù)的影響為： 常溫時(shí)， f=； 300176。 C時(shí)， f=； 400176。 C一 500176。 C時(shí)， f=— ； 600176。 C一 800176。 C時(shí)， f=— ；大于 800176。 C時(shí)， f=。可見，鋼坯溫度越高，摩擦系數(shù)愈大。一般來說，加熱爐分為預(yù)熱段、加熱段和均熱段，各段溫度不盡相同，應(yīng)根據(jù)每段溫度、鋼坯質(zhì)量計(jì)算出各段所需推力，最后相加。 對(duì)于有些加熱爐來說， 爐底是傾斜的，這時(shí)還應(yīng)考慮到鋼坯重力的分力對(duì)推力的影響。 推鋼機(jī)屬于低速重載，繁忙使用，齒輪齒條屬于重點(diǎn)零件。要通過計(jì)算，選擇合理的模數(shù)和材質(zhì)，進(jìn)行合理的熱處理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要優(yōu)化，避免出現(xiàn)膠合、點(diǎn)蝕，甚至斷齒等現(xiàn)象。 推桿工作中會(huì)受到齒條推力、鋼板阻力、壓輪壓力等復(fù)雜力系的作用，強(qiáng)度、剛度要高，結(jié)構(gòu)要可靠，一般采用箱型梁鋼板焊接結(jié)構(gòu)。 一般來說，影響推鋼機(jī)生產(chǎn)率的主要因素是推桿返回時(shí)的空載時(shí)間。為了提高生產(chǎn)率，推鋼機(jī)的返回速度可以取得比推速大，一般返回速度比推速大 50%至數(shù)倍。實(shí)際使用表明，返回速度比推速大一倍左右比較合適。有的推鋼機(jī)設(shè)有慢速推鋼電動(dòng)機(jī)和快速返回電動(dòng)機(jī)，用以調(diào)節(jié)速度。采用液壓推鋼機(jī)，可以方便地調(diào)節(jié)推鋼速度。 推鋼機(jī)行程一般為 ,這取決與所推爐料的尺寸及爐臺(tái)寬度。用吊車上料時(shí)，行程應(yīng)大于每次填料總寬度，并大于輥道的寬度；用輥道上料時(shí)，除了考慮大于輥道寬度外，還應(yīng)根據(jù)檢修要求（要求推頭能退到輥道外側(cè)）所需長(zhǎng)度來確定。 理論和實(shí)踐表明，雙機(jī)架推鋼機(jī)機(jī)架剛度要給予高度重視，其剛度一定要滿足推力、推速要求，避 免出現(xiàn)顫抖現(xiàn)象。壓板部位受力非常大，壓板結(jié)構(gòu)要滿足高強(qiáng)度要求。 精品文檔 值得下載 第二章 傳動(dòng)方案的分析與擬定 常用的傳動(dòng)類型及其特點(diǎn) ：帶傳動(dòng)傳遞的功率不大（可用于中小功率），機(jī)構(gòu)尺寸比其他傳動(dòng)類型大，但傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸收沖擊振動(dòng)。由于摩擦產(chǎn)生靜電，不適用于有瓦斯及煤塵等爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)合，常用于高速級(jí)傳動(dòng)中。 ：鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的，且具有沖擊振動(dòng)，故不適用于高速傳動(dòng)和傳動(dòng)比要求準(zhǔn)確的場(chǎng)合，一般多用于低速級(jí)傳動(dòng)及傳動(dòng)比要求不太嚴(yán)格的場(chǎng)合。 ：齒輪傳 動(dòng)瞬時(shí)傳動(dòng)比不變，且效率高，體積小，是在傳動(dòng)中使用最多的一種傳動(dòng)件。直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)加工容易