【文章內(nèi)容簡介】 48kg 160mm 4 輸入軸 3 344kg 110mm 4 輸入軸 4 220kg 110mm 4 軋輥軸 5 250kg 190mm 3 6 軋輥軸 6 250kg 190mm 5 ∴ Mkon=Σ Gndnμ n/2in 公式查自 = 148 +148 《 軋鋼機械 》 2+344 2+220 17 2+250 /2 +250 = 取 Mkon= Mkon= 4) 動力矩 : Mdon= /dt=GD2/4 dω /dt 式中 : GD2— 各轉(zhuǎn)動件推算到電動機軸上的飛輪力矩 dω /dt— 電動機的角加速度，由電動機類型和操作 情況而定。 GD2== = 假設(shè)電動機在 5秒內(nèi)啟動正常 ∴ξ = dω /dt=2π 1300/60 5= rs2 ∴ Mdon= GD2/4 dω /dt= Mdon= = 故主電動機力矩 : MD= MZ/i+ Mf+ Mkon177。 Mdon =++5177。 = MD= 根據(jù)過載條件選擇電動機的功率 ND 靜負(fù)荷力矩： 公式查自《軋 Mj= MZ/i+ Mf+ Mkon 鋼機械》 =++5= Mj= 因線材軋機 屬于不可逆式連續(xù)工作制軋機，故負(fù)荷圖 為： 18 電動機靜負(fù)荷圖靜力矩 Mer= Mjmax/k 式中： Mer— 額定靜力矩 Mjmax— 靜力矩圖上的最大力矩 K— 電動機過載系數(shù)，因電動機屬于不可 逆運轉(zhuǎn) 取 ∴ 取 k= k= ∴ Mer=ND= =π MerNer=π 1300/30 = KW ND= 按過載條件選擇電動機功率 ND=200KW即可，但考慮到計 算上的誤差和軋制功率 NZ= 選擇 Ner=500KW Ner=500KW ner=650～ 1300rpm 冶金用直流電動機 ner=650～ 1300 選出的電動機還需經(jīng)過發(fā)熱校核： ND≥ Njun 即 MD≥ MjuN 式中： Njun， NjuN— 電動機發(fā)熱計算出來的等值功率和等 值力矩； 等值力矩： NjuN=√Σ M2jt/Σ t 因為高速線材軋機是連續(xù)工作制 ∴ MjuN=Mer= MjuN= 等值功率： 19 Njun=π 1300/30 Njun= =《 500KW 電動機發(fā)熱校核 電動機發(fā)熱驗算通過 ,即電動機功率滿足要求 。 通過 ： 按強度選用減速器 查自《機械零 計算功率： PC=KA P≤ P’ P1Kω 件設(shè)計手冊》 共況系數(shù) KA按中等沖擊載荷查得 KA= 第四 版 上 按 i=2及 n1=1300r/min 相接近的公稱功率 表 18— 40 n1=1000rpm 查表 18— 31得 ZDY280 P’ P1=488Kω 當(dāng) n1=1300r/min折算許用公稱功率 P’ P1=488 1300/1000= 代入前式 ,得 選用減速器 PC= =625 Kω P’ P1= Kω 的類型為： ∴選用減速器的類型為 : ZDY280— 2 ZDY280— 2— Ⅰ ZBJ19004 — Ⅰ ZBJ Pt 19004 Pt= ≤ PG. .Kω 查得環(huán)境溫度系數(shù) f1=1負(fù)荷功 查自《 機械 負(fù)荷功率 f2=1（每月 24小時連續(xù)工作） 零件設(shè)計手 Pt=500 1 1=500Kω 冊》第四 由 18— 37可得 ZDY280 版 上 PG1=145～ 275 Kω Pt 不能合格 表 18— 42 若采用盤狀水管冷卻 ,PG2=550 Kω ，∴ Pt 可以使用 ： ： 本次設(shè)計中，電動機伸出軸與減速器 輸入軸及減速器輸出 軸與軋機輸入軸之間，須采用聯(lián)軸器聯(lián)接 。 由已知，電機軸徑 d=140mm，傳動軸軸頸直徑 d=110mm，選擇 GICL型鼓型齒式 聯(lián)軸器。在電動機與減速器之間，選用 GICL10，在減速器與軋 機之間選用 GICL11。即： GICL10聯(lián)軸器 J1140 200/J1B110 165 GICL11聯(lián)軸器 J1130 200/J1B110 165 IBJ190B— 89 由 [4]P198知 GICL10額定轉(zhuǎn)矩 。許用轉(zhuǎn)速 [n]=2150rpm，轉(zhuǎn)動慣量 .. 157kg。GICL11額定 20 轉(zhuǎn)矩 40000 。許用轉(zhuǎn)速 1880rpm。轉(zhuǎn)動慣量 。 質(zhì)量 217kg。 ： 計算轉(zhuǎn)矩： TC=KT≤ k1Tn（ ） 式中： Tn— 聯(lián)軸器的額定轉(zhuǎn)矩 Tn=31500 k 1— 額定轉(zhuǎn)矩修正系數(shù) 取△α =90176。由 Kn=n/[n]=1300/2150= 由 [4] 圖 21— 1得 k1= 《新編機械 ∴ k1 Tn= 31500= 設(shè)計手冊》 TC=KT=2 = 11340 式中 : T— 傳遞的名義轉(zhuǎn)矩 T=MD= k— 工況系數(shù) 由 [4]查得 k= 故 GICL10可用 GICL10可用 對于 GICL11 kn=n/[n]=1300/1800= 查自 由圖 21— 1得 k1= 《新編機械 ∴ = 40000= 設(shè)計手冊》 TC=KT=2 = 12021 ∴ GICL11可以選用 GICL11可用 由于在減速器與軋機之間的聯(lián)軸器所受到的名義轉(zhuǎn)矩 TMD。 而在這里并未計算其名義 轉(zhuǎn)矩值。故為了安全起見，選用大一 號的齒式聯(lián)軸器。 GICL11對于傳動比為 2的減速器來說，上述 轉(zhuǎn)矩足以供應(yīng)，故選用 GICL11聯(lián)軸器。 ．齒輪軸的設(shè)計計算： 齒輪軸即中間傳動軸，因為在本次設(shè)計中，傳動軸有兩 個，它們相互以齒輪嚙合傳動，又與軋輥軸上齒輪嚙合傳動， 中間軸上的功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩 T如下計算。因已知中間傳動 軸的齒輪分度圓直徑為 d=273mm，齒數(shù) Z1=33 1） 選材料、精度及參數(shù) （ 1） 選取齒輪的材料、熱處理及齒面硬度 考慮到功 率 查自《機械 大、均用硬齒面，因齒輪開在軸 上，而軸的材料 為 40Cr。 設(shè)計》 則將其調(diào)制處理并進行表面淬火。齒面硬度 為 HRC— 55 21 （ 2） 選取精度等級： 因采用表面淬火，輪齒的變形不大，不需磨削， 故 初選 8 級精度（ JB179— 83） （ 3） 選取齒輪齒數(shù) ： 因圖紙中已給出齒輪軸的齒輪為 Z1=Z2=33。軋輥軸的齒輪為 Z3=Z4=27。傳動比 i=33/27 （ 4） 選取螺旋角。 查自：璞良貴 初螺旋角β =14176。 主編《 機械 按 [3]式（ 10— 21）得 設(shè)計》 1989 強度設(shè)計： d 1≥ 3√ 2ktT/φ dξ α （μ +1） /μ（ ZH Zz/[δ ]H） 2 確定計算參數(shù) a） 由圖 10— 26查得 ξ α 1=ξ α ξ α 3=ξ α 4= 則ξ α = ξ α ’ = b） .試選 kt= c）計算轉(zhuǎn)矩 . T1= 106P1/n1 式中： P1— 輸入功率，若取每級齒輪傳動的效率 η 1=。取聯(lián)軸器及滾 動軸承的傳動效率η 2=，則 P1=Pη 1η 24=500 =166KW n 1— 最低轉(zhuǎn)速 n 1=n 1/i=650 1/2=325rpm ∴ T1= 106P1/n1= 466/325= d）因兩軸承對小齒輪作對稱布置，大、小齒輪 為 硬齒 查自《機械 面 ，故由 [3]10— 5，取齒寬系數(shù)φ d= 設(shè)計》 e）由 [3]圖取 10— 30查得區(qū)域系數(shù) ZH= ZH= f）由 [3]表 10— 4查得彈性影響系數(shù) ZZ=√ MPa ZZ=√ MPa g） .按齒面硬度中間值 [3]圖 10— 21e查得大 小齒輪的接觸疲勞強度極限 δ Htim1=δ Htim2=δ Htim3=δ Htim4 =1200MPa h） .又 [3]式（ 10— 13）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1=60n1jh 22 式中： n1— 齒輪轉(zhuǎn)數(shù) n1=325 rpm j — 齒輪每轉(zhuǎn)一周時，同齒面嚙合的次數(shù) j=1 h— 齒輪的工作壽 命，取工作壽命為 15 年 則： h=2 8 300 15=72021 ∴ N1=60 325 1 72021= 109 N2=N1/i= 109/33/27= 109 i） .由 [3]10— 19 查得疲勞壽命系數(shù) KHN1= KHN2 = KHN3= KHN4=1 j）計算接觸疲勞強度，取失效概率為 1%，安全系數(shù) δ = [3]10— 12得 [δ ]H1= KHN1. δ Htim1/S=[δ ]H2=[δ ]H3=[δ ]H4=1200MPa （ 2）計算： a）試計算小齒 輪分度圓直徑 d1t，代入 [δ ]H中較小的值 d1t≥ 3√ 2KtT/φ dξ d（μ +1） /μ （ [δ ]H） 2 d1t≥ =3√ （ 2 13693231） /（ ） [（ 33/27+1） /33/27] （ ） 2 = b）計算圓周速度 v=π . 1000=π 325/60 1000 = m/s c）計算載荷系數(shù) . 由 [3]圖 10— 8查得動載荷系數(shù)為 Kv=。由表 10— 2 查自《機械 查得工作情況系數(shù)為 Kv= vZ1/100= 27/100 設(shè)計》 =。由 [3]表 10— 3查得齒間載荷分配系數(shù)。 KHα =。由 [3]表 10— 4查得接觸強度計算的齒向載荷 布系數(shù) KHα =，由 [3]（ 10— 2）式， 得 ：