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正文內(nèi)容

850熱帶鋼軋機主傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計-資料下載頁

2024-09-01 17:19本頁面

【導(dǎo)讀】傳動系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)三維設(shè)計,并對典型零件受力情況進(jìn)行有限元分析。同學(xué)合作完成機列設(shè)計。難度、經(jīng)濟(jì)因素和實際生產(chǎn)中所遇到的問題。第4章減速機的設(shè)計.....

  

【正文】 有量超過 80條,2020年以來國內(nèi)熱軋寬帶鋼軋機的高速發(fā) 展時期。 我國在熱軋生產(chǎn)線的設(shè)計、設(shè)備制造、自動化控制系統(tǒng)、安裝、調(diào)試等方面也取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步 [ 8] 。 現(xiàn)在制約我國熱軋寬帶鋼軋機技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的主要體現(xiàn)在軋線的檢測儀表如厚度儀、凸度儀、平直度儀、高溫儀、冷熱金屬檢測器;機電一體品如打捆機、 噴印機;大型裝備如交一直.交變頻。另外在設(shè)備設(shè)計、自動化控制方面還處于跟蹤學(xué)習(xí)國外技術(shù)階段,開始向自主創(chuàng)新并形成自己的核心技術(shù)方 面邁進(jìn)。 二、 研究的基本內(nèi)容,擬解決的主要問題 根據(jù)軋鋼機的受力特點,可將軋鋼部件按兩種不同的載荷傳遞系統(tǒng)進(jìn)行振動分析。一種是軋鋼機的主傳動系統(tǒng);另一種是軋機的機座系統(tǒng),系統(tǒng)的外載荷主要有軋制力、彎輥力、平衡力等。主傳動系統(tǒng)的振動形式主要是扭轉(zhuǎn)振動,機座是垂直振動。軋鋼機的主傳動系統(tǒng)是一個由若干慣性元件(包括電機、聯(lián)軸器、軋輥等)和彈性元件(聯(lián)接軸等)組成的 “ 質(zhì)量彈簧系統(tǒng) ” ,在穩(wěn)定加載時,外加力矩和軸上內(nèi)力矩及電動機力矩保持平衡關(guān)系,該系統(tǒng)不會發(fā)生振動,聯(lián)接軸中的扭矩變化是靜態(tài)平穩(wěn)的。但在突加載荷(如咬鋼、拋鋼、制動、變速等操作以及傳動間隙等原因)作用下,外加力矩和軸上內(nèi)力矩及電動機力矩的平衡關(guān)系不再存在。這樣的質(zhì)量彈簧系統(tǒng)會發(fā)生不穩(wěn)定的扭轉(zhuǎn)振動(簡稱扭振),這時軋機主傳動系統(tǒng)聯(lián)接軸上的扭矩就隨扭轉(zhuǎn)角的周期變化而變化。由扭振造成連接軸上的最大扭矩值比正常軋制時的靜態(tài)扭矩要大得多,嚴(yán)重時會超過聯(lián)接軸材料的強度,造成軋機設(shè)備的破壞,影響正常生產(chǎn) [ 9] 。 軋 機主 傳動 系 統(tǒng) 扭轉(zhuǎn) 振 動問題 是 軋 機振 動 理 論研 究中 研 究最早、最多的 課題 。 對它 的 研 究 與 一般的振 動問題 一 樣 ,首先要 對 整 個傳動 系 統(tǒng)進(jìn) 行 簡附錄 1 39 化,建立合理的力 學(xué) 模型和 數(shù)學(xué) 模型,然后 對數(shù)學(xué) 模型 進(jìn) 行 動 力 學(xué) 求解,再進(jìn) 一步分析其固有特性和 動態(tài)響應(yīng) 。 根據(jù)軋鋼機的受力特點,可將軋鋼部件按兩種不同的載荷傳遞系統(tǒng)進(jìn)行振動分析。一種是軋鋼機的主傳動系統(tǒng);另一種是軋機的機座系統(tǒng),系統(tǒng)的外載荷主要有軋制力、彎輥力、平衡力等。主傳動系統(tǒng)的振動形式主要是扭轉(zhuǎn)振動,機座是垂直振動。軋鋼機的主傳動系統(tǒng)是一個由若干慣性元件(包括電機、聯(lián)軸器、軋輥等)和彈性元件(聯(lián)接 軸等)組成的 “ 質(zhì)量彈簧系統(tǒng) ” ,在穩(wěn)定加載時,外加力矩和軸上內(nèi)力矩及電動機力矩保持平衡關(guān)系,該系統(tǒng)不會發(fā)生振動,聯(lián)接軸中的扭矩變化是靜態(tài)平穩(wěn)的。但在突加載荷(如咬鋼、拋鋼、制動、變速等操作以及傳動間隙等原因)作用下,外加力矩和軸上內(nèi)力矩及電動機力矩的平衡關(guān)系不再存在 [ 10] 。 了解并掌握四輥熱帶鋼軋機的結(jié)構(gòu)特點與工作原理,對 850 熱帶鋼軋機主傳動系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)三維設(shè)計,并對典型零件受力情況進(jìn)行有限元分析。 軋機力能參數(shù): 最大軋制力: 13000kn,軋制力矩: 制定 該軋機的壓下規(guī)程 計算軋機的主要力能參數(shù) 完成軋機的技術(shù)設(shè)計 對主要構(gòu)件進(jìn)行校核計算 三、研究步驟、方法及措施 收集資料,了解四輥軋機的工藝特點及該課題的國內(nèi)外研究動態(tài), 明確研究的內(nèi)容與方向; 消化文獻(xiàn)資料,掌握 850熱帶鋼 軋機的結(jié)構(gòu)原理和設(shè)計要點; 通過計算力能參數(shù),確定 850熱帶鋼 軋機的各部分結(jié)構(gòu)參數(shù); 從結(jié)構(gòu)入手,對主要零部件進(jìn)行初步設(shè)計,并手繪制草圖; 對主要零部件進(jìn)行 有限元 強度校核; 校 核后,對各部件結(jié)構(gòu)盡行修正,完成主要零部件 solidworks設(shè)計圖紙; 用 solidworks 完成總體設(shè)計圖紙及電子版說明書,并準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計答辯。 四. 研究工作進(jìn)度 第一階段( 1— 4 周):收集資料、消化圖紙、確定方案、開題報告、燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 40 文 獻(xiàn)資料綜述、計算力能參數(shù); 第二階段( 5— 8 周):確定主要零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù) ,完成主要部件結(jié)構(gòu)設(shè) 計; 第三階段( 9— 12 周):譯外文資料,完成主要零部件圖紙; 第四階段( 13— 14 周):完成總體設(shè)計圖紙、完成零件圖、 對主要零部件進(jìn)行校核; 第五階段( 1516周 ):完成 說明書、審圖、改圖; 第 六 階段( 17 周):準(zhǔn)備答辯。 五、主要參考文獻(xiàn) [ 1] 馬璋,我國寬熱帶鋼連軋機技術(shù)改造及新建熱帶鋼連軋機裝機水平的討論,軋鋼技術(shù) 1988, (5) [ 2] 王海文.軋鋼機械設(shè)計,北京:機械工業(yè)出版社 ,1983 [ 3] 鄒家祥 . 軋鋼機械理論與結(jié)構(gòu)設(shè)計.北京:冶金工業(yè)出版社 ,1993 [ 4] ]鄒家祥.軋鋼機械.北京:冶金工業(yè)出版社, 2020 [ 5] 劉寶珩 . 軋鋼機械設(shè)備 北京 :冶金工業(yè)出版社 ,2020 [ 6] 黃波, 我國熱軋寬帶鋼軋機建設(shè)情況綜述,產(chǎn)業(yè)分析 [ 7] 孔祥偉,史靜 ,徐建忠,王國棟,熱帶鋼軋機軋輥磨損預(yù)測,東北大學(xué)學(xué)報( 自然科學(xué)版), 20 0 2 , 23( 8) [ 8] 劉寶珩 . 軋鋼機械設(shè)備 北京 :冶金工業(yè)出版社 ,2020 [ 9] 周建剛 , 任學(xué)平, 熱帶鋼連軋機主傳動系統(tǒng)的動態(tài)研究,冶 金 設(shè) 備,2020, ( 2) [ 10] 沈標(biāo)正,李向欣,師淑珍,熱帶鋼軋機主傳動驅(qū)動系統(tǒng)交交變頻技術(shù)改造,攀鋼 1450 熱連軋主傳動改造專欄 六、指導(dǎo)教師意見 附錄 1 41 指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日 七、系級教學(xué)單位審核意 見: 燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 42 審查結(jié)果: □ 通過 □ 完善后通過 □ 未通過 負(fù)責(zé)人簽字: 年 月 日附錄 2 43 附錄 2 文獻(xiàn)綜述 燕 山 大 學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻(xiàn)綜述 課題名稱 : 850 熱帶鋼主傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計 學(xué)院(系): 年級專業(yè): 學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師: 完成日期 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 44 一. 課題國內(nèi)外現(xiàn)狀 薄板軋制生產(chǎn)始于二輥式軋機,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度,會導(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) [ 1] 。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度和剛度,于是便出現(xiàn)了三輥勞特式軋機、四輥軋機、多輥軋機和行星軋機等薄板軋機 [ 2] 。熱連軋帶鋼軋制,經(jīng)美國阿母科公司 8 a( 1913~ 1921)研究實驗,于 1923 年在阿什蘭工廠首先實現(xiàn)。寬帶鋼熱連軋 機發(fā)展可分為 4 個階段(代)。第 1 階段(代): 1960 年以前建造的軋機。特征:軋制速度 10~ 12 m/s,單位寬度卷重 5~ 12 kg/mm,鋼卷重量 10~ 15 t,成品厚度 2~ 10 mm,年產(chǎn)量 100 萬~200 萬 t。第 2 階段(代): 1960~ 1969 年建造的軋機。特征:軋制速度 15~21 m/s,單位寬度卷重 16~ 22 kg/mm,鋼卷重量 30 t 左右,成品厚度 ~,年產(chǎn)量 250 萬~ 350 萬 t。第 3 階段(代): 1969年以后建造的軋機。特征:軋制速度 23~ 30 m/s,單 位寬度卷重 19~ kg/mm,鋼卷重量30 t,成品厚度 ~ mm,年產(chǎn)量 350 萬~ 600 萬 t。有人將 20 世紀(jì) 90 年代的薄板坯連鑄連軋稱為第 4 階段(代),以超薄帶鋼無頭、半無頭連鑄連軋為特征 [ 3] 。 70年代在熱帶鋼軋機上出現(xiàn)很多新技術(shù)如液壓 agc, 快速換輥 , 步進(jìn)爐 ,輥型控制 , 保溫罩 ,, 潤滑液軋制 , 計算機控制等。而 80年代又出現(xiàn)很多新技術(shù) , 通過實踐均已成熟 。 隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加快,市場對熱帶鋼軋機的產(chǎn)品需求日益旺盛 [ 4] ,特別是 2 0 0 5年以來,隨著我國鋼鐵產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)的升級、城市化建設(shè)以及工業(yè)布局的重新調(diào)整,熱軋帶鋼軋機的建設(shè)又進(jìn)入了一個新的高潮。截止 2020年上半年,國內(nèi)已經(jīng)建成和正在建設(shè)的連鑄連軋共計 II套,設(shè)計產(chǎn)能 2620萬 t,常規(guī)熱軋帶鋼軋機共計 59套,設(shè)計產(chǎn)能 1. 93億,中厚板坯連鑄連軋計算在常規(guī)熱軋帶鋼軋機之中 [ 5] 。 二. 研究主要成果 我國第 1套寬帶鋼熱連軋機,即鞍鋼 2 800/1 700mm 半連續(xù)式板帶軋機,始建于 1957 年。 1972 年之前也是唯一的一套。生產(chǎn)鋼卷:厚度 ~ mm,寬度 600~ 1 500 mm,卷重 ~ 10 t;生產(chǎn)厚板:厚度 4~ 50 mm,寬度 1 000~2 500 mm。于 2020 年 2 月移地改建成 1 700 mm中厚板坯帶鋼連軋機。自 1978 年武鋼引進(jìn)日本 1 700 mm 軋機、 1989 年寶鋼引進(jìn)德國 2 050 mm 軋機,才使中國熱連軋技術(shù)與世界接拍 [ 6] 。 我國寬帶鋼熱連軋技術(shù)和裝備,經(jīng)過引進(jìn)傳統(tǒng)熱帶鋼軋機,引進(jìn)薄板坯附錄 2 45 連鑄連軋機組,國外二手設(shè)備或國產(chǎn)機組,經(jīng)國外承包商用現(xiàn)代化技術(shù)改造成傳統(tǒng)熱帶鋼軋機;總體采用國內(nèi)先進(jìn)成熟技術(shù)的中薄板坯和常規(guī)板坯熱連軋機組等方式取得了巨大發(fā)展 [ 7] 。 目前我國已經(jīng)基 本掌握熱帶鋼連軋機的成套設(shè)計制造技術(shù),特別是最近經(jīng)過幾套中寬帶熱連軋機 自主設(shè)計制造的實踐,對關(guān)鍵設(shè)備如熱卷箱,HCW2020 年我國中厚寬帶鋼產(chǎn)量 7 364 萬 t,熱軋薄寬帶鋼 2 035 萬 t,熱軋窄帶鋼 3 607 萬 t,合計 13 006萬 t,占當(dāng)年鋼材產(chǎn)量(含重復(fù)材)的 26%。近 30 年以來,帶鋼熱連軋機技術(shù)的發(fā)展,從大盤重、高速度向高質(zhì)量、高成材率和低成本方向轉(zhuǎn)換,如在線調(diào)寬技術(shù)、寬度自動控制( AWC)技術(shù)、厚 度液壓自動控制( AGC)技術(shù)、板形控制技術(shù)、中間輥道保溫罩技術(shù)、帶坯邊部加熱技術(shù)、控制軋制、控 制冷卻技術(shù)、卷取機的改進(jìn)技術(shù)(如助卷輥液壓踏步控制、卷筒多級漲縮等)、半無頭(長鑄坯)、無頭(粗軋后飛焊)軋制技術(shù)、連鑄坯的直接熱裝( DHCR)技術(shù)、連鑄坯的直接軋制( HDR)技術(shù)和?。ㄖ泻瘢┌迮鬟B鑄連軋技術(shù)等 [ 8,9] 。 2020年以前,建設(shè)熱軋寬帶鋼軋機的模式是國外工程公司技術(shù)總負(fù)責(zé)、全線工藝、設(shè)備設(shè)計、自動化控制系統(tǒng)設(shè)計,全生產(chǎn)線的調(diào)試,甚至還包括土建基本設(shè)計。國內(nèi)主要負(fù)責(zé)配套設(shè)計、工廠設(shè)計以及機械電氣設(shè)備的合作制造。 2020年后,這種狀況得到巨大的改觀,特別是 2020年以后,以國內(nèi)設(shè)計、制造建設(shè)的熱 軋寬帶鋼軋機取得了很大的進(jìn)步 [ 10] 。 2020年上半年,我國的粗鋼產(chǎn)量達(dá)到了 26319. 48萬 t,預(yù)計今年總產(chǎn)量將達(dá)到 5億 t,人均產(chǎn)鋼量接近 400kg。大規(guī)模的產(chǎn)能擴(kuò)張已經(jīng)不具備市場的吸納能力。 2020年后,在熱軋寬帶鋼軋機領(lǐng)域更多 的是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品的升級。 中國的熱軋寬帶鋼軋機生產(chǎn)線保有量超過 80條, 2020年以來國內(nèi)熱軋寬帶鋼軋機的高速發(fā) 展時期。 我國在熱軋生產(chǎn)線的設(shè)計、設(shè)備制造、自動化控制系統(tǒng)、安裝、調(diào)試等方面也取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步 [ 11] 。 三. 發(fā)展趨勢 隨著初軋板坯被連鑄板坯的取代,為減少 鑄機板坯寬度的調(diào)整范圍,提高連鑄機的生產(chǎn)能力,改善帶坯寬度質(zhì)量等,發(fā)展了立輥軋機和定寬壓力機。立輥軋機有 2 大類:普通立輥軋機和帶有自動寬度控制( AWC)功能的重型立輥軋機。立輥軋機進(jìn)行的側(cè)壓過程總是與水平軋機組合完成。本鋼 1 700 軋機和寶鋼 2 050 軋機均配有 AWC 功能的重型立輥軋機。調(diào)寬壓力機( Sizing presses)有 2 個基本類型,即長錘頭調(diào)寬壓力機和短錘頭調(diào)寬壓力機。鞍鋼 1 780軋機和武鋼 2 250 軋機分別引進(jìn)日本和德國定寬壓力機。武鋼、馬鋼、邯鋼 2 2
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