【正文】 （） ——壓下螺絲止推軸軸頸直徑=550 ——對(duì)于滑動(dòng)止推軸頸可取= 則： 比價(jià)滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)止推軸承阻力矩，滾動(dòng)軸承阻力矩稍大，增大止推軸承阻力矩有利于防止壓下螺絲自動(dòng)回松。所以設(shè)計(jì)中壓下止推軸承形式選擇圓錐滾子止推軸承，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其型號(hào)為TTSX640 壓下螺絲的傳動(dòng)力矩 轉(zhuǎn)動(dòng)壓下螺絲所需的靜力矩也就是壓下螺絲的阻力矩。它包括止推軸承的摩擦力矩和螺紋之間的摩擦力矩。其計(jì)算公式是： （）式中——螺紋中徑 ——螺紋上的摩擦角，即，為螺紋接觸面的摩擦系數(shù)，一般取≈，故≈。 ——螺紋升角，壓下時(shí)用正號(hào)，提升時(shí)用負(fù)號(hào) （） ——作用在一個(gè)壓下螺絲上的力——止推軸承阻力矩——螺紋摩擦阻力矩止推軸承的阻力矩，對(duì)于止推滾動(dòng)軸承為： （） ——滾動(dòng)軸承平均直徑——對(duì)于滾動(dòng)軸承。== 壓下螺絲傳動(dòng)力矩 壓下速度壓下速度是電動(dòng)壓下裝置的一個(gè)基本參數(shù)。在選擇壓下速度時(shí)，要考慮柸料和成品厚度、軋制速度、調(diào)整精度等因素，一般根據(jù)軋機(jī)類型來(lái)選取。對(duì)于板柸熱軋機(jī)，首先要滿足快速調(diào)整壓下的要求，而對(duì)厚度跳幀的精度要求較低，這類軋機(jī)壓下速度的最大值可達(dá)到50mm/s。對(duì)于四輥冷帶軋機(jī)，主要考慮帶材的厚度調(diào)整的精度要求，要根據(jù)帶材的厚度公差選取最小的壓下速度，其最高呀系速度則根據(jù)電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍及生產(chǎn)需要來(lái)確定，亦可按經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)選取。軋機(jī)規(guī)格壓下速度mm/s軋機(jī)規(guī)格壓下速度mm/s名 稱規(guī)格名稱規(guī)格四輥軋機(jī)280750/1400～四輥帶材軋機(jī)冷2800650/1400～～235750/13001～5～121700500/1300～200700/1250～～1700500/1200～120600/13502～5～10～201500400/1000～～～～1～21000400/1000～四輥熱連軋粗軋機(jī)座17001200/1550～～～四輥熱連軋精軋機(jī)座1700750/1550～850250/750～1200550/1100～～550190/660～二輥冷軋機(jī)3500100011～22二輥板柸熱軋機(jī)2800115050350100/400～～15008503～～352800900～～根據(jù)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)：軋件厚度230～250mm,寬度800～2150mm,工作輥的長(zhǎng)度和直徑，設(shè)計(jì)的壓下機(jī)構(gòu)屬于四輥軋機(jī)，設(shè)計(jì)四輥軋機(jī)壓下機(jī)構(gòu)的壓下速度取10mm/s。 ()——壓下螺絲螺距——壓下螺絲轉(zhuǎn)動(dòng)角速度則壓下螺絲轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是 壓下螺絲的自動(dòng)旋松壓下螺絲的自動(dòng)旋松問(wèn)題主要發(fā)生在初軋機(jī)上，它表現(xiàn)為在軋制過(guò)程中，已經(jīng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的壓下螺絲自動(dòng)旋松，使輥縫發(fā)生變動(dòng)，造成軋件厚薄不均勻，嚴(yán)重影響軋件質(zhì)量。壓下螺絲回松的原因是：為了實(shí)現(xiàn)初軋機(jī)的快速壓下，壓下螺絲的螺距取得較大，螺絲升角大于或比較接近螺絲、螺母之間的摩擦角，加上采用圓柱齒輪傳動(dòng)，故壓下機(jī)構(gòu)的自鎖在軋制過(guò)程中容易破壞。目前，防止螺絲自動(dòng)回松的主要辦法是加大螺絲的摩擦阻力矩。一是加大壓下螺絲止推軸頸的直徑；并且在球面銅墊上開(kāi)孔。此時(shí)止推軸頸的摩擦阻力矩為： ()式中——壓下螺絲止推軸軸頸直徑——球面銅墊凹槽直徑——作用在壓下螺絲上的壓力——止推軸頸與球面銅墊接觸面的摩擦系數(shù)從上式可以看出，加大，則力矩M也加大。在選擇時(shí)，要保證銅墊的單位壓強(qiáng)在許用的范圍之內(nèi)。加大壓下螺絲阻力矩的另一種方法是適當(dāng)增加螺絲直徑。在螺距不變的條件下，增加螺絲直徑不僅能增大摩擦阻力矩，而且還有減小螺紋升角、增強(qiáng)自鎖性的作用。但螺絲直徑過(guò)大，會(huì)增加壓下裝置和機(jī)架的尺寸，也會(huì)增加飛輪力矩，選擇螺絲直徑時(shí)應(yīng)注意這些問(wèn)題。在壓下傳動(dòng)系統(tǒng)中，企圖用增設(shè)制動(dòng)器的辦法防止壓下螺絲的自動(dòng)旋松，效果不好。由于快速壓下莊主的傳動(dòng)比很小，因而制動(dòng)器起的放松作用不大。與此同時(shí)，增設(shè)制動(dòng)器加大高速軸的飛輪力矩，反而會(huì)降低壓下速度。此外，制動(dòng)器不易同步協(xié)調(diào)工作，對(duì)初軋機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化也不利。在工藝操作中，采用合理的工藝制度，尤其是壓下制度和軋制速度，不采用過(guò)大的壓下量和咬入速度以減小沖擊，對(duì)防止壓下螺絲自動(dòng)旋松是有利的。 壓下螺絲的阻塞事故由于初軋機(jī)、板柸軋機(jī)和厚板軋機(jī)的電動(dòng)壓下裝置壓下行程大、速度快、動(dòng)作頻繁，而且是不帶鋼壓下，所以常由于操作失誤，壓下量過(guò)大等原因產(chǎn)生卡鋼、坐輥、或壓下螺絲超限提升發(fā)生壓下螺絲無(wú)法退回的事故。這時(shí)上輥不能移動(dòng)，電機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，軋機(jī)無(wú)法正常工作。首先分析壓下螺絲發(fā)生阻塞事故的機(jī)理。假設(shè)一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的壓下系統(tǒng)，電機(jī)以穩(wěn)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)軋輥或壓下螺絲的運(yùn)動(dòng)受到阻礙，這時(shí)電機(jī)的輸出力矩將雖阻力矩（折算到電機(jī)軸上）的增大而增大，而轉(zhuǎn)速要隨之減小，當(dāng)阻力矩增大到一定值時(shí)，電機(jī)將發(fā)生堵轉(zhuǎn)，電機(jī)此時(shí)的驅(qū)動(dòng)力矩達(dá)到最大值，即堵轉(zhuǎn)力矩。用牛頓定律描述這個(gè)過(guò)程，即： ()式中 ——電機(jī)角速度——系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的等能在電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)的瞬時(shí)，=、=，上式可寫成: ()可以看出，電機(jī)的堵轉(zhuǎn)力矩小于此時(shí)的系統(tǒng)阻塞力矩的。這時(shí)不可能重啟動(dòng)電機(jī)以消除阻塞現(xiàn)象。將上式改寫成，然后兩邊乘以并積分，即 ()上式右端為壓下系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)能，左端為阻力矩和電機(jī)所做功之差?？梢?jiàn)系統(tǒng)的動(dòng)能通過(guò)阻力矩做功的形式發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)變。電機(jī)做正功給出的能量及系統(tǒng)動(dòng)能通過(guò)阻力矩所做的功，改變成為摩擦所產(chǎn)生的熱能，以及動(dòng)力傳遞零件間的彈性變形位能。這種變形位能主要發(fā)生在壓下螺絲及螺母之間、壓下螺母與機(jī)架之間。正是這種位能的存在，使已發(fā)生阻塞的系統(tǒng)構(gòu)建間的擠壓力繼續(xù)存在。通過(guò)以上分析可以看出：在阻塞過(guò)程中，壓下傳動(dòng)系統(tǒng)被迫停轉(zhuǎn)，傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能被釋放，使得阻塞力矩大于電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)力矩，電機(jī)無(wú)法在啟動(dòng)。這就是堵塞事故發(fā)生的動(dòng)力學(xué)機(jī)理。故，在軋機(jī)操作中應(yīng)選擇合理的壓下量，注意壓下螺絲的工作行程，以防止事故的出現(xiàn)。 壓下裝置離合器為了能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)壓下螺絲既能同時(shí)傳動(dòng)，又能單獨(dú)傳動(dòng)的要求，在壓下傳動(dòng)系統(tǒng)中都設(shè)有離合器。由于電磁離合器可在較為頻繁的工作條件下工作，且制動(dòng)迅速平穩(wěn)，在按下裝置中得到了較廣泛的使用。常用的電磁離合器有齒式和摩擦片式兩種。齒式離合器只能在低速下接合，～。摩擦片式電磁離合器則在高速下工作。摩擦片式離合器分為單片式和多片式兩種，一般多片式用的較多。電磁離合器采用磁軛線圈通電時(shí)離合器接合，斷電時(shí)時(shí)離合器通過(guò)彈簧使其脫開(kāi)，這種電磁離合器往往因電壓波動(dòng)使離合器打滑而影響壓下裝置正常工作。改進(jìn)后的多片式電磁離合器，它通過(guò)彈簧力使得離合器接合，在通電時(shí)則脫開(kāi)，這樣既只在壓下螺絲需要單獨(dú)調(diào)整時(shí)，離合器才通電，而在頻繁和經(jīng)常同步調(diào)整時(shí)，離合器不需通電，既節(jié)能又增加了離合器的可靠性。 壓下螺母潤(rùn)滑壓下螺母可用干油或稀油潤(rùn)滑。采用稀油潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油從開(kāi)在靠近上端面的徑向油孔松入螺紋，在螺紋孔內(nèi)沿軸線還開(kāi)有油槽，以便潤(rùn)滑油能流入每一圈螺紋。對(duì)于壓下螺絲在螺母中頻繁快速移動(dòng)的軋機(jī)，采用稀油潤(rùn)滑。軸承應(yīng)選用含有極壓添加劑的潤(rùn)滑劑。軸承頂圈的調(diào)心球面可涂有潤(rùn)滑干膜。壓下機(jī)構(gòu)由于有大量的潤(rùn)換點(diǎn)，潤(rùn)滑點(diǎn)也不易靠近，所以采用稀油連續(xù)壓力潤(rùn)滑。7 總結(jié)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要對(duì)四輥初軋機(jī)壓下機(jī)構(gòu)的壓下螺絲、壓下螺母、壓下止推軸承進(jìn)行了設(shè)計(jì)改造。四輥初軋軋機(jī)是可逆軋機(jī)，壓下機(jī)構(gòu)頻繁動(dòng)作，屬于電動(dòng)快速壓下裝置，軋制的精度要求不是很高。壓下螺絲的設(shè)計(jì)主要包括壓下螺絲螺紋形狀的選擇、傳動(dòng)端結(jié)構(gòu)的選擇及壓下螺絲的尺寸設(shè)計(jì)。根據(jù)一道次壓下量為45mm設(shè)計(jì)選擇了梯行螺紋，梯形螺紋通常用在軋制力較大的軋機(jī)中，若用鋸齒型螺紋，則壓下螺絲的直徑明顯需要增加才能滿足螺紋的的材料許用應(yīng)力要求，增大了機(jī)架尺寸。根據(jù)試驗(yàn)研究，適當(dāng)?shù)脑黾恿藟合侣萁z直徑，以提高機(jī)架整體剛度，本設(shè)計(jì)中對(duì)螺絲的直徑增加了10mm，梯形螺紋的螺距增大，對(duì)螺牙的厚度和牙高都有適當(dāng)?shù)脑黾樱岣吡寺菁y強(qiáng)度，提高了壓下螺絲的工作效率。壓下螺絲的傳動(dòng)端花鍵采用稀油潤(rùn)滑，采用了連續(xù)壓力潤(rùn)滑，潤(rùn)滑站由油箱、油泵、過(guò)濾器、冷卻器、閥等原件組成，用管子輸送定量的壓力油到各潤(rùn)滑點(diǎn)。壓下螺母主要在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn)，增強(qiáng)了螺紋的潤(rùn)滑，每圈螺紋根部上都有油孔，以便使?jié)櫥湍苓M(jìn)入每一圈螺紋，油孔并不影響螺紋的強(qiáng)度。，但加大了螺母尺寸，從而導(dǎo)致機(jī)架尺寸增加，所以本設(shè)計(jì)對(duì)螺母問(wèn)進(jìn)行水冷。承壓下螺絲與軋輥軸承座之間的止推軸承有銅墊滑動(dòng)止推軸承和滾動(dòng)止推軸承兩種。推力圓錐滾子軸承比銅墊滑動(dòng)止推軸承提高承載能力35%左右。為了適應(yīng)軋制時(shí)軋輥彎曲時(shí)的自位調(diào)心的要求，這類軸承的頂部做成凹形或凸形球面。老式結(jié)構(gòu)多使用凸形，這種結(jié)構(gòu)形式使得凹形球面鑄銅墊承受拉應(yīng)力，因而銅墊易碎。改進(jìn)后的壓下螺絲頭部做成凹形，這時(shí)，止推軸承外圈凸形球面墊處于壓縮應(yīng)力狀態(tài)，提高了止推軸承的承載強(qiáng)度，增強(qiáng)了工作可靠性。 設(shè)計(jì)還適當(dāng)探討了壓下螺絲的“卡鋼”事故和壓下螺絲自動(dòng)旋松原因。壓下螺絲的螺紋有自鎖能力并且增大球面止推軸頸增大端面的摩擦力矩，以防止螺絲自動(dòng)旋松。8 主要參考文獻(xiàn)[1] 北京科技大學(xué) 鄒家祥主編 軋鋼機(jī)械 冶金工業(yè)出版社 [2] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社 [3] 冶金工業(yè)部有色金屬加工設(shè)計(jì)研究院主編 板帶車間機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)（上冊(cè)） 冶金工業(yè)出版社1983[4] 張小平 秦建平 主編 軋制理論 冶金工業(yè)出版社2006[5] 李應(yīng)強(qiáng) 主編 冶金生產(chǎn)工藝及設(shè)備 冶金工業(yè)出版社[6] 鄒家祥 等著 軋鋼機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論 冶金工業(yè)出版社 [7] 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著 濮良貴 紀(jì)名剛主編 機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版） 高等教育出版社 [8] 王先逵主編 機(jī)械制作工藝學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社1995[9] Chairman developments in Carbin Steels. Iron and Steel Institute.[10] Metallurigical Processes and Production Technologies Pitman 1985.[11] Kuehnle M Drive Combines Engineering. Aug. 1979.9 致 謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)的最后一次設(shè)計(jì)，也是最重要的一次。這次設(shè)計(jì)是對(duì)我們大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn)，通過(guò)這次檢驗(yàn)我發(fā)現(xiàn)自己還有很多問(wèn)題，需要繼續(xù)不斷的學(xué)習(xí)充實(shí)。本次設(shè)計(jì)了四輥軋機(jī)壓下機(jī)構(gòu)，在畢業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)在武鋼軋板廠進(jìn)行了一些實(shí)際的了解，雖然不是很全面，但是對(duì)本次設(shè)計(jì)起到了很大的幫助作用。在此感謝武鋼為我們提供的良好的實(shí)習(xí)環(huán)境。本次設(shè)計(jì)是在趙老師的指導(dǎo)下進(jìn)行的，趙老師對(duì)我們提供了很大的幫助，在老師的指導(dǎo)下解決了設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的許多問(wèn)題，在此感謝趙老師的無(wú)私教誨。同時(shí)還要感謝曾經(jīng)為我提供幫助和指導(dǎo)的一些老師和同學(xué)，謝謝他們的幫助和指導(dǎo)。最后，感謝母校武漢科技大學(xué)，感謝學(xué)院為我大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活提供了一個(gè)良好的環(huán)境。愿母校的明天更加美好。10 附錄：四輥初軋軋機(jī)壓下機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙清單序號(hào)圖 名圖 號(hào)圖幅備注1四輥初軋機(jī)壓下機(jī)構(gòu)裝配圖YX0801A1CAXA圖2壓下螺絲零件圖（共兩張）第1張YX080101A1CAXA圖3壓下螺母零件圖YX080102A1CAXA圖4蝸輪轂零件圖（共兩張）第1張YX080103A1CAXA圖5蝸輪桿零件圖YX080104A1CAXA圖6蝸輪零件圖YX080105A1CAXA圖7壓下螺絲零件圖（共兩張）第2張YX080101A2手工繪制8蝸輪轂零件圖（共兩張）第2張YX080103