【正文】 軋輥軸承的計算 軋輥軸承主要計算軸承的壽命。計算軸承的壽命要求符合軸承的實際壽命，必須準(zhǔn)確的確定動載荷。當(dāng)量動載荷與軸承壽命之間的關(guān)系，根據(jù)文獻[6，320]得： ()?????????PCfnLrth601式中： —以小時表示的軸承基本額定壽命，h；?L —軸承的轉(zhuǎn)速，r/min, =(r/min)；n—溫度系數(shù)，這里取 =；tf tf—額定動載荷，N， =2140000(N)；rCrC—壽命指數(shù)，由于是滾子軸承則 = ；? ?310—當(dāng)量動載荷，N。P計算軋機用四列圓柱滾子軸承時，取軸向載荷為零，則當(dāng)量動載荷 為：P rFf?（）式中： —載荷系數(shù)，由于軋機在工作中受振動、沖擊和軸承載荷不均勻等諸多因Ff素的影響，軸承實際載荷要比計算載荷大，根據(jù)工況用載荷系數(shù)來表示。軋機 =~，取 =；FfFf—軸承徑向負荷， =884540N。r r=3 =2653620(N)rFfP?8450?則將以上數(shù)據(jù)代入式得：= 16720 h????????CfnLrth601 ????????軸承壽命按[ ]=6000h， [ ]，所以軸承滿足壽命要求h?hL 遼寧大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 26 頁 6 機架強度的計算 機架的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）機架的主要形式的選擇：工作機架的形式有閉口式和開口式兩種選用開口式的預(yù)應(yīng)力機架其換輥方便結(jié)構(gòu)較為簡單。2）材料的選擇：機架俗稱牌坊是軋鋼機工作機架的骨架它承受著經(jīng)軸承座傳來的全部軋制力因此要求它具有足夠的強度和剛度。軋鋼機機架采用ZG35? 分?jǐn)噼T造用電渣焊焊成一體。也就是說選擇材料為鋼板后焊接成機架。3）機架的主要的尺寸：窗口的尺寸窗口是按軸承座及軸承設(shè)計的窗口尺寸的尺寸是由機架的形式和軋鋼機的尺寸來確定開口式機架窗口的寬度根據(jù)軋輥軸徑和軸瓦鐵的尺寸來確定。三個軋輥的直徑即可以? 定于1050 mm.。4）立柱和橫梁的斷面的尺寸：機架應(yīng)具有足夠的強度和剛度機架的剛性表示它變形的抗力它與機架立柱斷面的尺寸有著密切的聯(lián)系。 遼寧大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 27 頁 機架的強度計算及校核機架立柱的斷面尺寸由下式近似確定?F=（ ） 2d取 F= = =()cm考慮強度和剛性的關(guān)系取截面的尺寸1920三軋輥機架的結(jié)構(gòu)由兩部分組成上機架、下機架。下機架的底座為導(dǎo)輥式的以利于滑動此機架軸的位置調(diào)整方便。在上下機架接觸面要加工平整以保證接觸后機架的整體質(zhì)量。上、下機架接觸面處各有兩個定位孔是安裝定位銷的保證機架的安裝對正。上下機架對正后? 將拉桿分別安于圖式的位置然后在拉桿的下端插入鍵板將拉桿上端 倍的軋制力。這時拉桿伸長螺母又可旋轉(zhuǎn)下降一級當(dāng)螺母旋轉(zhuǎn)不動時將千斤頂移到另一個拉桿處將另一拉桿安好。由由于拉桿的巨大的壓力作用上下機架結(jié)合面緊密的接觸而形成閉式的軋機校核中的公式選用《軋鋼機械》一書中 遼寧大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 28 頁 根據(jù)軋輥的尺寸得軋輥的重量G=453kg軋制力 1()pG??取 = 1p=453=136（ kg）1上橫梁通常用螺釘緊固在立柱上當(dāng)機架上有軋制力時連接螺栓緊承受拉力故機架應(yīng)為靜定剛性但下橫梁在軋制力作用下產(chǎn)生彎曲時? 立柱將跟素隨著向內(nèi)變形上橫梁一般均由立柱外側(cè)鎖緊故它不影響立柱內(nèi)傾斜而上軋輥軸承座則可能阻礙立柱互相靠近機架在上軋輥軸承座出現(xiàn)靜不定力T因而還是靜不定由下面的條件確定 TP+=0?式中： ——機架主柱和軸承座的側(cè)向的間隙；? ——作用力 在T 方向上產(chǎn)生的變形；TP1p ——靜不定力在T 方向上產(chǎn)生的變形。若用 表示單位力作用在T 點，在T方向上產(chǎn)生的位移，則將 =T 帶入上式得? TP??+T + =0TP??和 ，用材料力學(xué)求得TP? 218TPptcEI? 遼寧大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 29 頁 231TLCEI???式中 ， ——下橫梁，立柱斷面的慣性距；1I2=633 21bhI??將求得變位帶入以上的公式： 21128(0)()3apLEICTGPI?????確定 =則 (???????根據(jù)各部分的彎曲應(yīng)力和應(yīng)力值，其值為： = TC1maxM14pl =13665/82= m?下橫梁上的最大的彎曲應(yīng)力 1maxW??2）立柱上的彎曲力矩與下橫梁連接處為最大其值為：=TC=82= m2maxM?上式中T為當(dāng) =0時,T=?=()c ==2482F2()cm 遼寧大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 30 頁 , , 為立柱斷面慣量、模數(shù)和面積。立柱上的最大的應(yīng)力為2IW2F (/)MPkgcmWF????上橫梁上由螺栓引起反力? 按簡支梁計算。上橫梁的最大彎曲力矩也位點為 1max36521()4plk????機架鋼板機械性能應(yīng)達到 250(/)bkgcm???n??式中 n——為安全系數(shù)取1則 、 、12???即機械性能滿足要求機架強度合格7 減速器的設(shè)計 計算各軸的動力參數(shù)1）分配傳動比由已知所得，由于軋輥的轉(zhuǎn)速 (r/min)，電機的額定轉(zhuǎn)速 =1200(r/min)，?Hn ern所以傳動為： 0 ().由傳動比分配原則可知選擇 =， =。12i23i2）計算各軸的動力參數(shù) ()nPT??950式中： —該軸上作用的功率，KW ；P 遼寧大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 31 頁 —工作轉(zhuǎn)速，r/min。n0 軸： 500(KW)?0P1200 (r/min)n(KN )?Tm?Ⅰ軸（高速軸）： = =495(KW)1P??聯(lián) 軸 器?= 1200 (r/min)n0(KN )??Ⅱ軸（中間軸）： =495 (KW)?2P齒 輪軸 承 ?? ?? (r/min) (KN )????Ⅲ軸(低速軸 )： (KW)?軸 承齒 輪 ?23P?? (r/min) (KW)???.6753T數(shù)據(jù)總結(jié)見表 表 各軸的動力參數(shù)功率/KW 轉(zhuǎn)速/( r/min) 扭矩/KN m?0 軸 500 1200 Ⅰ軸（高速軸） 495 1200 Ⅱ軸（中間軸） Ⅲ軸（低速軸） 齒輪的設(shè)計1）選定齒輪的類型、精度等級、材料及齒數(shù) 遼寧大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 32 頁 （1）選用斜圓柱齒輪。（2）由于轉(zhuǎn)速不高，所以選用 7 級精度（GB1009588 ） 。（3）材料選擇。選擇小齒輪的材料為 40 (調(diào)質(zhì)) ，硬度為 280HBS，大齒輪材料rC為 45 鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為 240HBS，兩者材料硬度差為 40HBS。（4）選小齒輪齒數(shù) =25，大齒輪齒數(shù) = ，取 =96。1z2z??（5）選取螺旋角 ，初選 =14176。β2）按齒面接觸強度設(shè)計:根據(jù)文獻[6，218]進行試算，即： ()3 211 )][(2HEdtt ZiTK???????(1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 。6.?t[6，217] 選取區(qū)域系數(shù) 。?[6，215] 得： ， 。則：??85??2?.. 。?d?[6，201] 查取材料的彈性影響系數(shù) MPa1/2。? =600 (MPa)， 560 (MPa)。1Hlim???2Hlim根據(jù)文獻[6 ，206] 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，減速機的工作年限 10 年，每年 365 天工作，每天工作 16 個小時代入計算： ()herjLnN601?)10365(120???式中： —齒輪同一齒面轉(zhuǎn)一圈嚙合的次數(shù)；j —齒輪的壽命。hL ()12iN?9?91.?[6，207] 查得： ， 遼寧大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 33 頁 取失效概率為 1％，安全系數(shù) ，根據(jù)文獻[6，205]得：1?S =558 (MPa) ()KHNHlim11][??6093.? (MPa) ()S2li21][ 15.?2 =545 (MPa) ()2][][1HH??2538?(2)計算 ，由公式（）得：td13 211 )][(2HEdtt ZiTK??????? 3 26 ).(??????(mm)2）計算圓周速度 v (m/s) ()106??ertnd??1.?3）計算齒寬 b(mm) ()td1?.4）計算模數(shù) ntm(mm) ()1cosztnt?????5）齒高 h(mm) ()齒寬與齒高之比 .?hb 遼寧大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 34 頁 6）計算縱向重合度 ?? ()?????98.?7）計算載荷系數(shù) K ()??HVAK有文獻[6 ，193]查得 ；1?A根據(jù)文獻[6 ，194] 查得動載系數(shù) ；根據(jù)文獻[6 ，195] 查得 ；2?FHK根據(jù)文獻[6 ，196] 查得： bKdH . ?? ?????（（ ()....?451?根據(jù)文獻[6 ，198] 查得 ；4?F故載荷系數(shù)為：=??HvAK???8）按實際的載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑，根據(jù)文獻得：(mm) ()?9）計算模數(shù) 由公式()得：nm=(mm) ()1coszn??2514cos3.?3．按齒根彎曲強度設(shè)計根據(jù)文獻[6 ，216] 計算模數(shù)得： ()321][cosFSadn YzKTm??????? (1)確定計算參數(shù)1）根據(jù)縱向重合