【導(dǎo)讀】節(jié)，具有產(chǎn)量大、品種齊全，生產(chǎn)過程機(jī)械化自動(dòng)化程度高等許多優(yōu)點(diǎn)，是滿足國(guó)民生產(chǎn)需要的重要技術(shù)。并且隨著科學(xué)的發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)行業(yè)與。傳統(tǒng)機(jī)械業(yè)進(jìn)一步緊密的結(jié)合在一起。利用軋鋼生產(chǎn)技術(shù)，提高軋制產(chǎn)品。已經(jīng)成為軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。而矯直技術(shù)是提高板帶鋼產(chǎn)品表面質(zhì)。量和平坦度的重要環(huán)節(jié)。矯直機(jī)的發(fā)展方向。軋鋼生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況----------------------------------------------1. 一軋鋼生產(chǎn)及產(chǎn)品種類------------------------------------------------1. 現(xiàn)場(chǎng)二十一輥板帶矯直機(jī)的工作原理--------------------------------------2. 鞍山鋼鐵集團(tuán)冷軋薄板廠------------------------------------------------3. 鞍鋼冷軋薄板廠介紹--------------------------------------------------4. 廠區(qū)平面布置圖：----------------------------------------------------5. 2總體方案評(píng)述------------------------------------------------------6. 傳動(dòng)系統(tǒng)的形式------------------------------------------------------7

　　

【正文】 ?SSSSSS ??? 22 ?? ?? （ ） 式中 ： ?S —— 只考慮彎矩作用時(shí)的安全系數(shù) ，makS ?????????? ?? ?1； （ ） 畢業(yè)設(shè)計(jì) ?S —— 只考慮扭矩作用時(shí)的安全系數(shù) ， ?S =mak ????????? ??1 ； （ ） [S]—— 按疲勞強(qiáng)度計(jì)算的許用安全系數(shù)。 由文獻(xiàn) [3， 表 ]，載荷確定精確，材料性質(zhì)較均勻得， [S]=～ ， 取 [S]= 。 只考慮彎矩作用時(shí)的安全系數(shù)： makS ?????????? ?? ?1 只考慮扭矩作用時(shí)的安全系數(shù) ： ?S =mak ????????? ??1 其中： 1?? —— 對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力下的材料彎 曲疲 勞極限，由文獻(xiàn) [3， 表 ]得 1?? = 1?? —— 對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力下的材料扭轉(zhuǎn)疲勞極限 , 由文獻(xiàn) [3， 表 ]得1?? =； ?k ， ?k —— 彎曲 和扭轉(zhuǎn) 時(shí)有效應(yīng)力集中系數(shù) ， 由文獻(xiàn) [3， 表 ]得 ， ?k =， ?k = ； 畢業(yè)設(shè)計(jì) ? —— 表面質(zhì)量系數(shù) ，由文獻(xiàn) [3， 表 ]得 ?? ； ?? ， ?? —— 彎曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)的尺寸影響系數(shù)， 由文獻(xiàn) [3， 表 ]得 ， ?? =， ?? = ； ?? ， ?? —— 材料拉伸和扭轉(zhuǎn)的平均應(yīng)力折算系數(shù)，由文獻(xiàn) [3， 表 ]得 ?? =， ?? =； a? ， m? —— 彎曲應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力，由文獻(xiàn) [3， 表 ]得 ，脈動(dòng)循環(huán) ， a? = m? = dMWM ??=3 ?? ? = MPa； a? , m? —— 扭應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力，由文獻(xiàn) [3， 表 ]得m? = a? = pWT2 =3 ?? ? = MPa 。 所以 ，makS ?????????? ?? ?1= ????? ?S =mak ????????? ??1 = ????? 所以 ， S=2222 ???????? SS SS = ≥ 所以第三輥疲勞強(qiáng)度校核合格； 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 壓下 與 壓上裝置的 計(jì)算 及校核 壓下電機(jī)功率的選擇 壓下螺絲的傳動(dòng)力矩和壓下電 機(jī)功率的計(jì)算 )(2211 ?? ??? tgdPMM= 21 MM ? （ ） 其中 ： 2d —— 螺紋中徑 ， 由螺紋大徑 d=95mm查得 2d =92 mm ； ? —— 當(dāng)量 摩擦角，即 ?? arctan 2? ,? 2 為螺紋接觸面的摩擦系數(shù)一般取 ，故 ? ≈ 5 39。40? ； ——? 螺紋升角，壓下時(shí)用正號(hào)，提升時(shí)用負(fù)號(hào) dt??? ， t 為壓下螺絲的螺距，對(duì)于鋼板矯直機(jī) t=(～ )d ,所以 00 ?? d d?? 弧度 =? ； 1P —— 作用在一個(gè)壓下螺絲上的力， 因?yàn)?21 輥矯直機(jī)有 4 根壓下螺絲，所以 畢業(yè)設(shè)計(jì) 1P = 4?p = 6? = 510? N ； 3d —— 壓下螺絲止推軸頸直徑， 由 文獻(xiàn) [1， 圖 412]得， 5353 ??d =175 mm； 1M —— 止 推 軸 承 的 阻 力 矩 ，1M = 331dP? = 5 ??? = 410? N mm； 2M —— 螺紋 摩擦 阻 力矩 2M = )(221 ?? ?tgdp = 510? 292? )( 39。 ?? ?? tg = 610? N mm 。 所以，壓下螺絲的傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率為 ： N =?iMn9550 （ ） 其中 ： M —— 按公式（ ）計(jì)算 出 的傳動(dòng)壓下螺 絲的靜力矩 ，M = 1M + 2M = 410? +? 106 =? 106 N mm ； n —— 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速， n =940 r/min ； i —— 傳動(dòng)系統(tǒng)總速比 ， 行星 減速器速比為 i =135 ； ? —— 傳動(dòng)系統(tǒng)的總的機(jī)械效率， 減速器電機(jī) ??? ? = ? ≈ 。 所以傳動(dòng)電機(jī)的功率為： 畢業(yè)設(shè)計(jì) N = ?iMn9550 = 6 ?? ?? ≈ KW 壓下 裝置 的校核計(jì)算 壓下 電動(dòng)機(jī)的過載校核計(jì)算 壓下 電機(jī)參數(shù) Y100L6 ，轉(zhuǎn)速 n =940 r/min 最大轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩= ； maxT ≤ kk 2u t? eT （ ） 其中 ： maxT —— 壓下電機(jī) 最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ； k —— 余量系數(shù) ， 直 流電動(dòng)機(jī)取 ～ ， 交流電動(dòng)機(jī)取 ； uk —— 電壓波動(dòng)系數(shù) ， 取 ； eT —— 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 N m， eT = ； t? —— 允許轉(zhuǎn)矩過載倍數(shù)，由文獻(xiàn) [3， 表 ]得同步電動(dòng)機(jī)強(qiáng)勵(lì)時(shí)取 t? =3～ 。 所以 ： 39。T =kk 2u t? eT = m ax2 T??? = maxT 則 maxT ≤ 39。T 所以電機(jī)過載 校核合格 ； 壓下螺絲及壓下螺母的強(qiáng)度校核設(shè)計(jì) 壓下螺母的直徑 1d 與螺距 t 隨壓下螺絲確定，此外，還要確定壓下螺母的高度 H 和外徑 D ； 畢業(yè)設(shè)計(jì) 由 于壓下螺母通常用青銅制造，抗擠壓強(qiáng)度較底，故壓下螺母高度 H應(yīng)按螺紋的擠壓強(qiáng)度來確定，螺紋受力面上的擠壓應(yīng)力 p 為： p =])2([ 4 212 1 ?? ?? ddz p≤ [ p ] （ ） 其中 ： ? —— 螺紋升角，按自鎖條件要求 ? ≤ 2? 3039。 ； d—— 壓下螺絲的外徑 ， d=95 mm ； d1 —— 壓下螺絲的內(nèi)徑 ， 由文獻(xiàn) [3， 表 ]得 d1 = mm ； t —— 壓 下 螺 絲 的 螺 距 ， 按 自 鎖 條 件 求 得t=? 1d tg? = ? ? tg2? 3039。 ≈ 12 mm； Z—— 壓下螺母中的螺紋圈數(shù) ， Z= tH = 12190 =16 ； ? —— 壓下螺母與螺絲的內(nèi)徑之差， ? =2 mm ； [ p ]—— 螺紋間許用應(yīng)力， [p ]=15～ 20 MPa 。 則 ， p =)]2([ 4 212 1 ?? ?? ddz p=][ 225）（ ????? ??=≤ [p ] 所以， 擠壓 強(qiáng)度校核合格 ； 機(jī)架與螺母端面間擠壓應(yīng)力校核 j? =)(4 211DDp??≤ [ j? ] （ ） 其中 ： 畢業(yè)設(shè)計(jì) [ j? ]—— 許用 擠壓應(yīng)力，軋鋼機(jī)械 [ j? ]=（ 60～ 80 ） MPa ； 1D —— 機(jī)架上鏜孔直徑 ， 1D =100 mm ； D —— 螺母端面， D =（ ～ ） d =? 95=152 mm 。 則 j? =)(4 211DDp??=)100521( 225?? ??=≤ [ j? ] 所以， 機(jī)架與螺母間 擠 壓應(yīng)力校核合格 ； 壓上機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 低速級(jí)蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 下支承輥凸度調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)參數(shù) ：功率 P=，轉(zhuǎn)速 n=1500r/min，共 7 臺(tái) ， 要 求壽 命為 12020 h。 鋼板矯直機(jī)壓上速度為 ～ ，現(xiàn)取壓上速度為 ， 壓上螺絲的轉(zhuǎn)速為 3r/min ； 現(xiàn)采用兩級(jí) 蝸輪蝸桿傳動(dòng) ， 第一級(jí)傳動(dòng)比 1i =25， 第 二級(jí)傳動(dòng)比 2i =20 。 蝸桿類型選擇 ， 根據(jù) GB/T10085～ 1988 推薦用漸開線蝸桿 。 根據(jù)材料情況，蝸桿傳動(dòng)功率不大，速度中等，蝸桿 采 用 45 鋼，希望效率高耐磨性好，蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度 45～ 55HRC，蝸輪 采 用鑄錫磷青銅 ZCuSn10P1,金屬模鑄造，節(jié)約貴重金屬，僅齒圈青銅輪芯用鑄鐵 HT200 制造。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒根 a ≥3 22 )][(HeZZkT ? ? （ ） （ 1） 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 2T ，按 Z1 =2,合計(jì)效率 ? =， 2p =p 2?? ， 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2n =2312 iin? 則： 2T = 610?22np = 1500 26 ????? =713067 N mm （ ） （ 2） 確定載荷系數(shù) k k = vA kkk ? （ ） 其中 ： ?k —— 載荷分布 不均勻系數(shù)，因工作載荷 較 穩(wěn) ， 由文獻(xiàn) [4,表 11～ 5]得，1??k ； Ak —— 使用系數(shù)，由 文獻(xiàn) [4， 表 11～ 5]得 Ak = ； vk —— 動(dòng)載系數(shù)，轉(zhuǎn)速 v≤ 3m/s 且精確制造 ， 所以取 vk = 。 所以， k = vA kkk ? = ?? ≈ ； （ 3） 定彈性影響系數(shù) EZ 因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪與鋼蝸桿相配，故 EZ =160 MPa21 ； （ 4） 定接觸系數(shù) Z? 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑 1d 與傳動(dòng)中心距 a 的比值 ad1 =，由文獻(xiàn) [4，圖 1118]中可查得 Z? = ； 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 5）確定許用接觸應(yīng)力 [ H? ] 根據(jù)蝸桿材料為鑄錫磷青銅 ZCu Sn 10 1P , 金屬模鑄造蝸桿赤面硬度 45HRC，由文獻(xiàn) [4， 表 11～ 7]查得蝸輪的基本許用應(yīng)力 [ H? ]39。 =268 MPa ； 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ， N=60 hLjn2 ==60 12020202515001 ????= 610? ； 壽命系數(shù) ， HNk = 867 10?=，則 ： [ H? ]= HNk ? [ H? ] 39。 = 268? =324 MPa （ ） （ 6）計(jì)算中心距 ： a≥ 3 2)324 (7130 ???= mm 取中心距 a=125 mm， 因?yàn)?i =20，故由文獻(xiàn) [4， 表 112]得模數(shù) m=5 mm,蝸桿分度圓直徑 1d =50 mm , 這時(shí) ad1 =1050 = ，由文獻(xiàn) [4， 圖 11～ 18]查得接觸系數(shù) ‘ ?Z =，因?yàn)?39。?Z ?Z 因此以上結(jié)果可用 ； 蝸桿蝸輪主要參數(shù)及幾何尺寸 （ 1）蝸桿軸向齒距 ： ap = m? = 5? = mm ； 直徑系數(shù) ： q =10 ； 齒頂圓直徑 ： 1ad =mq+ mha?2 =5 10? +2 51?? =60 mm ； 齒跟圓直徑 ： 1fd =mq 2? （ ?ah cm? ） =5 10? — 2 )151( ??? =38 mm ； 分度圓導(dǎo)程角 ： ? =11? 1839。 36 ； 蝸桿軸向齒厚 ： aS = m?21 = ?? = ； 畢業(yè)設(shè)計(jì) 蝸 輪 齒數(shù) ： Z2 =41 ,變位系數(shù) 2X = 0? .5 ； 驗(yàn)算傳動(dòng)比 ：12ZZi? = 241 =，這時(shí)傳動(dòng)比誤差為 ? =％ .是允許的 ； 蝸輪分度圓直徑 ： 2