【導(dǎo)讀】本文是針對高線精軋機的設(shè)計。此軋機是由摩根公司設(shè)計制造,這種類型的憶機在國內(nèi)和國際都是比較先進的。在45º無扭精軋機組和控制冷卻工藝上的成功。隨著工業(yè)的發(fā)展，要求線材盤重大直徑。公差大，有良好的機械性能。因此，線材軋機向著高速度、高質(zhì)量、大盤重、高精度方。國內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)線裝備水平的四個等級··················································1. 當(dāng)前生產(chǎn)中主要純在的問題·························································&#18

　　

【正文】 R=111mm 所以： 2 1 9 8 8 0 0 5 / 1 1 1 / ( 2 0 1 5 )x? ?? = 1s? 綜上可得 : 平均單位壓力為： Pm=(1+m)(k+η 181。) =（ 1+）（ + 222） = N/ 2mm 軋制力的計算 mP PF? （ 27） 式中： mP — 平均單位軋制力； mP = N/ 2mm F — 軋件與軋輥接觸面積； 01( ) / 2F b b l?? （ 28） 其中： 01,bb— 軋制前后軋件的厚度； l— 接觸弧長度的水平投影； 不考慮彈性壓扁時，接觸弧長度的水平投影 s i n dml R R h??? （ 29） 式中： dR — 當(dāng)量半徑； 2112 ( / 2 ) /( 2 )d m mR R h R h? ? ? （ 210） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 23 其中： R— 軋輥的最大半徑； R =222/2=111 mm 1mh — 軋制后軋件的平均高度； 1 1 1/mh Q b? （ 211） 11,Qb— 軋件軋制后的斷面面積和寬度； 2,mm mm 則： 2112 / 2 10 / 2mh R R R????= mm 則： dR =2x()178。/() = mm mh? — 壓下量； 0 . 8 5 0 . 7 9 1 1 1 . 4mh h h m m?? ? ? ? 則：接觸弧長度的水平投影為 l= ? = mm 接觸面積為 201 20 15 34 .2 9 60 0. 07 522bb l m m? ?? ? ? ?軋制力為 : 2 3 0 . 2 9 6 0 0 . 0 7 5 1 3 8 1 9 1 . 2 7mP P F N? ? ? ? 軋制力矩的計算 本軋機兩輥都驅(qū)動，并且除了軋輥給軋件的力外，沒有其他外力， 類情況屬于簡單軋制。 軋制力矩： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 24 2 zzMM?總 （ 212） zM P a?? （ 213） 式中： P— 軋制力 。 a— 軋制力力臂，即合力作用線距兩個軋輥中心連線的垂直距離； （ 1） 計算軋制力臂 a= ?sin2D? （ 214） 其中： ? — 合力作用點的角度。軋制圓形斷面形狀的軋件由 [2]取力臂系數(shù)為?? 熱軋時： ??? ?? （ 215） 其中： ? — 咬入角； ?? arcos( 2Rh1 m?? ) （ 216） =176。 則： ????? x 1 8 . o?? ? D 22 2a sin xs in1 1. 21 21 .5 8m m22?? ? ? ? （ 2）軋制力矩 aPMz ?? = = mm 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 25 故總軋制力矩 9 6 4742 x 2 9 8 2 0 2 1 .2MM zz ????總 軋制功率 兩輥都驅(qū)動的軋制功率 ??? 總zz MN （ 217） 式中： ? — 軋制速度； 2n60??? （ 218） 2 1570 8103. 28r ps60? ??? z zN M x?? 總 ? 5 9 6 4 . 0 4 1 0 3 . 2 8 6 1 5 . 9 7 k w? ? ? 主傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算 主電動機的選擇與校核 主電動機軸上的力矩由四部分組成即： donkonf2f1zD MMMi MMM ????? =donkonfz MMMiM ??? （ 219） 式中： DM — 主電動機力矩； zM — 軋輥的軋制力矩； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 26 fM — 附加摩擦力矩；既軋制時，由于軋制力作用在軋輥軸承，傳動機構(gòu)及其它傳動件中的摩擦而產(chǎn)生的附加力矩。f2f1f MiMM ?? konM — 空轉(zhuǎn)力矩；即軋機空轉(zhuǎn) 時，由于各傳動件的重所產(chǎn)生的摩擦力矩及其它阻力矩。 donM — 動力矩，軋輥運轉(zhuǎn)速度不均勻時，各部件由于加速或減速，所引起的慣性力產(chǎn)生的力矩。 i— 電動機和軋輥之間的傳動比； (1)軋制力矩 2 9 8 2 . 0 2 1 7 4zM N m?? (2)附加摩擦力矩 12fffMMMi?? （ 220） 式中： 1fM — 由于軋制總壓力在軋輥軸承上產(chǎn)生的附加摩擦力矩； 11fMP??? （ 221） P N?軋 制 力 ； 1? 軋 輥 軸 承 處 摩 擦 圓 角 半 徑 ； 1 2d???? （ 222） 190d d m m?軋 輥 軸 直 徑 ； 預(yù) 選 ? 軋 輥 軸 承 摩 擦 系 數(shù) ；?= 則： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 27 1 190 35 2522d mm??? ? ? ? ? 11 1 3 8 1 9 1 . 2 7 0 . 3 3 2 5 4 5 . 9 5fM P N m?? ? ? ? ? ? 2fM — 各傳動零件推算到主電機軸上的附加摩擦力矩； 2111( 1 ) ( ) /f z fM M M i?? ? ? ? （ 223） 1? 主 電 動 機 到 軋 輥 之 間 的 傳 動 效 率 ；1 ??取 i 主 電 動 機 到 軋 輥 軸 的 傳 動 比i=。 則： 2 1( 1 ) ( 2 9 2 2 .0 2 4 5 .9 5 ) / 1 .0 8 8 2 2 0 .6 40 .9 4fM N m? ? ? ? ? ? ? 12fffMMMi?? 220. 64 262. Nm? ? ? ? （ 3）空轉(zhuǎn)力矩 39。2n n nkon konnGdMMi ?????? （ 224） 式中： nG 某 一 轉(zhuǎn) 動 件 的 重 量 ； nd 某 傳 動 件 的 軸 徑 直 徑 ； n? 某 轉(zhuǎn) 動 件 的 摩 擦 系 數(shù) ； ni 某 轉(zhuǎn) 動 件 到 電 動 機 之 間 的 傳 動 比 ； 39。k onM 當(dāng) 有 飛 輪 時 ， 飛 輪 與 空 氣 摩 擦 損 失 的 力 矩 ；39。 0k o nM ?因 本 設(shè) 計 沒 有 飛 輪 故 取 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 28 2n n nk on nGdM i ???? ?= m （ 4）動力矩 24don J d G D dM dt dt???? ? ? （ 225） 式中： 2GD 各 轉(zhuǎn) 動 件 推 算 到 電 動 機 軸 上 的 飛 輪 力 矩 ； 2 39 .43 6GD N m?? ddt? 電 動 機 的 角 加 速 度 ， 有 電 動 機 類 型 和 操 作 的 情 況 而 定 ； 假設(shè)電動機在 5 秒內(nèi)啟動正常 ddt??? （ 226） = 22 1570 8 5 rs? ??? ?? ? 24don J d G D dM dt dt???? ? ? （ 227） = 39 .4 36 32 .8 6 32 3. 974 Nm? ? ? 故主電動機的力矩 DM? 10M10M10M10iMdonkonfz ??????? = 或 按靜負荷選擇電動機容量 根據(jù)過載條件選擇電動機功率 靜負荷力矩 10 10zj f k onMM M Mi? ? ? ? ? （ 228） =? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 29 因線材軋機屬于不可逆連續(xù)工作制軋機 故負荷圖為： 圖 maxjer MM k? （ 229） 式中： erM 額 定 靜 力 矩 ； m a xjM 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k = 2 則： 29 70 4. 73 / 2 14 85 2. 37erM N m? ? ? 故： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 30 30et erD er MnNM ??? ? ? （ 230） = 1 4 8 5 2 .3 6 5 1 5 7 0 30? ?? = 選擇 6 3 0 0 。 8 5 0 / 1 5 7 0 。e r e rN k w n r p m?? 冶 金 直 流 電 動 機 電動機的發(fā)熱校核 選出的電動機還需經(jīng)過發(fā)熱校核 D ju n ju nN N M??D即 M （ 231） 式中： ,jun junNM 電 動 機 發(fā) 熱 計 算 出 來 的 等 值 功 率 和 力 矩 ； 等值力矩： 2jjun MtM t?? ? （ 232） 因高速線材軋機是連續(xù)工作制 1 4 8 5 2 .3 6 5ju n e rM M N m? ? ? ? 等值功率： 30jun erjun MnN ? ??? 1 4 8 5 2 . 3 6 5 1 5 7 05 8 8 9 . 9 830 kw? ???? D junNN? 電動機發(fā)熱驗算通過，即電動機功率滿足要求。 齒輪聯(lián)軸器的選擇與計算 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 31 齒式聯(lián)軸器的選擇 電動機已選擇查手冊可知，電動機軸徑為 d=140mm,輸入軸端直徑 d=110mm,所以選擇鼓型齒式聯(lián)軸器。 其型號為： GII Cll 110 212140 252?? JB/ 其參數(shù)如下： GII Cll 1 110d mm? 2 140d mm? 軸孔長度 1 212l mm? 2 252l mm? 重 量 138kg 161kg 轉(zhuǎn)動慣量 m? m? 公稱轉(zhuǎn)矩 355000nT N m?? 許用轉(zhuǎn)速 2350pn rpm? 允許角度偏移量 ???1176。 30′ ⒉ 齒輪聯(lián)軸器的校核 計算轉(zhuǎn)矩： cT kT? ? ? 1570 0 .6 72350n nk n? ? ? 式中： nT —— 聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩 1k —— 轉(zhuǎn)速修正系數(shù) ???1176。 30′ 得 1k ＝ ? ? 1570 0 .6 72350n nk n? ? ? 1 0 . 3 6 3 5 5 0 0 0 1 2 7 8 0 0nk T N m? ? ? ? 工況系數(shù) k=2 9550PT n? 95 50 63 0038 32 1. 081570T N m?? ? ? 2 3 8 3 2 1 7 6 6 4 2cT k T N m? ? ? ? ? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 32 1T kT? 所以該聯(lián)軸器滿足要求 錐齒輪的設(shè)計與校核 采用弧齒錐齒輪傳動，其優(yōu)點是承受載荷大，傳動平穩(wěn)，噪聲小，接觸強度大，齒輪傳動時重合度大。 材料的選用 選用 40Cr 作為齒輪的材料 , 將其進行調(diào)質(zhì)處理并進行表面淬火。硬度為 4855HRC 由圖 5— 32b,得 lim 1 lim 2 400F F aMP???? 5— 33c, 得 lim 1 lim 2 1320H H aMP???? 由式 5— 26， 5— 27 分別求得 11 m i n 40 0 2 1 50 in stFP NF Y Y MPaS?? ?? ? ? ? l i m 11 m i n 1 3 2 0 21 1 1 0 1 5 .3 81 .3HHP N WH Z Z MP aS?? ?? ? ? ? ? 按接觸疲勞強度設(shè)計 由式 5— 57 2 131324601 0 .5R H P RkTd u???? ??? ? ??? ⑴ 小齒輪的轉(zhuǎn)矩 1 6309550 9 5 5 0 1 3 0 7 .9 84599PT N mn? ? ? ? ⑵ 齒寬系數(shù) 取 ? ? ⑶ 載 荷系數(shù) 取 k= ⑷ 初算小齒輪大端分度圓直徑 231 3 2 4 6 0 1 . 5 1 3 0 7 . 9 82 4 3 . 1( 1 0 . 5 0 . 3 ) 1 0 1 5 . 3 8 0 . 3 1 . 0 6 5d m m?? ?????? ? ? ??? ⑸ 確定齒數(shù)和模數(shù) 1Z =34 2Z =86 m= 11 mmZ ?? 查表 510 取 m=8mm 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 33 ⑹計算主要幾何尺寸 11 8 3 4 2 7 2d m z m m? ? ? ? 22 8 8 6 6 8 8d m z m m? ? ? ? 2 2 2 212( 0 . 5 ) ( 0 . 5