【導(dǎo)讀】熱帶鋼連軋是為了提高熱軋機的產(chǎn)量，改進疊板軋機的操作，而采用的軋制方法。連續(xù)軋制是將鋼坯軋成長帶鋼后再切成鋼板。最早采用二輥五機架熱連軋機，軋制速度。續(xù)式最后發(fā)展到全連續(xù)式。軋機作為粗軋區(qū)最后一架粗軋機在生產(chǎn)中存在一些問題，如機架齒輪座齒輪點蝕嚴(yán)重，萬向接軸的潤滑與密封不良等。對這些問題的解決也是對3R粗軋機進行改進性設(shè)計。高其軋制精度和成品質(zhì)量來保證它能夠為1700mm精軋機組提供合格的坯料。粗軋機設(shè)計，本人能夠掌握軋機設(shè)計全過程及設(shè)計方法并且為以后工作打下堅實基礎(chǔ)。1959—1978年的20年間，我國熱軋帶鋼軋機及生產(chǎn)技術(shù)處于低水平階段。術(shù)和技術(shù)裝備水平又上了一個新臺階，達到了當(dāng)時世界最先進的現(xiàn)代化熱軋帶鋼軋機。寶鋼2050mm主要生產(chǎn)工藝技術(shù)指標(biāo)相當(dāng)于我國第三代熱帶鋼軋機裝備水平。該生產(chǎn)線與CSP技術(shù)所。厚度為40mm的帶坯，距邊距25mm處坯溫可升高45℃。采用行程為200mm的全液壓壓下及AGC系統(tǒng)。

　　

【正文】 第 32頁 6 滑塊式萬向接軸強度計算 滑塊式萬向接軸強度計算 ，常用的方法有材料力學(xué)理論計算方法和建立在實驗基礎(chǔ)上的計算方法，后者計算比較簡單，并能較正確地反映接軸鉸鏈的強度。 滑塊式萬向接軸叉頭應(yīng)力計算 實驗 研究結(jié)果指出，叉頭最大應(yīng)力在叉股內(nèi)表面某一點，其值為： KdD DDMj335 ?????? ??? () 式中 M — 接觸傳遞的扭轉(zhuǎn)力矩； D 和 d — 分別為鏜孔直徑和鉸鏈； K — 接軸的傾角影響系數(shù)， ???K 。 通常 Dd ? 時，應(yīng)力公式為： 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 33頁 ? ? 3 ?? KDMj? () KdD DDMj ?????? ??? () 接軸的主要尺寸，可按比例確定。軋輥端的叉頭直徑 D ，經(jīng)查閱 []表 51得，D =900mm,叉頭的鏜孔直徑 d ，通常約等于叉頭直徑一半， 4509002121 ???? Dd mm。上軋輥提升時接軸最大傾角為 39。36? ，而一般工作時僅為 ?1 ，取 ?1?? 。當(dāng) ?1?? 時，?K 。 查閱機械設(shè)計手冊得，電動機聯(lián)軸節(jié)即齒形聯(lián)軸節(jié)效率 ?? ，二級圓柱齒輪減速 機 效 率 ?? ， 齒 輪 機 座 效 率 ?? 。 計 算 接 軸 上 的 扭 轉(zhuǎn) 力 矩?? 3221 ???DMM 8 8 3 4 3 3 7 1 3 ?????? N mm ? ? ? ? 33 ???????? KDMj? Map 接軸的材料，通常采用合金結(jié)構(gòu)鋼 VMMS oni 237 ，合金結(jié)構(gòu)鋼 VMMS oni 237 的865?b? Map，接軸的安全系數(shù) n 應(yīng)該大于軋輥的安全系數(shù)，最好采用 6?n 。 ?j? Map ][ ???? nb?? Map 接軸扁頭應(yīng)力計算 實驗表明，由月牙形滑塊作用在開式口扁頭上的負荷近似地按三角形分布。因此，合力的作用點位于三角形的面積形心。根據(jù)有限元法計算和光彈實驗結(jié)果表明，使用下列公式： 20 3260bSbbMK xj ?????? ??? () 式中 M — 萬向接軸傳遞的扭矩； 0b — 扁頭的總寬度； b — 扁頭一個分支的寬度； 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 34頁 S— 扁頭的厚度。 扁頭的厚度 S ＝（ ～ () ?D ～ 900) ? ＝ 225～ 252 mm，考慮扁頭厚度對扁頭強度影響，選取較大的 S ＝ 270 mm。 扁頭的總寬度 0b 940? mm， 扁頭一個分支的寬度 b 340? mm。當(dāng)萬向接軸傾角為 ? 時，由 []圖 719[1]求出 x 為： 10 s xbbx ??????? ?? ? () 式中 1x — 萬向接軸鉸鏈中心至斷面 I I 的距離， 1x ＝ 。 i i 10 ????????? ?????????? ?? ?xbbx ?mm。設(shè)計時還應(yīng)該考慮扁頭圓角處存在著應(yīng)力集中，應(yīng)力集中系數(shù) 1K 可用有限元法和光彈分析的結(jié)果確定為： 21012??????????bRK () 式中 0b — 扁頭的總寬度； R — 扁頭根部圓角半徑。 70?R mm 222102101 ?????????????????????bRbRK mm 接軸扁頭應(yīng)力計算 推薦公式： )34032900( 8 3 4 3 3 7 1 660)32( 60 220???? ?????? bSbb M K xj? Map ][ ?? ? Map 萬向接軸 強度符合要求。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 35頁 7 齒輪計算 熱軋帶鋼 軋機主減速及，廣泛 采用一級和二級圓柱齒輪傳動，其速比大小取決于電動機轉(zhuǎn)速和所要求的軋制速度。轉(zhuǎn)動裝置的總傳動比 Hmnni? （ ） 式中 mn — 電動機滿載轉(zhuǎn)速； Hn — 工作輥轉(zhuǎn)速。 Hmnni? ＝ ? ，一般展開二級圓柱齒輪減速機高速級傳動比推薦? ?21 ~ ii ? ，因此選取 ?i ， ?i 。電動機輸出功率經(jīng)過齒輪連軸器和減速機高速級一端軸承都有損耗功率，又減速機軸承一般采用雙列圓錐滾子軸承，因此 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 36頁 7 9 0 0 011 ＝＝滾子 ????? ??PP kw , 500?Nn r/min,電動機驅(qū)動減速機，工作壽命 15年（設(shè)每年工作 300 天），三班制。 選定齒輪類型、精度等級、齒數(shù)、材料及熱處理方式 1 通過大量實驗和實踐生產(chǎn)，我們能夠得出結(jié)論 ：在工作條件完全相同的情況下，采用斜齒輪傳動可以比直齒輪傳動獲得較小的傳動幾何尺寸；也就是說，斜齒輪傳動比直齒輪具有較大的承載能力，因此采用斜齒輪傳動。 2 精度等級選擇 7級精度。 3 選小齒輪齒數(shù) 361?Z ，大齒輪齒數(shù) 1 1 ???? ZiZ 。 4 材料及熱處理方式 由 [4 ]表 101選得大小齒輪的材料均為 40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為 48～ 55HRC。 5 取 ?10?? 按硬齒面接 觸強度設(shè)計 ? ?3211 12 ???????? ??????HEHdtt ZZuuTKd ??? () 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1 因為大、小齒面均為硬齒面，所以選取稍小的齒寬系數(shù)，現(xiàn)取 ??d 。 2 由 [4]圖 1021e 查得 1 1 0 02lim1lim ?? HH ?? Mpa 3 試選載荷系數(shù) ?tK 4 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩1151 nPT ?? () 數(shù)值代入式 得， 851 ?????T Nmm 5 由 [4]圖 1030 選取區(qū)域系數(shù) ?HZ 6 由 [4]表 106查得材料的彈性影響系數(shù) ?EZ Mpa 2/1 7 [4]式 1013計算應(yīng)力循環(huán)系數(shù) hjhnN 11 60? () 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 37頁 hjhnN 11 60? ? ? ????????? 892 ????N 8 通過 [4]圖 1019查得接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK ?HNK 9 計算接觸疲勞許用應(yīng)力（失效概率 1％，安全系數(shù) S=1） ? ? ????? SK HHNH ?? Mpa ? ? 10 4511 ????? SK HHNH ?? Mpa 10 ??? ， ??? ， ????? ??? ??? 計算 1 試計算 小齒輪分度圓直徑 td1 )( 281 ??????? ???? ????td mm 2 計算圓周速度 11 ??? ndV t? m/s 3 計算齒寬 b 及模數(shù) ntM ????? td db mm 10c os11 ???? ?Zdm tnt ? mm 7 ???? ntmh mm ??hb mm 4 計算縱向重合度 1 ??????? ?tgtgZd ?? ? 5 計算載荷系數(shù) k 由于 11 ??? ndV t? m/s， 7 級精度，查 [4]圖 108 查得動載系數(shù) ?vK ；查表 [4]表 108 得，使用系數(shù) ?AK 。查 [4]表 103 得，齒間 載荷分配系數(shù) 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 38頁 ?? ?? FH KK ；從 [4] 表 104中的硬齒面齒輪欄查得小齒輪相對支 撐非對稱布置、 6級精度、 ??HK 時， ? ?)(322322??????????????????? bKddH ? 考慮齒輪 7級精度，取 ??HK ， ?FK 經(jīng)查 [4]圖 1013 得， ?FK ? 。 ?????? ?? HHVA KKKKK 6按實際的載荷系數(shù)校對所算得的分度圓直徑 ???? tt KKdd mm 7 計算 模數(shù) nm 10c os11 ???? ?Zdm n ? mm 按齒根彎曲疲勞強度計算 ? ?Fn SFtF bm YYYKF ??? ? ??? ?? () ? ?3 211 c os2 F SFdn YYZYKTm ?? ? ???? ??? () 確定公式中各數(shù)值 1 計算載荷系數(shù) ?????? ?? FFVA KKKKK 2由 [4]圖 1020d 查得齒輪的彎曲疲勞強度極限 62021 ?? FEFE ?? Mpa； 由 [4]圖 1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK ， ?FNK 3計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ?S ， ? ? 1 ???? SK FEFNF ??Mpa ? ? 2 ???? SK FEFNF ??Mpa 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 39頁 4 齒形系數(shù) 查 [4]表 510 得， ??FY ， ??FY 5 應(yīng)力校正系數(shù) [4]表 510得， ??SY ， ??SY 6 計算大、小齒輪的 ? ?FSF YY? ??? 并加以比較 ? ? 31 11 ??????F SF YY ? ?? ? ? 32 22 ??????F SF YY ? ?? 小齒輪的數(shù)值較大。 7 根據(jù)縱向重合度 ??? ，從 [4]圖 1028查得，螺旋角影響系數(shù) ??Y 設(shè)計計算 ? ? 10c 328 ????? ?????? ??nmmm 由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強度所決定的載荷能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅于齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強度算得模數(shù) 16?m mm，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 ?d mm 來計算應(yīng)有齒數(shù)。 10c os11 ???? ?nmdZ ? ，取 341?Z 則 ???? uZZ 取 1102 ?Z 。 幾何尺寸計算 1 中心距計算 ? ? ? ? 10c os2 11034c os2 21 ?? ???? ?? nmZZamm,將中心距圓整為 1170mm。 2 按圓整后的中心距修正螺旋角 ? ? ? ? ? 702 1611034a rc c os2a rc c os 21 ?? ????? a mZZ n? 因 ? 值改變不多，故參數(shù)HZK, ??? 等不必修正。 3 計算大、小齒輪的分度圓直徑 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 40頁 os 1634c os11 ???? ??nmZd mm os 16110c os22 ???? ??nmZd mm 4 計算齒輪寬度 4 4 5 ????? db d mm, 圓整后最后取4452 ?B mm, 4501 ?B mm。 8 軋輥軸承 選取及壽命計算 軋 輥軸承選取 考慮工作輥輥頸尺寸、工作輥輥頸強度和軸承承載能力等因素，因此經(jīng)過查閱軸承手冊后，選擇新軸承型號 3810/630 對應(yīng)于舊軸承型號 771/630 的四列圓錐滾子軸承。 軋輥軸承壽命計算 滾動軸承的破壞 主要是由于軸承內(nèi)外圈滾道和滾動體工作表面的疲勞點蝕所引起的。 對于 1700mm 熱軋帶鋼軋機工作輥軸