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機械畢業(yè)設計-粗軋機工作輥設計-資料下載頁

2024-12-03 20:52本頁面

【導讀】熱帶鋼連軋是為了提高熱軋機的產量,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中存在一些問題,如機架齒輪座齒輪點蝕嚴重,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計。高其軋制精度和成品質量來保證它能夠為1700mm精軋機組提供合格的坯料。粗軋機設計,本人能夠掌握軋機設計全過程及設計方法并且為以后工作打下堅實基礎。1959—1978年的20年間,我國熱軋帶鋼軋機及生產技術處于低水平階段。術和技術裝備水平又上了一個新臺階,達到了當時世界最先進的現代化熱軋帶鋼軋機。寶鋼2050mm主要生產工藝技術指標相當于我國第三代熱帶鋼軋機裝備水平。該生產線與CSP技術所。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理論計算方法和建立在實驗基礎上的計算方法,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力計算 實驗 研究結果指出,叉頭最大應力在叉股內表面某一點,其值為: KdD DDMj335 ?????? ??? () 式中 M — 接觸傳遞的扭轉力矩; D 和 d — 分別為鏜孔直徑和鉸鏈; K — 接軸的傾角影響系數, ???K 。 通常 Dd ? 時,應力公式為: 鞍山科技大學本科生畢業(yè)設計 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 ?1?? 時,?K 。 查閱機械設計手冊得,電動機聯軸節(jié)即齒形聯軸節(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 力 矩?? 3221 ???DMM 8 8 3 4 3 3 7 1 3 ?????? N mm ? ? ? ? 33 ???????? KDMj? Map 接軸的材料,通常采用合金結構鋼 VMMS oni 237 ,合金結構鋼 VMMS oni 237 的865?b? Map,接軸的安全系數 n 應該大于軋輥的安全系數,最好采用 6?n 。 ?j? Map ][ ???? nb?? Map 接軸扁頭應力計算 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。根據有限元法計算和光彈實驗結果表明,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; 鞍山科技大學本科生畢業(yè)設計 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。設計時還應該考慮扁頭圓角處存在著應力集中,應力集中系數 1K 可用有限元法和光彈分析的結果確定為: 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。 鞍山科技大學本科生畢業(yè)設計 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速和所要求的軋制速度。轉動裝置的總傳動比 Hmnni? ( ) 式中 mn — 電動機滿載轉速; Hn — 工作輥轉速。 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 鞍山科技大學本科生畢業(yè)設計 第 36頁 7 9 0 0 011 ==滾子 ????? ??PP kw , 500?Nn r/min,電動機驅動減速機,工作壽命 15年(設每年工作 300 天),三班制。 選定齒輪類型、精度等級、齒數、材料及熱處理方式 1 通過大量實驗和實踐生產,我們能夠得出結論 :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 361?Z ,大齒輪齒數 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,并經調質及表面淬火,齒面硬度為 48~ 55HRC。 5 取 ?10?? 按硬齒面接 觸強度設計 ? ?3211 12 ???????? ??????HEHdtt ZZuuTKd ??? () 確定公式內的各計算數值 1 因為大、小齒面均為硬齒面,所以選取稍小的齒寬系數,現取 ??d 。 2 由 [4]圖 1021e 查得 1 1 0 02lim1lim ?? HH ?? Mpa 3 試選載荷系數 ?tK 4 計算小齒輪傳遞的轉矩1151 nPT ?? () 數值代入式 得, 851 ?????T Nmm 5 由 [4]圖 1030 選取區(qū)域系數 ?HZ 6 由 [4]表 106查得材料的彈性影響系數 ?EZ Mpa 2/1 7 [4]式 1013計算應力循環(huán)系數 hjhnN 11 60? () 鞍山科技大學本科生畢業(yè)設計 第 37頁 hjhnN 11 60? ? ? ????????? 892 ????N 8 通過 [4]圖 1019查得接觸疲勞壽命系數 ?HNK ?HNK 9 計算接觸疲勞許用應力(失效概率 1%,安全系數 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 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 k 由于 11 ??? ndV t? m/s, 7 級精度,查 [4]圖 108 查得動載系數 ?vK ;查表 [4]表 108 得,使用系數 ?AK 。查 [4]表 103 得,齒間 載荷分配系數 鞍山科技大學本科生畢業(yè)設計 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 經查 [4]圖 1013 得, ?FK ? 。 ?????? ?? HHVA KKKKK 6按實際的載荷系數校對所算得的分度圓直徑 ???? tt KKdd mm 7 計算 模數 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 ?? ? ???? ??? () 確定公式中各數值 1 計算載荷系數 ?????? ?? 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 ?FNK , ?FNK 3計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數 ?S , ? ? 1 ???? SK FEFNF ??Mpa ? ? 2 ???? SK FEFNF ??Mpa 鞍山科技大學本科生畢業(yè)設計 第 39頁 4 齒形系數 查 [4]表 510 得, ??FY , ??FY 5 應力校正系數 [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 ? ?? 小齒輪的數值較大。 7 根據縱向重合度 ??? ,從 [4]圖 1028查得,螺旋角影響系數 ??Y 設計計算 ? ? 10c 328 ????? ?????? ??nmmm 由于齒輪模數 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(即模數與齒數的乘積)有關,可取由彎曲強度算得模數 16?m mm,需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 ?d mm 來計算應有齒數。 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 鞍山科技大學本科生畢業(yè)設計 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,因此經過查閱軸承手冊后,選擇新軸承型號 3810/630 對應于舊軸承型號 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
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