【導(dǎo)讀】冷床上料裝置是無(wú)縫鋼管生產(chǎn)線上的一種傳送運(yùn)輸機(jī)械。傳動(dòng)，但是要求傳遞的位置準(zhǔn)確、可靠。上料裝置具有物造簡(jiǎn)單制造方便，傳送。在本次設(shè)計(jì)中，我完成了以下工作：選擇和確定了設(shè)計(jì)方案；選。擇和確定了合適的電動(dòng)機(jī)和減速器；設(shè)計(jì)和校核了主要的零部件。展到目前為止，已是產(chǎn)品品種、規(guī)格齊全，各種機(jī)組形成齊全并分布于全國(guó)。世紀(jì)無(wú)縫鋼管生產(chǎn)能力的10%左右。1998年的產(chǎn)量為萬(wàn)噸，超過(guò)了日本、德國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、意大利等國(guó)家，為無(wú)縫鋼管第一生產(chǎn)大國(guó)。我國(guó)無(wú)縫鋼管生產(chǎn)的主要特點(diǎn)是機(jī)組數(shù)量多，平均生產(chǎn)能力小，且較為分散，

　　

【正文】 為 b=36mm,高度 h=20mm,鍵長(zhǎng)L=180mm。 鍵的強(qiáng)度校核： 鍵 36 180 鍵、軸和聯(lián)軸器都是鋼，查手冊(cè)得，鋼的許用擠壓應(yīng)力為 ? ?p? =100~200 MPa.取平均值 ? ?p? =150 MPa。鍵的工作長(zhǎng)度 L=Lb=144mm,鍵與聯(lián)軸器的接觸高度K==10mm p? = 2TdKL = 2TKLd = 32x10 =? ?p? ∴鍵 36 180合格。 鍵的選用 旋轉(zhuǎn)杠桿有定心的要求，且精度等級(jí)較高，故選用圓頭普通平鍵聯(lián)接。根據(jù)d=160mm，從標(biāo)準(zhǔn)中查得鍵的截面尺寸：寬度 b=40mm,高度 h=22mm,鍵長(zhǎng) L=260mm。 鍵的強(qiáng)度校核 鍵的許用擠壓應(yīng)力，根據(jù)其材料為鋼，可取 ? ?p? =110 MPa。鍵的工作長(zhǎng)度L=Lb=26040=220mm。鍵與旋轉(zhuǎn)杠桿的接觸高度 K==11mm。 由 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 28 p?= 32Tx10KLd = 32x10 11x220x160= p? ? ?p? ∴ 鍵 40 260合格 鍵的選用 由于移送架與軸的聯(lián)接具有一定的定心要求，故可選用圓頭普通平鍵聯(lián)接。 根據(jù) d=80mm，從標(biāo)準(zhǔn)中查得鍵的截面尺寸：寬度 b=22mm,高度 h=14mm,鍵長(zhǎng)L=140mm。 鍵與旋轉(zhuǎn)杠桿的接觸高度 K==7mm 鍵的工作長(zhǎng)度 L=Lb=14022=118mm 移送鋼管的最大直徑為 450mm,最大重量為 2500kg。故移送鋼管時(shí)所需的最大轉(zhuǎn)矩為： T= 15 mg(250+225 2 ) 310 = 15 25000 =2841N m 由公式： p? = 32Tx10KLd =2 2841 103 /7 118 80 = MPa. 因?yàn)殒I、軸及移送架的材料都是鋼，由手冊(cè)查得其許用擠壓 應(yīng)力??p? =100~120MPa.，取平均值 ? ?p? =110MPa. ∵ p? =? ?p? ∴ 此鍵合格。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 29 鍵的選用 此處軸只傳遞轉(zhuǎn)矩、且轉(zhuǎn)矩較大。因此，選擇普通平鍵（ B型）根據(jù) d=80mm,查手冊(cè)得：鍵的尺寸為： b=22mm, h=14mm, L=60mm 鍵的校核 由前面的計(jì)算可知，鍵所受的轉(zhuǎn)矩為 T=2841 N K==7mm 由公式 p? = 32Tx10KLd =2 2841 103 /7 60 80 = Mpa 由前面可知鋼的許用擠壓應(yīng)力為 ? ?p? =110Mpa 因?yàn)?p? ? ?p? ∴ 此鍵不合格。 由于用一個(gè)鍵聯(lián)接了強(qiáng)度不夠要求，所以改用兩個(gè)鍵在相隔 180176。的母線上布置，其工作的有效長(zhǎng)度為 。 由公式 p? = 32Tx10KLd =2 2841 103 /7 60 80 = MPa.[6]p ∴ 此時(shí)合格 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 30 第六章 滑動(dòng)軸承與軸瓦的設(shè)計(jì) 移送架相當(dāng)于起重機(jī)構(gòu)，由于冷床上料裝置連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，載重量大，采用的是定期檢修方式，故要求軸承的工作時(shí) 間較長(zhǎng)。另外，安裝旋轉(zhuǎn)杠桿的傳動(dòng)軸較長(zhǎng)，不便于安裝滾動(dòng)軸承，且旋轉(zhuǎn)杠桿要求有軸向定位，由于軸較長(zhǎng)，故軸向定位較難，但是采用割分式的滑動(dòng)軸承則較容易達(dá)到所需要求，且滑動(dòng)軸承的載重量較大，便于裝拆。綜上所述：故選用滑動(dòng)軸承。 由于滑動(dòng)軸承為非標(biāo)準(zhǔn)件，根據(jù)所需尺寸自行設(shè)計(jì)此滑動(dòng)軸承。 此滑動(dòng)軸承受的力較大，且傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為 5r/min，所以選擇 164硅黃銅作為滑動(dòng)軸承的材料，即 ZCuZn16Si4，此材料的特點(diǎn)適用于低速中載軸承。 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖所示： 驗(yàn)算軸承的平 均壓力 由公式： P= ? ?F P MPadB ? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 31 P= FdB = 310 = 查手冊(cè)得 ??P =10Mpa ∵ p ??P ∴軸承能達(dá)到要求 驗(yàn)算軸承的 PV值 由公式 PV= F dnxBd 60x1000? = Fn19100B = = m/s 由查手冊(cè)得 ? ?Pv =10 Mpa m/s ∵ Pv? ?Pv ∴軸承的 Pv值合格 驗(yàn)算滑動(dòng)速 度 v 值 由公式 ： V= dn60? = 170 5/60 =由查手冊(cè)得： ??v =1m/s ∵ v??v ∴滑動(dòng)軸承的 v 值滿足要求 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 32 由于此處滑動(dòng)軸承不承受多大的載重力，且低速轉(zhuǎn)動(dòng)，故可選用耐磨鑄鐵作為材料，即 HT300，耐磨鑄鐵價(jià)格便宜，宜于低速軸，輕載的不重要軸承。 其結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)為： 此處滑動(dòng)軸承基本不受壓力，只受鏈的拉力，由此拉力而產(chǎn)生摩擦力，故此滑動(dòng)軸承的校核可以省略。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 33 第七章 螺栓的選用 此螺栓的鏈接其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示： 取左半轂為分離體，作用 于其上的載荷如圖所示。 其中： F’ =N2 而根據(jù)軸與轂之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的條件有： 2FN d2 =KsQL ∴ N=KsQLfd ∴ F’ =KsQL2fd = =1 510 N 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 34 確定螺栓的直徑 d。 該螺栓聯(lián)接反受預(yù)緊力 F’的 作用，故螺栓小徑的確定公式： 1d ? ???? 1d = ? = ∴ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得選用 M36 的螺栓。 螺栓 M24 200的校核。 此螺栓的聯(lián)接采用螺栓對(duì)稱(chēng)式分布，此軸所受轉(zhuǎn)矩 T=250005 （ 250 225 2 ） 310 =2841N m 四個(gè)螺栓所受的軸向力 P=TL =2841 100/=37880N 單個(gè)螺栓所受力 F F=P4 =37880/4=9470N 由手冊(cè)查得 M24 的小徑 d1= 由拉伸強(qiáng)度條件公式： ca? =21d4? =2? = 此螺栓的精度等級(jí)為 級(jí)，由手冊(cè)查得 s? =640Mpa安全系數(shù) S=8 ∴ ??? = sS? =80Mpa ∵ ca? ??? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 35 ∴此螺栓合格 此吊環(huán)螺栓是為了便于平衡 體的安裝，平衡體的重量大約為 900kg，根據(jù)手冊(cè)查得選用 M30 的吊環(huán)螺栓，即可達(dá)到要求。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 36 第八章 焊接的強(qiáng)度校核 旋轉(zhuǎn)杠桿零部件用到較多的“丁”字焊縫聯(lián)接和帶結(jié)構(gòu)件焊聯(lián)接。此聯(lián)接所承受的重量較大，故需對(duì)此焊接進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。 由于此焊聯(lián)接的類(lèi)型承受拉伸和彎曲的焊聯(lián)接。 故由公式： ? =maxMyJw+ PFw ? ? ?w? 其中 Jw = 3b + 1 .4 K h + K12（ ） （ ） 3bK12 Fw=2 （ b+h） y=h+2K2 ∴ Jw= 3+ 1 . 4 x 5 0 + x 5 012（ 280 ） （ 4 2 0 1 . 4 ） 3x5012280 =342851250m 4m Fw=2 50（ 280+420） =49000m 2m y= 420+2x502 =260mm ? = 3 2 22 5 x1 0 x 8 x1 0 + 4 0 0Jw 210+ 3325x1049x10 ==1286Kgf/c 2m ??? =1350 Kgf/c 2m ∴ ? ? ?w? ∴此焊接件符合要求 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 37 第九章 調(diào)整桿的設(shè)計(jì) 調(diào)整桿的作用是保證連桿不隨主動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，由于鏈輪所承受的轉(zhuǎn)矩T=2841N m，故在保證調(diào)整桿足夠的抗拉強(qiáng)度的條件下選 M36 的螺桿，且采用一段左旋，一段右旋，用來(lái)保證同時(shí)對(duì)調(diào)整桿進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整桿的作用還有一個(gè)就是是旋轉(zhuǎn)杠桿在不同位置都可以接料。 如圖： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 38 結(jié)論 近年來(lái)，由于無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝趨向無(wú)扭軋制，采用緊湊的機(jī)床、軋機(jī)布置方案、先進(jìn)的技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制等手段，使無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)速度迅速提高。這樣一來(lái)，就對(duì)軋淺后部冷床工序提出了新的發(fā)展課題，冷床上料系統(tǒng)作為冷床的咽喉設(shè)備，如何解決新式高速鋼管在生產(chǎn)線上冷床的上料問(wèn)題便迫在眉睫。本文所介紹的旋轉(zhuǎn)杠桿式冷床上料系統(tǒng)則能夠滿足現(xiàn)代化無(wú)縫鋼管生產(chǎn)線上。軋機(jī) 對(duì)冷床上料系統(tǒng)的要求。 相信隨著我國(guó)軋鋼設(shè)備的發(fā)展，這種旋轉(zhuǎn)杠桿式冷床上料系統(tǒng)也會(huì)得到大力推廣與應(yīng)用。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 39 結(jié)束語(yǔ) 經(jīng)過(guò)了將近一個(gè)學(xué)期的時(shí)間，我們終于將畢業(yè)設(shè)計(jì)完成。這是我們第一個(gè)最大的獨(dú)立完成的設(shè)計(jì)，雖然完成的不是特別成功，也許設(shè)計(jì)中還有很多不完善的地方，但也算是盡了自己的最大努力去做好這次設(shè)計(jì)，四年的學(xué)習(xí)經(jīng)歷讓我們掌握了很多的理論知識(shí)，但是經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)還是讓我認(rèn)識(shí)到自己學(xué)識(shí)方面的不足，還有很多東西需要我們?nèi)W(xué)習(xí)，我們所會(huì)的知識(shí)在茫茫知識(shí)的海洋里面，僅僅可稱(chēng)為是滄海之一粟 。這次設(shè)計(jì)也讓我們將自己所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際之中，而且讓我們學(xué)到更多的知識(shí)。所以，即使以后走上工作崗位，我們也應(yīng)該不停的學(xué)習(xí)，不斷的充實(shí)自己，這樣才能跟上社會(huì)前進(jìn)的步伐，才能有效的為社會(huì)做自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 學(xué)校要求畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義是讓學(xué)生能獨(dú)立完成一次自己設(shè)計(jì)的東西，能學(xué)到一些以前不會(huì)的東西，能對(duì)設(shè)備有一些初步的了解。但是對(duì)于初次接觸設(shè)備的我們來(lái)說(shuō)總是有陌生之處，但是在指導(dǎo)邢老師的帶領(lǐng)下，我們明白了所看到設(shè)備的工作原理及其性能等，老師不厭其煩的給我們講解了我們不明白的地方，通過(guò)老師我們學(xué)到了很多很多關(guān)于設(shè) 計(jì)的一些知識(shí)。在此，要由衷的感謝邢老師對(duì)我們的悉心指導(dǎo)。 最后，在設(shè)計(jì)完成之際，謹(jǐn)向我們指導(dǎo)老師邢預(yù)恩致以衷心的感謝，謝謝她以淵博的知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度，開(kāi)拓進(jìn)取的精神，以及對(duì)學(xué)生嚴(yán)格的要求和高度的責(zé)任心給我們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活中的幫助，借此設(shè)計(jì)結(jié)束的機(jī)會(huì)，對(duì)邢老師說(shuō)一聲：“老師，辛苦了?！蓖瑫r(shí)向在設(shè)計(jì)過(guò)程中給我?guī)椭完P(guān)心的老師和同學(xué)致謝。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 40 參考文獻(xiàn) [1]. 《中小型軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算》冶金工業(yè)出版社 [2]. 《機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》 [3].《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 1~5 卷 化學(xué)工業(yè)出版社 成大先主編 [4].《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》上、下卷 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社 [5].《機(jī)械設(shè)計(jì)》 高等教育出版社 [6].《材料力學(xué)》高等教育出版社 [7].《機(jī)械零件的承載能力和強(qiáng)度計(jì)算》 機(jī)械工業(yè)出版社 [8].《機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)》 1~5 卷 化學(xué)工業(yè)出版社 成大先主編 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 41 附錄 一、 軸的校核 VB 應(yīng)用程序 INPUT“彎矩 M，循環(huán)特性系數(shù) ? ，轉(zhuǎn)矩 T=” ； M， ? ， T Mca=SQR（ M*M+（ ? * T） *（ ? * T）） PRINT Mca INPUT“ d， b， t=” ； d， b， t W= ? *d^3/32b*t* 2()dt? ? ca=Mca/W INPUT“ [ 1?? ]” ； [ 1?? ] IF ? ca=[ 1?? ]THEN PRINT “軸的強(qiáng)度合格” ELSE PRINT “軸的強(qiáng)度不合格 ” 運(yùn)行結(jié)果： 彎矩 M=，循環(huán)特性系數(shù) ? =，轉(zhuǎn)矩 T= Mca= d=160， b=40， t=13 軸的強(qiáng)度合格