【正文】 個數(shù)為 2 分布在一條直線上且與 直徑為 22 的光孔不在過圓心的同一直線上 。個數(shù)為 4 均勻分布。兩端的通孔使用于 對組合軸承進(jìn)行潤滑。其中的小圓孔起冷卻和潤滑軸承的管道的作用。 A向圖為 圖 ： 圖 軸上的其它零部件的結(jié)構(gòu)和尺寸如下： 自由軸段的間隔環(huán) I: 41 圖 I 其右側(cè)面對錐齒輪進(jìn)行定位，外圓周面與組合軸承相配合，為了方便安裝其兩端與主軸直接接觸，中間部分直徑略大于軸的直徑與軸相分離。其尺寸如 圖 ： 圖 39 右端蓋的設(shè)計(jì) 為了使錐齒輪進(jìn)行右定位，需要對主軸進(jìn)行右端蓋的設(shè)計(jì)，其頂圓要對錐齒輪起定位作用，取為 200，其它尺寸如下： 圖 右端蓋 端蓋左側(cè)要與錐齒輪匹配，所以其圓跳動為 ， 22 的孔為安裝聯(lián)接端蓋和錐齒輪的螺栓的部位，螺栓為 GB5782— 86， M20 65，個數(shù)為 4。內(nèi)部寬度為 8 的矩形槽為密封槽，密封圈的尺寸為 195 。 2d 要與定位軸肩相配合，所以 2d =230， 3 233d ? ， 4 240d ? 。軋輥的直徑為 190，環(huán)的右側(cè)面要與軋輥相匹配，根據(jù)軋輥和其軸段的尺寸可得環(huán) I 的尺寸如圖 ： 36 圖 I 有 1 242 4 238d ? ? ? ，左邊與軸套配合所以 2 281d ? ， 3 290d ? 。與花鍵配合的一段軸的長度為 =。軸承部的軸要與軸承相配合所以其軸徑為 220，同時為了對軸承進(jìn)行左定位其軸段的長度要小于軸承的寬度 2— 3 毫米，即其長度為 953=92。 32 圖 軋輥圖 60% ? ? ? ? 12 2 2 25 2. 18 5 2 15 1. 31 1 20 1. 74 8dd R T? ? ? ? ? ? ? ? 取 d? 190 孔槽寬度最大為 1 ? ，所以取 1325, 420bb??。 31 鼓型齒的設(shè)計(jì) 聯(lián)接軋輥和傳動齒輪箱的齒輪聯(lián)接軸，與一般齒輪聯(lián)接軸節(jié)不完全相同，這是因?yàn)檐堓侀g距需要調(diào)整，要求齒輪聯(lián)軸的傾角要比一般的齒輪聯(lián)接節(jié)的大，所以要求這種連接軸的外齒套作成 特殊形狀。 主傳動軸的設(shè)計(jì) 軸是機(jī)器中的主要支撐零件之一，一切回轉(zhuǎn)運(yùn)動的傳動零件，都必須安裝在軸上才能傳動動力和運(yùn)動。所以由機(jī)械設(shè)計(jì)表 （ 5— 38）得 FSY =。雙向傳動，即在對稱循環(huán)變應(yīng)力下工作的齒輪其值乘以系數(shù) 。選用 20CrMnTi,經(jīng)淬火后，其硬度為 870— 880HBS，抗拉強(qiáng)度 1080b MPa? ? ，屈服極限 835s MPa? ? 。 齒輪傳動設(shè)計(jì) 為了保證鋼管的表面質(zhì)量要求三個軋輥軸是同速的，所以齒輪傳動的傳動比是 1，只起傳遞力矩的作用而不起變速的作用，即兩齒輪的齒數(shù)是相同的。由 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 （表 1622）取 ZLY 56014I，其公稱傳動比為 14，實(shí)際為 。 c. 前面機(jī)架應(yīng)采取較大減徑率，因?yàn)榇藭r軋件溫度較高，變形抗力較小，其次，軋制速度較小，因而單個機(jī)架所消耗的動力較低。 參數(shù)計(jì)算 主要內(nèi)容是針對三輥定徑機(jī)機(jī)構(gòu)、機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行具體的分析和計(jì)算，電動機(jī)、傳動方式和機(jī)架的選擇，主要零件的設(shè)計(jì)和校核以及軸承的選用和壽命計(jì)算等。 圖 差動變速器 軋輥由錐齒輪差動變速器的行星架傳動。 改變變量泵的斜盤角度，及可改變流量，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速也 相應(yīng)改變，從而實(shí)現(xiàn)軋機(jī)單獨(dú)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。當(dāng)附加速度等于零時， 使軋輥獲得的速度，稱為軋輥的基本轉(zhuǎn)速，因?yàn)闇p速箱中 6 對齒輪速比是變化的，致使 1— 6 架工作機(jī)座的軋輥基本轉(zhuǎn)速是遞增的。減徑后的鋼管很長時，可以用飛剪機(jī)在鋼管進(jìn)行過程中鋸切成需要的長度。 在張力定 徑機(jī)上，鋼管是在機(jī)架間承受張力的情況下軋制的。這種傳動方法的液壓傳動裝置不負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)動軋輥所需的全部扭矩，只起調(diào)節(jié)控制張力的作用。因此，液壓裝置要相當(dāng)龐大，制造和維護(hù)都比較困難。另外，當(dāng)鋼管咬入時不可避免的要發(fā)生速度降現(xiàn)象，不能保證鋼管上的張力穩(wěn)定，軋出的鋼管在整個長度上壁厚不均。而且由于軋輥切槽深度淺，鋼管橫斷面上的壁厚能夠均勻。因此，在張力減徑機(jī)上采用三輥或四輥式工作機(jī)座較好。在張力定 徑機(jī)上，張力是靠相鄰機(jī)架軋輥間有一速度差來產(chǎn)生的，速度差越大，則張力越大，反之則越小。 60 年代開始向高速、多線、長行程、長管坯方向發(fā)展。 70 年代，采用強(qiáng)力旋壓法已能生產(chǎn)管徑達(dá) 6000mm、直徑與壁厚之比達(dá) 10000 以上的大直徑極薄圓管和異形管件。 旋壓管生產(chǎn) ： 將平板或空心毛坯在旋壓機(jī)上經(jīng)一次或多次旋壓加工成薄壁管材。軋機(jī)類似二輥斜軋穿孔機(jī)，只是固定導(dǎo)板改成主動導(dǎo)盤。這種方法生產(chǎn)范圍廣，但產(chǎn)量低。這種生產(chǎn)方法設(shè)備投資少，可用連鑄坯，能生產(chǎn)直徑達(dá) 1070mm、壁厚到 200mm 的特大特厚的管，但生產(chǎn)效率低 ,壁厚比較厚，管長比效短。工藝流程見圖 4。周期軋管生產(chǎn)是用鋼錠作原料， 10 宜于軋制大直徑的厚壁鋼管和變斷面管。這種機(jī)組的特點(diǎn)是適于生產(chǎn)外徑 168mm以下鋼管 ,設(shè)備投資大 ,裝機(jī)容量大 ,芯棒長達(dá) 30m,加工制造復(fù)雜。圓坯穿成毛管后插入芯棒，通過 7～ 9架軋輥軸線互呈 90176。機(jī)組的特點(diǎn)是在穿孔機(jī)上實(shí)現(xiàn)主要變形，規(guī)格變化較靈活，生產(chǎn)品種范圍較廣。 50 年代出現(xiàn)的張力減徑機(jī) ,在調(diào)整輥速和減徑的同時，以適當(dāng)?shù)膹埩刂票诤瘛? 均整機(jī) ： 結(jié)構(gòu)與穿孔機(jī)相似。帶主動 8 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)盤穿孔、帶后推力穿孔、軸向出料和循環(huán)頂焊等新工藝也取得一定的發(fā)展 ,從而強(qiáng)化了穿孔過程 ,改進(jìn)了毛管質(zhì)量。增至 13176。 穿孔機(jī) ： 常用的二輥斜軋穿孔過程見圖 2。銅管一般也采用錠坯斜軋穿孔、軋管機(jī)軋制、盤管拉伸工藝。 20 世紀(jì) 30 年代由于采用了三輥軋管機(jī)、擠壓機(jī)、周期式冷軋管機(jī)，改善了鋼管的品種質(zhì)量。軋管機(jī)組系列以生產(chǎn)鋼管的最大外徑來表示。 生產(chǎn)方法和簡史 ： 無縫管的生產(chǎn)方法很多。從 1890 年起已在工業(yè)上應(yīng)用，即使在今日這種方法仍然是非常好的，并作為最典型的無縫鋼管法而應(yīng)用。 此外，無縫鋼管的發(fā)展稍遲，雖然 1836 年已在英國取得了擠壓法的專利，但并無使用價值。 鋼管的使用是由 1815 年蘇格蘭的一位發(fā)明家為輸送燈火用煤氣而將槍管鏈接起來才開始的。那是由于煤氣燈需要使用管子，就將槍管用螺絲鏈接制成鋼管。 speed control system。其實(shí)現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了新型可調(diào)式三輥定徑機(jī)，因此 這種新型三輥定徑機(jī)的出現(xiàn)將給我國無縫鋼管的發(fā)展提供一個新臺階。 本設(shè)計(jì)就對包鋼公司的三輥定徑機(jī)作一分析 、計(jì)算、校核等。 其主要內(nèi)容包括：定徑機(jī)的設(shè)計(jì)、調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、潤滑和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 今后，我國無縫管材的生產(chǎn)反將轉(zhuǎn)到采用先進(jìn)制造技術(shù) ，擴(kuò)大品種， 提高 質(zhì)量，降低消耗方面來。 lubrication systems。 此后，由于 1890 年 自行車的發(fā)明，以及進(jìn)入 1900 年代以來汽車的普及等原因，鋼管的需要量大大的增加。 1824 年，出現(xiàn)了將加熱至白熱狀態(tài)的 鋼板兩邊彎曲起來焊接成鋼管的對悍專利。以后，盡管又研究成功鑄造的管坯經(jīng)過錘鍛制成鋼管的方法以及將鋼板加工成杯狀的方法，后來因?yàn)椴唤?jīng)濟(jì)而沒有得到實(shí)際應(yīng)用。 6 用穿孔等方法生產(chǎn)周邊無接縫的鋼管或其他金屬管和合金管。無縫鋼管根據(jù)交貨要求，可用熱軋 (約占80～ 90％ )或冷軋、冷拔（約占 10～ 20％）方法生產(chǎn)。無縫鋼管生產(chǎn)方法見表 1，括號中數(shù)字為創(chuàng)制年代。 60年代由于連軋管機(jī)的改進(jìn)，三輥穿孔機(jī)的出現(xiàn)，特別是應(yīng)用張力減徑機(jī)和連鑄坯的成功，提高了生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了無縫管與焊管競爭的能力。 自動軋管生產(chǎn) ： 生產(chǎn)無縫鋼管的方式之一。圓管坯穿軋成空心的厚壁管（毛管），兩個軋輥 的軸線與軋制線構(gòu)成一個傾斜角?！?17176。 自動軋管機(jī) ： 把厚壁毛管軋成薄壁荒管。均整的目的在于消除內(nèi)外表面缺陷和荒管的橢圓度，減少橫向壁厚不均勻。新型張力減徑機(jī)一般用三輥式，有 18～ 28架，最大減徑率達(dá) 75％ ，減壁率達(dá) 44％，出口速度達(dá)每秒18mm。由于連續(xù)軋管技術(shù)的發(fā)展，已不再建造 140mm 以下的機(jī)組。配置的二輥式軋 機(jī)連軋。 70年代后期出現(xiàn)的限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)（ MPM） ,軋制時外力強(qiáng)制芯棒以小于鋼管速度運(yùn)動，可改善金屬流動條件，用短芯棒軋制長管和大口徑鋼管。 三輥軋管生產(chǎn) ： 主要用于生產(chǎn)尺寸精度高的厚壁管。 60 年代由于新型三輥斜軋機(jī)（稱 Transval 軋機(jī)）的發(fā)明，這種方法得到迅速發(fā)展。出現(xiàn) CPE 法的新工藝后 ,管坯經(jīng)斜軋穿孔成荒管，收口后頂軋延伸成管，克服了傳統(tǒng)方法的一些缺點(diǎn)，已成為 無縫管生產(chǎn)中經(jīng)濟(jì)效益較好的方法。近年來，由于模具材料、潤滑劑、擠壓速度等得到改進(jìn)，擠壓管生產(chǎn)也有所發(fā)展。由于用長芯棒生產(chǎn)，管材內(nèi)壁光滑，且無刮傷；但工具費(fèi)用大，調(diào)整復(fù)雜。管子精度高，機(jī)械性能好，尺寸范圍廣，但生產(chǎn)效率低。 冷軋、冷拔管生產(chǎn) ： 用于生產(chǎn)小口徑薄壁、精密和異形管材。此外，小輥式冷軋管機(jī)也得到發(fā)展。張 力的大小是通過改變軋輥速度實(shí)現(xiàn)的。三輥式張力減徑機(jī)的機(jī)架可作成方的，也可作成圓的。 從變形特點(diǎn)上分析，四輥式比三輥式 好，但是由于軋輥數(shù)增加，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以目前使用的大多數(shù)張力定 徑機(jī)為三輥式的。 集體傳動 集體傳動的張力定 徑機(jī)，有以下三種調(diào)節(jié)機(jī)架間的張力大小的途徑。 b. 采用兩臺電機(jī)驅(qū)動，其中一臺主電機(jī)借助圓錐齒 輪傳動裝置給軋輥以基本轉(zhuǎn)速，而另一臺電機(jī)通過另一套圓錐齒輪傳動裝置和裝在每個機(jī)架上的差動裝置，使相鄰機(jī)架軋輥轉(zhuǎn)速差增大或減小，從而增大或減小機(jī)架間張力。因此。鋼管按順次通過各架軋機(jī)，在鋼管頭部進(jìn)入軋機(jī)和尾部離開軋機(jī)的一段時間內(nèi)，鋼管承受的張力是變化的。 其原理圖 如 集體傳動圖 ： 這套張力定 徑機(jī)由傳動裝置、差動齒輪箱、減速箱、機(jī)架、液壓調(diào)速系統(tǒng)、光電系統(tǒng)六部組成。 傳動軸上的圓錐齒輪除帶動齒輪驅(qū)動差動齒輪外，還帶動增速機(jī)構(gòu)，使獲得固定高轉(zhuǎn)速，通過聯(lián)軸器接變量泵，變量泵向定量馬達(dá)供油，使馬達(dá)獲得一個轉(zhuǎn)速，通過聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動差動機(jī)構(gòu)，使聯(lián)接減徑機(jī)的減速箱高速軸又獲得一個可變化速度。 差動傳動 16 差動傳動的張力定徑機(jī)由于采用差動機(jī)構(gòu)而得名。接主電機(jī)，接液壓馬達(dá)。 性能參數(shù) 鋼管軋制規(guī)格： 17 入口處： 出口處： 管直徑： 255mm 最大 直徑： 最大壁厚： 最小直徑： 最小壁厚： 最大壁厚： 最大長度： 最小壁厚： 最小長度： 長 度： 32m 軋制速度 ： 入口最大軋制速度： 入口最小軋制速度： 出口最大軋制速度： 出口最小軋制速度： 軋制溫度 ： 入口處： 900— 950 度 出口處： 830 度 機(jī)架個數(shù)的確定 減徑機(jī)的外徑減徑率每架是 — 12%，總的外徑減徑率最大為 75%。 總減徑率： ? ?25 5 16 9. 4 / 25 5 10 0% 33 .6 %? ? ? 根據(jù)以上規(guī)律 ?。旱谝患軠p徑率為 3% 18 第二架減徑率為 12% 第三架減徑率為 10% 第四架減徑率為 8% 第五架減徑率為 6% 第六架減徑率為 0% 軋制總壓力的確定 機(jī)架孔型直徑： 1(1 )i i idd ???? (22) i? —— 減徑率 ? ?1 25 5 1 0. 03 24 7. 35d m m? ? ? ? ? ?2 2 4 7 .3 5 1 0 .1 2 2 1 7 .6 6 8d m m? ? ? ? ? ?3 2 1 7 .6 6 8 1 0 .1 1 9 5 .9 0 1d m m? ? ? ? ? ?4 1 9 5 .9 0 1 1 0 .0 8 1 8 0 .2 2 9d m m? ? ? ? ? ?5 18 0. 22 9 1 0. 06 16 9. 4d m m? ? ? ? ? ?6 1 6 9 .4 1 0 1 6 9 .4d m m? ? ? ? 橢圓系數(shù)： ? ?11ii i i iab? ???? ? (23) i? —— 長半軸與短半軸的比值 與 i? 相對應(yīng)的 i? 的值：i??????????? i??????????? ? ?1 1 1 .0 4 10 .9 9 0 1 0 .0 3? ??? ? ?2 1 1 . 1 6 60 . 9