【正文】 .......................................................................................................49第 7 章 軋制機(jī)主體 .................................................................................................50 工作軋輥 ........................................................................................................................................................50 選材 ..............................................................................................................50 結(jié)構(gòu)尺寸 ......................................................................................................51 機(jī)架 ...................................................................................................................................................................51參考文獻(xiàn) .....................................................................................................................52致 謝 ...........................................................................................................................53平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 1 頁(yè)第 1 章 緒 論 選題的依據(jù)，意義和理論及在應(yīng)用方面的價(jià)值軋鋼機(jī)也稱軋鋼機(jī)械，一般把將被加工的材料在旋轉(zhuǎn)的軋輥間受壓力產(chǎn)生的塑性變形即軋制加工機(jī)器，軋鋼機(jī)是機(jī)械中使金屬在旋轉(zhuǎn)的軋輥中產(chǎn)生變形的那部分設(shè)備。軋鋼就是用軋機(jī)對(duì)鋼坯進(jìn)行壓力加工，獲得需要的形狀規(guī)格和性能的過(guò)程。 在再結(jié)晶溫度以上的軋制稱為熱軋；在再結(jié)晶溫度以下的軋制稱為冷軋。我國(guó)大鋼廠從 70 年代已用先進(jìn)的連軋軋機(jī) ，連軋機(jī)采用了一整套先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，全線生產(chǎn)過(guò)程和操作監(jiān)控均由計(jì)算機(jī)控制實(shí)施，軋件在幾架軋機(jī)上同時(shí)軋制，大大提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。國(guó)內(nèi)十大鋼鐵企業(yè)年產(chǎn)粗鋼均在 1000 萬(wàn)噸以上。但是，我國(guó)鋼鐵業(yè)要振興，必須走精細(xì)化道路。軋鋼行業(yè)必須走高端路線，造船業(yè)和汽車制造業(yè)、建筑業(yè)的興旺，給軋鋼行業(yè)帶來(lái)機(jī)遇，但是礦石的漲價(jià)給我國(guó)軋鋼行業(yè)帶來(lái)新的困境。另外，做重型機(jī)械的一重、二重、上重、太重等必須奮起，探索高精軋鋼設(shè)備。隨著我國(guó)軋制加工業(yè)的迅猛發(fā)展，我國(guó)軋制加工設(shè)備也經(jīng)歷了一個(gè)自主開(kāi)發(fā)－引進(jìn)－學(xué)習(xí)借鑒－國(guó)產(chǎn)化的往復(fù)循環(huán)過(guò)程。伴隨著市場(chǎng)需求的不斷增長(zhǎng)和變化，近年來(lái)，我國(guó)軋制加工設(shè)備市場(chǎng)出現(xiàn)了多樣化的要求，正在逐步向高精化、寬幅化、高速化以及高技術(shù)和連續(xù)軋制的方向 .隨著我國(guó)軋制工業(yè)近年來(lái)的加速發(fā)展,軋制機(jī)的需求已越來(lái)越多,軋制領(lǐng)域發(fā)展前景廣闊。 本課題在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 國(guó)外相應(yīng)機(jī)器的研究狀況據(jù)說(shuō)在 14 世紀(jì)歐洲就有軋機(jī)，但有記載的是 1480 年意大利人 達(dá) 39。 1553 年法國(guó)人布律列爾 (Brulier) 軋制出金和銀板材，用以制造錢幣。1728 年英國(guó)設(shè)計(jì)出生產(chǎn)圓棒材用的軋機(jī)。1848 年德國(guó)發(fā)明了萬(wàn)能式軋機(jī)， 1853 年美國(guó)開(kāi)始使用三輥式的型材軋機(jī)，并采用蒸汽機(jī)傳動(dòng)的升降臺(tái)從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)。并于 1859 年建造了第一臺(tái)連軋機(jī)。軋機(jī)發(fā)展到 21 世紀(jì)的今天，已采用了一整套先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)控制系統(tǒng)，全線生產(chǎn)過(guò)程和操作監(jiān)控均由計(jì)算機(jī)控制實(shí)施。 國(guó)內(nèi)相應(yīng)機(jī)器的研究狀況目前，我國(guó)自主設(shè)計(jì)和研制的加工設(shè)備，從整體上看與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有很大的差距，但某些技術(shù)正在追趕世界先進(jìn)水平。這批軋機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和當(dāng)今世界軋機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)相一致，已經(jīng)成為我國(guó)銅鋁加工設(shè)備研制的一個(gè)亮點(diǎn)現(xiàn)化工業(yè)的發(fā)展對(duì)材料的精度要求日益提高，產(chǎn)品的高精度就需要設(shè)備朝高精度方向發(fā)展；出于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的考慮，以及軋制技術(shù)的日漸成熟，軋機(jī)的幅面迅速擴(kuò)大，比如用于包裝袋的鋁箔的寬度需求已達(dá)到 1800mm 以上，對(duì)寬幅鋁箔的需求量正呈高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。而且，不論是在軋機(jī)的技術(shù)上還是在質(zhì)量上我國(guó)生產(chǎn)的機(jī)器都已達(dá)到甚至超過(guò)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 3 頁(yè)國(guó)外一些國(guó)家的相應(yīng)產(chǎn)品。 “公稱尺寸”的原則對(duì)型材軋機(jī)而言，是以齒輪座人字齒輪節(jié)圓直徑命名。軋機(jī)的傳動(dòng)軸和軋輥軸通過(guò)錐齒輪嚙合裝與軋輥支架內(nèi)。軋制力與軋制功率可以通過(guò)公式計(jì)算電機(jī)的選擇根據(jù)軋輥轉(zhuǎn)速和軋制速度進(jìn)行選擇。電動(dòng)機(jī)的選擇：電動(dòng)機(jī)的功率選擇是否合適，通常，我們均采用三相異步電動(dòng)機(jī)，特別是三相異步交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。該系列電動(dòng)機(jī)為全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī),它是按照國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具有國(guó)際互換性的特點(diǎn)?？奢^好的為我所設(shè)計(jì)的外小型軋鋼機(jī)提供可靠的動(dòng)力。為了使運(yùn)動(dòng)鏈見(jiàn)你短，在機(jī)械的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈之間沒(méi)有嚴(yán)格的速比要求的情況下，可以考慮每一個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈各選一個(gè)原動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，并注意原動(dòng)機(jī)類型和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的選擇，以簡(jiǎn)化傳動(dòng)鏈。若基本機(jī)構(gòu)不能滿足或者不能很好的滿足機(jī)械的運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力要求時(shí)，可以適當(dāng)?shù)貙?duì)其進(jìn)行變異或組合。一次，當(dāng)機(jī)械中包含有機(jī)械效率較低的機(jī)構(gòu)時(shí)，就會(huì)使機(jī)械的總效率降低。4．合理安排不同類型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的順序一般來(lái)說(shuō)，在機(jī)構(gòu)的排列順序上有如下的一些規(guī)律：首先，在可能的情況下，轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)構(gòu)（如凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等）通?？偸前才旁谶\(yùn)動(dòng)鏈的末端，與執(zhí)行機(jī)構(gòu)靠近。這樣安排，也有利于啟動(dòng)平穩(wěn)和過(guò)載保護(hù)，而且原動(dòng)機(jī)的布置也方便。如一級(jí)傳動(dòng)比過(guò)大，對(duì)機(jī)構(gòu)的性能和尺寸都是不利的。但是，對(duì)于帶傳動(dòng)來(lái)說(shuō)，一般不采用多級(jí)傳動(dòng)。例如起重機(jī)械的起吊部分，必須防止荷重的作用下自動(dòng)倒轉(zhuǎn)，為此在傳動(dòng)鏈中應(yīng)設(shè)置具有自鎖能力的機(jī)構(gòu)或者裝設(shè)制動(dòng)器。6．保證機(jī)械的安全運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)于以上要求，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)盡量滿足。方案如下：電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶輪旋轉(zhuǎn)，經(jīng)皮帶帶動(dòng)單級(jí)圓柱齒輪減速器運(yùn)轉(zhuǎn)，再通過(guò)分軸器將單根輸入的軸的運(yùn)轉(zhuǎn)以兩根軸同時(shí)輸出，并與外小型軋鋼機(jī)主體的兩個(gè)軋輥用聯(lián)軸器連接，使其完成要求的加工過(guò)程。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 6 頁(yè)1—電動(dòng)機(jī) 2—皮帶輪 3—皮帶 4—減速器 5—分軸器 6—軋機(jī)主體 圖 21 外小型軋鋼機(jī)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 確定各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率 參閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》并結(jié)合本人所設(shè)計(jì)的外小型軋鋼機(jī)的整體傳動(dòng)方案和各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)自身的特點(diǎn)確定各機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率如下：V 帶的傳動(dòng)效率是： η 帶=；滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率是：η 軸承= ；齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率是：η 齒=；分軸器的傳動(dòng)效率是： η 軸=；彈性柱銷聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率是：η 聯(lián) 1 =；十字軸萬(wàn)向聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率是 η 聯(lián) 2 =。電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備，它是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象制成，分布于各個(gè)用戶處，電動(dòng)機(jī)按使用電源不同分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，電力系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)大部分是交流電機(jī)，可以是同步電機(jī)或者是異步電機(jī)（電機(jī)定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速） 。通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的方向跟電流方向和磁感線（磁場(chǎng)方向）方向有關(guān)。它是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種機(jī)器。電動(dòng)機(jī)能提供的功率范圍很大，從毫瓦級(jí)到萬(wàn)千瓦級(jí)。由于它的一系列優(yōu)點(diǎn)，所以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國(guó)防、商業(yè)及家用電器、醫(yī)療電器設(shè)備等各方面廣泛應(yīng)用。它使用方便 、運(yùn)行可靠 、價(jià)格低廉 、結(jié)構(gòu)牢固，但功率因數(shù)較低，調(diào)速也較困難。同步電動(dòng)機(jī)不但功率因數(shù)高，而且其轉(zhuǎn)速與負(fù)載大小無(wú)關(guān)，只決定于電網(wǎng)頻率。在要求寬范圍調(diào)速的場(chǎng)合多用直流電動(dòng)機(jī)。20 世紀(jì) 70 年代以后，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)漸趨成熟，設(shè)備價(jià)格日益降低，已開(kāi)始得到應(yīng)用 。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)需注意使其負(fù)載的特性與電機(jī)的特性相匹配，避免出現(xiàn)飛車或停轉(zhuǎn)。一般電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)其輸出功率會(huì)隨轉(zhuǎn)速而變化。通過(guò)改變調(diào)速裝置的能量消耗，調(diào)節(jié)輸出功率以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 8 頁(yè) 電動(dòng)機(jī)功率的選擇 電動(dòng)機(jī)的功率選擇的是否合適,對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。而功率選的過(guò)大,則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格較高,能力又不能充分利用,而且由于電動(dòng)機(jī)經(jīng)常不能滿載運(yùn)行,其使用效率和功率因數(shù)都較低,增加了電能的消耗造成了能源的浪費(fèi)。 電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算推演根據(jù)本人設(shè)計(jì)的外小型軋鋼機(jī)的使用要求，最大軋制力是 30 噸，軋制速度是 米每秒，可求出軋機(jī)主體部分的 =30 KW。帶傳動(dòng)的基本組成零件為帶輪（主動(dòng)輪和從動(dòng)輪）和傳動(dòng)帶。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，價(jià)格低廉和緩沖吸振等特點(diǎn)，在近代機(jī)械種應(yīng)用廣泛。在摩擦型傳動(dòng)中，根據(jù)傳動(dòng)帶的橫截面形狀不同又可以分為平帶傳動(dòng)，圓帶傳動(dòng)，V 帶傳動(dòng)和多楔帶傳動(dòng)。其中以帆布芯平帶應(yīng)用最廣。V 帶的橫截面呈等腰梯形，帶輪上也做出相應(yīng)的輪槽。另外，V 帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，大多數(shù)V 帶已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，這決了多跟 V 帶長(zhǎng)短不以而使各帶受力不均的問(wèn)題。1．安裝時(shí)兩帶輪軸線必須平行，輪槽應(yīng)對(duì)正，否則將加劇帶的磨損，甚至使帶脫落。2．嚴(yán)防帶與礦物油、酸、堿等介質(zhì)接觸，以免變質(zhì)。3．多根帶的傳動(dòng)，壞了少數(shù)幾根，不要用新帶補(bǔ)上，以免新舊帶并用，長(zhǎng)短不一，受載不均勻而加速新帶損壞。4．為確保安全，傳動(dòng)裝置須設(shè)防護(hù)罩。因此，要重新張緊帶，調(diào)整帶的初拉力。但在機(jī)械傳動(dòng)中，應(yīng)用最廣的是 V 帶傳動(dòng)。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 12 頁(yè) 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)計(jì)算功率 Pd 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第 5 卷, 北京機(jī)械出版社) 表 得工況系數(shù) KA=。 選擇傳動(dòng)比 因?yàn)閹У脑?2～4 范圍之中，所以選取帶的傳動(dòng)比是： i=3。大帶輪的基準(zhǔn)直徑是: d =id21d=3140=414mm參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》 （高等教育出版社）表 選取 dd2=400mm。0a 計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 304)18()138(??????addaLd? =1682mm取基準(zhǔn)長(zhǎng)度為 Ld=1600mm。 確定額定功率的增量由于受到傳動(dòng)比的影響，額定功率的增量 Δ P 經(jīng)查閱表 可得：1Δ P1=。z= )(75???所以，應(yīng)該取 7 根。 20 )(????F= 確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸1. 確定小帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸因?yàn)槲疫x用的電動(dòng)機(jī)是 Y160L8 型電動(dòng)機(jī)，參閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 （北京機(jī)械工業(yè)出版社）可知其軸伸直徑 d=42mm,長(zhǎng)度 L=110mm。參閱表 可知，小帶輪的結(jié)構(gòu)是實(shí)心輪。輪槽尺寸和輪寬應(yīng)依據(jù)表 810 計(jì)算。 圖 41 小帶輪結(jié)構(gòu)圖平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 16 頁(yè)2. 確定大帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸大帶輪軸徑取 d0=45mm，參閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 （北京機(jī)械工業(yè)出版社）表 可得，大帶輪是輻輪式結(jié)構(gòu):d =(～2) d =(～2)45=81 ～90mm10 h =290 mm1 ???nAP h = h =50=40mm21mm； mm2054..01???a 16208..012???af = h