【正文】 1548 加熱段長度 18380 15300 布 料 數(shù) 據(jù) 布料排數(shù) 1 1 2 1 2 2 布料中心間距 248 307 外 330 內(nèi) 284 260 外 289 爐底每次轉角 4 5 裝載量（ kg/爐） 9200 8200 4150 5430 59007100 爐子生產(chǎn)率 272 214 134 178 144173 初設出料頻率 因為爐底機械屬于環(huán)形結構，坯料沿徑向分布，故可以看出爐底每轉動一次即出料一次，而爐膛排列管坯數(shù)為 252 根，環(huán)形爐的爐底轉速為 ,考慮到設備的反應滯后以及 摩擦 磨損帶來的時間消耗 ,以及加熱爐的 加熱時間．另外加上液壓傳動的緩沖，排內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 21 氣方面的影響因素 : 出料周期動作時間： 30s 出料周期：Φ 180 鋼坯： 120～ 38 根 /小時 Φ 270 鋼坯： 80～ 28 根 /小時 以下計算都按上述假設進行計算 支承輥的設計計算及強度校核 支承輥的設計 輥子通常是由鍛壓而成的實心鋼柱經(jīng)車、銑等工藝精加工而成。為降低成本，改善性能，試圖用厚壁無縫鋼管取代實心鋼柱制作內(nèi)外支承輥。 ，尺寸減小，傳動緊湊合理。 輥子的輥壁厚 65㎜，輥子直徑為 250 ㎜，材質為 35 鋼。 （ 1） 支承輥的總體設計 支承輥的功能是承托爐底全部負荷，并根據(jù)輪壓進行設計。這種工況時環(huán)形加熱爐操作部正常產(chǎn)生的。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 22 圖 51 （ 2）受力分析 支承輥所受的壓力為 G= 1G + 2G + 3G （ 51） 式中 1G 為爐盤鋼結構的重量 2G 為耐火磚的總重量 3G 為鋼坯的總重量 由加熱爐設計手冊可查 1G =280 噸、 2G =600 噸 鋼坯總重量設計時因該按最大加熱重量設計： 3G =252? = 噸 所以 G= 1G .g+ 2G g+ 3G g=600+280+= （ 52） 分配承載重量 由于爐子的總負荷太大，必須安裝一定數(shù)目的支承輥。輥子的結構如圖 42所示 支撐輥的強度校核 （ 1）輥子的剛度校核 爐底機械在工作過程中，支承輥為了不使爐體發(fā)生偏移所以必須有足夠的支撐力，使爐子能夠在以個穩(wěn)定的平面進行運動。一般來講 ,當內(nèi)內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 24 支撐輥發(fā)生故障時，其余的支承輥必須來承受爐體的全部負荷。 撓度： mEIqLf 0 0 4 2 0 5 18101305384531164 ????? ?????? （ 57） 查表的 ? ? mfa ? 因為 ? ?aff ? ，所以上輥剛度滿足要求。 （ 3）支承輥疲勞強度校核：由于零件尺寸及幾何形狀的變化、加工質量及強化因素等的影響，使得零件的疲勞極限要小與材料試件的疲勞極限。 ? ? M P ab ????? ??? ? 有機械設計手冊得 ? ?22SSSSSS??????? （ 512） 由于輥子平均受力所以 : 1mS K? ????? ? ?????? （ 513） 應力集中系數(shù) [1] ? ? ??S ~? 表面質量系數(shù) ?? 尺寸影響系數(shù) ?x? 彎曲平均應力 0?m? mmNFM . 811 ???? (514) M PaWMa 68m a x ?????? (515) ? ?SKSmx??????? ? 2631?????????? 故疲勞強度滿足條件。 因為定心輥只受徑向力的做用 查機械設計手冊表 19666 得 : 液壓缸內(nèi)徑 D=200mm 活塞桿直徑 d=125mm， 查機械設計手冊表 .取 : L=150 故所選液壓缸型號 : 1 5 01 2 5/2 0 025 ???WEC 注 : C－差動缸 25－最大工作壓力 WE－尾部耳環(huán)式 200? －缸筒內(nèi)徑 ? 125－活塞桿直徑 工作壓力－ (10MPa) 主要參數(shù) : 面積比－ 2 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 27 活塞面積－ 2cm 活塞桿面積－ 2cm 環(huán)型面積－ 2cm 緩沖長度－ 30cm 介質為液壓油，油口在上方，兩端緩沖，國產(chǎn)密封件，外表果綠色，活塞桿材質為45 鋼 . 活塞桿強度校核計算 : 因活塞桿在穩(wěn)定工況下工作，只受軸向推力和拉力，可以近似用直桿承受負載的簡單強度計算公式計算 : ? ?62104Pd??????? （ 516） 其中 : ??? －材料的許用應力 .單位 : 2/N mm ．無縫鋼管 ??? =100～ 110 2/N mm 。 d －活塞桿直徑 .單位 : m 。 軸的選擇及強度校核 軸是組成機器的主要零件之一，一切作回轉運動的零件，都必須安裝軸才能進行運動。 本次設計的軸只承受彎矩而不承受扭矩，所以選擇心軸。 即存在徑向載荷，同 時也有軸向載荷。查手冊選取 160220軸承。 軸承校核 兩軸承受到的徑向載荷 Fr1和 Fr2： NFFF hVr 2221211 ????? (518) NFFF HVr 0 1 222 22 22 ????? （ 519） 對于圓錐滾子軸承，派生軸向力 YFF rd ? ， Y 機械設計手冊選取 。 , NFa ? NFa ? 當量動載荷 ar YFXFP ?? ，式中 X為徑向當量動載荷， Y為軸向當量動載荷。 則 (522) (523) 因為 P1P2,所以按軸承 2 的受力大小驗算 39。 定心輥支座的設計 確定支座的材料和厚度 根據(jù)定心輥的定心力及外載受力分析 , 定心支座側壁板和主要受力面板采用厚為15mm 的 Q235B 鋼。選用熔渣流動性好、脫渣容易、電弧穩(wěn)定、熔深適中、飛濺少、焊波整齊、價格低廉的 J422 焊條。 3 在焊接過程中 , 為防止扭曲變形 , 采取了一些剛性固定措施 , 合理安排了組裝和焊接? ? ? ? NFYFXfP arp 2 7 ???????? ? ? ?N FYFXfP arp 7 62 9 0 ? ???????內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 30 順序 , 焊后進行了退火處理及整形 。 ? =。 D=480mm。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 32 ???????? 100)( 31TM （ 2）定心輥的靜阻力距的計算： 2M = RfKdD Q )..2.( ??? ?? () （ 64） 式中 P定心輥對定心軌的壓力總和，按定心輥 液壓 安裝預定壓力計算， 2r 定心輥輥子半徑， mm 2d 定心輥軸徑， mm mNM .9402 ? （ 65） mNMMM TTT .2 5 3 11 5 9 194021 ????? （ 66） 一般小型環(huán)形加熱爐用兩套驅動設備，中型加熱爐用三套驅動設備。四臺液壓馬達必須保證有一臺出事故后能夠保證爐底的正常轉動，所以設計時候驅動裝置按三臺液壓馬達進行設計。 A2F125W3S3 型 斜軸式軸向定量柱馬達的結構特點為：采用大壓力角向心推力串聯(lián)軸承組，主軸與缸體間通過連桿柱塞副中的連桿傳遞運動，采用雙金屬缸體，中心軸和球面配油盤使缸體自由定心，把銷帶動配油盤在后蓋弧形軌道上滑動改變缸體擺角實現(xiàn)變量。 型號意義 ： A2F— 定量馬達 125— 排量 W旋轉方向為雙 3— 結構形式 S花鍵 對液壓馬達的控制方式 進行選擇 為了實現(xiàn)其實用性、可靠性、合理性和經(jīng)濟性。 下面分析其典型的兩種方式。這種控制方式的優(yōu)點是：由于爐底機械剛性很大，幾個液壓馬達并聯(lián)控制，同步性好，不會相互抗衡。 2)液壓開式回路控制就采用一個比例閥單獨控制一個液壓馬達的轉動 (如圖 1所示 )內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 34 來實現(xiàn)無級調速，這樣液壓系統(tǒng)可以采用恒壓變量泵來供油，同時其他設備，如裝、出料機和裝、出料爐門等設備的液壓缸也可以使用同一油源。與閉式回路一樣，如果其中一臺泵、比例閥或液壓馬達損壞，都可以在線維修，而環(huán)形加熱爐仍能正常運轉；缺點就是：由于比例閥與液壓馬達是一對一控制，即 使給每個比例閥使用相同信號，輸出的流量也有差異，因而每個液壓馬達的轉速就 存在不匹配，從而出現(xiàn)相互抗衡。由于上述原因，液壓馬達制動就只能用液壓抱閘來實現(xiàn)，由于爐底機械慣性太大，實際使用過程中液壓抱閘經(jīng)常有損壞的現(xiàn)象。 減速器的選擇 傳動比的分配 總傳動比 ?? gnni 馬達 790 ? （ 68） 減速器是指原動機與工作機之間獨立的閉式傳動裝置，用于降低轉速并相應地增大轉矩．此外，在某些場合，也用作增速裝置，稱為增速器． 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 35 圖 61單個比例閥控制單個馬達回 路 減速器按用途分為通用減速器和專用減速器兩大類．依據(jù)齒輪軸線相對于機體的位置固定與否，又可分為定軸齒輪減速器和行星齒輪減速器．定軸齒輪減速器有圓柱齒輪減速器，圓錐齒輪減速器，圓錐 — 圓柱齒輪減速器，蝸桿 — 齒輪減速器等．行星齒輪減速器包括漸線行星齒輪減速器，漸開線少齒差齒輪減速器，擺線針輪行星減速器，諧波齒輪減速器以及聯(lián)體式減速機等．減速器按傳動級數(shù)，可分為單級和多級 。規(guī)格選擇要滿足強度、熱平衡、軸伸部位承受 徑向載荷的條件減速器選擇 。 所以選擇減速器： 減速器輸出軸轉速 : 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 36 min/ rn? （ 69） 減速器輸出軸所需轉矩 : mNM .6300? 傳動比 : `ni n? 則 : ?? 225 （ 610） 故選擇單級圓住齒輪減速器 : 6305?JH 緩沖裝置的選擇 機器在很大沖擊載荷的作用下，將受到損坯甚至可能造成人身事故，為了防止，減少機器產(chǎn)生過大的沖擊載荷的裝置稱為緩沖裝置． 緩沖器所依據(jù)的工作原理是 :當物體受到具有一定動能的另一物體沖擊時，將對受力物體做功，則物體的動能 E應等于受力物體所做的功．由此可得出下面的計算式 202x mWE v Fdxg??? （ 611） 式中 : W— 物體的重量， N。 v— 物體的最大位移， mm/s。同時，由于緩沖器利用彈性元件，流體和氣體等消耗的阻力功使具有蓄能和阻止能量傳遞的作用，從而達到緩沖的目的． 緩沖器的種類很多，有金屬彈簧，橡膠彈簧，液壓，空氣彈簧及摩擦緩沖器等． 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 37 本次設計中 : V=n=在 中已經(jīng)計算出 : W= JE 92 ????? （ 612） 0mxE Fdx?? F= 9??mXE = N7109. ? （ 613） 查機械設計手冊，本設計選用緩沖器 : HD400 型緩沖器 銷齒傳動裝置的選擇 銷齒傳動的工作原理 如圖 62 為外嚙合銷齒傳動的工作原理圖。在輪 2節(jié)圓圓周上取一點 B，使其重合于節(jié)點 P而設想兩輪各繞其中心 O O2 按圖中箭頭所示方向作相對純滾動，當輪 1 轉過 ? 1 角而輪 2 相應的轉過 ? 2 角時， B點則達到圖中 B’ 點的位置。今把 B 點視為輪 2上直徑等于零的一個銷齒，而把外擺線 bb’ 視為輪 1上的一個齒廓，那么他們 就構成了理論上的銷齒傳動。11 76 1 ?? ?? （ 3）選定