直径320二辊轧机的传动设计【图纸丢失，只有论文】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 320 二辊 轧机的 传动 设计  摘  要  轧机是实现金 属轧制过程的设备。泛指完成轧材生产全过程的装备，包括主要设备、辅助设备、 起重运输设备和附属设备等。但一般所说的轧机往往仅指主要设备。  随着钢铁加工工业结构调整步伐的加快，小型轧机生产技术装备的发展趋势正在向大坯重、连续化、高精度、高质量方向发展。小型材的种类也正在从普通钢向合金钢 、高精钢方向发展。 现代轧机发展的趋向是连续化、自动化、专业化 ,产品质量高 ,消 耗低。  本次 对轧机电动机、轧辊、轴承及轴承座以及压下装置中 蜗 轮蜗杆减速器进行了设计和说明。 轧机在轧制的过程中，轧件的厚度主要受轧辊的结构和压下 调整 装置 的限制，因此对轧辊的结构的设计和强度的校核以及 蜗 轮 减 速器的设计是本次设计的主要方向。  关键词： 轧机，轧辊，蜗杆， 蜗 轮，轧件  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 he is of to in of so of of is to of is of to to of of is in to to in as as on in as as is 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目  录  前  言  . 1 第 1 章  轧机的概述  . 3  机的用途及其发展  . 3 机的用途  . 3 机的发展  . 3 机的结构及原理分析  . 3 机的工作机座的介绍  . 3 机传动装置及其他装置的介绍  . 5 第 2 章  电动机的选择  . 6 动机的设计参数  . 6 动机的输出功率  . 6 动机所需的工作功率  . 6 动机的选择  . 7 第 3 章  轧辊的选择  . 8 辊的介绍及材料的选用  . 8 辊的结构与特点  . 8 辊的材料及选用  . 8 辊的结构设计及尺寸的确定  . 9 辊的长度及辊身  . 9 定各段的直径及长度  . 9 辊的强度校核  . 10 辊的使 用与维护  . 12 的使用与检查  . 12 的维修  . 13 第 4 章  轴承与轴承座的设计  . 14 承的选择  . 14 承的介绍  . 14 机中轴承的选用  . 14 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 承寿命计算  . 14 承座的分析  . 16 第 5 章  蜗杆传动的设计  . 18 杆传动的介绍  . 18 杆传动的类型  . 18 杆传动的特点  . 19 杆传动的结构及尺寸的确定  . 19 择材料  . 19 定许用应力  . 19 接触疲劳 强度设计  . 20 蜗轮圆周速度并校核效率  . 21 核蜗轮齿面接触强度  . 22 核热平衡  . 23 算蜗杆传动的主要尺寸  . 23 杆传动的安装与维护  . 24 杆传动的润滑  . 24 轮蜗杆的安装调整  . 25 杆传动的跑合和试运行  . 25 第 6 章  压下装置与机架的设计  . 26 下装置  . 26 下装置的概念和分类  . 26 20 轧机压下装置的分析  . 26 架的选择  . 27 架的用途和分类  . 27 架的选用  . 27 结  论  . 28 谢  辞  . 29 参考文献  . 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 前  言  带钢加工钢材，以其优良的导电、传热、廉价 等性能被广泛应用于国民经济部门，为机械制造、交通运输、建筑、能源、轻工、高科技和国防发展不可缺少的基础材料。因此，带钢加工工业是金属工业的重要组成部分，在我国民经济和国防建设中具有十分重要的地位。  我国的带钢加工工业经过 60 多年的建设，已形成了一个品种规格比较齐全、生产手段比较完善、并能基本满足国民经济发展需要的较为完整的工业体系。尤其是改革开放以来，带钢加工工业迅速发展，无论在产品品种、质量、产量方面，还是在生产工艺和装备方面，都得到了突飞猛进的发展，是指在世界铜加工行业中占有举足轻重的地位。  但自上个世 纪 80 年代以来，建筑、电力、汽车工业飞速发展，与此同时，人们对冷轧产品的质量也提出了越来越高的要求，板材的厚度精度和板型精度衡量其质量优劣的重要标志。市场亦对 1下的带钢的需求量及其精度提出了新的要求。因此，积极研制适合于我国需求的新型板带材轧机设备，尽快改变我国生产落后的状况，是当前亟待解决的问题。  现如今，我国轧机正在向连续化、高精度方向发展。国内连续式轧机已成为带钢轧机的主流，其产量已经超过了钢材产量的 75% 。截至 2007年年底，全国共投产连续及半连续式轧机 180余套，设计生产能力超过 9000万吨 /年，其中国产化设备超过了 60% 。国内引进和自行设计的全连轧钢材生产线，已逐渐替代掉老式的横列式轧机，产品质量得到大大改善，各项消耗指标大幅降低。同时，热装热送、切分轧制、在线检测和在线热处理，以及无头轧制等具有国际先进水平的技术得到推广应用。一些科技型企业也为轧钢设备的更新换代作出了较大的贡献。  随着带钢加工工业结构调整步伐的加快，轧机生产技术装备的发展趋势正在向大坯重、连续化、高精度、高质量方向发展。轧钢板材也正在向高产化、精度化带钢方向发展，主要表现在以下方面：  轧机生产厂在改进轧前工艺 、增加热装热送、推广采用步进式坯料加热炉、蓄热式燃烧技术，采用无头轧制技术方面取得了良好的效果。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 企业要生产优质带板钢材，首先要生产优质带钢，因而广泛采取大吨位转炉，增加炉外精炼，降低成本等措施。自拱坯的企业多采用热装热送工艺，以降低产品热耗。上世纪 90 年代初建设的连续轧钢设备，多采用步进底式加热炉；上世纪 90 年代中期以后建设的坯料加热炉多采用步进式加热炉，此种加热炉步距可调，钢坯加热更均匀。同时，在车间的钢坯加热中，蓄热式燃烧技术也得到了广泛应用。  轧钢生产装备采用了多种机型。无牌坊机架、悬臂式机架、双 模块轧机、三辊高精度减定径轧机等技术装备都得到较好的发展。无牌坊机架式属于小型轧机的中、精轧机组，特点是可靠性高，轴向、径向钢度高，对实施低温轧制有利。悬臂式轧机适用于作为小型材的初轧机架，该轧机具有固定的轧制线，易于更换辊环孔型、导位和维护，适用于多品种轧制工艺。减定径机是上世纪 90 年代摩根公司开发的，由 2 台减径机、 2 台定径机架与 1 套组合变速箱传动系统组成。该轧机的特点是采用小压下量轧制，能确保产品尺寸的精度，可实施低温控轧工艺。三辊高精度轧机也叫“ 机，是一种具有三根传动轴和三个轧辊的轧机。 它可轧制优质带钢。该机型包括由 3 或 5 个机架组成的连轧机组，既可用于热连轧机，也可用于冷连轧机，其可低温轧制板材，也可轧制小棒材，是一种以轧代拔生产高精度带钢的理想设备。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 章  轧机的概述  机的用途及其发展  机的用途  轧机是实现金属轧制过程的设备。泛指完成轧材生产全过程的装备，包括有主要设备辅助设备起重运输设备和附属设备等。但一般所说的轧机往往仅指主要设备。  机的发展  现代轧机发展的趋向是连续化、自动化、专业化 ,产品质量高 ,消耗低。60 年代以来轧机 在设计、研究和制造方面取得了很大的进展，使带材冷热轧机、厚板轧机、高速线材轧机、 H 型材轧机和连轧管机组等性能更加完善，并出现了轧制速度高达每秒钟 115 米的线材轧机、全连续式带材冷轧机、 5500 毫米宽厚板轧机和连续式  H 型钢轧机等一系列先进设备。轧机用的原料单重增大，液压  形控制、电子计算机程序控制及测试手段越来越完善，轧制品种不断扩大。一些适用于 连续铸轧 、 控制轧制 等新轧制方法，及适应新的产品质量要求和提高经济效益的各种特殊结构的轧机都在发展。  机的结构及原理分析  轧机的主要设备有工作机 座和传动装置 两部分组成。  机的工作机座的介绍  工作机座 :由轧辊、轧辊轴承、机架、 轨做 、轧辊调整装置、 上轧辊 平衡装置和换辊装置等组成。  轧辊 :是使金属塑性变形的部件。   轧辊轴承 :支承轧辊并保持轧辊在机架中的固定位置。轧辊轴承工作负荷重而变化大，因此要求轴承摩擦系数小，具有足够的强度和刚度，而且买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要便于更换轧辊。不同的轧机选用不同类型的轧辊轴承。滚动轴承的刚性大，摩擦系数较小，但承压能力较小，且外形尺寸较大，多用于板带轧机工作 辊。滑动轴承有半干摩擦与液体摩擦两种。半摩擦轧辊轴承主要是胶木、铜瓦、 尼龙瓦轴承，比较便宜，多用于型材轧机和开坯机。液体摩擦轴承有动压静压和静 。优点是摩擦系数比较小，承压能力较大，使用工作速度高，刚性好， 缺点是油膜厚度随速度而变化。液体摩擦轴承多用于板带轧机支承辊和其它高速轧机。   轧机机架 :由两片“牌坊”组成以安装轧辊轴承座和轧辊调整装置，需有足够的强度和钢度承受轧制力。机架形式主要有闭式和开式两种。闭式机架是一个整体框架，具有较高强度和刚度，主要用于轧制力较大的初轧机和板带轧机等。开式机架由机架本体和上盖两部分组成，便于换辊，主要用于横列式型材轧机。此外，还有 无牌坊轧机。   轧机轨座 :用于安装机架，并固定在地基上，又称地脚板。承受工作机座的重力和倾翻力矩，同时确保工作机座安装尺寸的精度。   轧辊调整装置 :用于调整辊缝，使轧件达到所要求的断面尺寸。上辊调整装置也称“压下装置”，有手动电动和液压三种。 手动压下装置多用在型材轧机和小的轧机上。电动压下装置包括电动机、减速机、制动器、压下螺丝、压下螺母、 压 下位置指示器、 球面垫块和测压仪等部件；它的传动效率低，运动部分的转动惯性大，反应速度慢，调整精度低。  70 年代以来，板带轧机采用  厚度自动控制  ) 系统后 ，在新的带材冷、 热轧机和厚板轧机上已采用液压压下装置，具有板材厚度偏差小和产品合格率高等优点。   上轧辊平衡装置 :用于抬升上辊和防止轧件进出轧辊时受冲击的装置。形式有 : 弹簧式、 多用在型材轧机上；重锤式，常用在轧辊移动量大的初轧机上；液压式，多用在四辊板带轧机上。   为提高作业率，要求轧机换辊迅速、 方便。换辊方式有 C 形钩、套筒、小车和整机架换辊式四种。用前两种方式换辊靠吊车辅助操作，而整机架换辊需有两套机架 ，此法多用于小的轧机。小车换辊适合大的轧机，有利于自动化。目前， 轧机上均采用快速自动换辊装置，换一次轧 辊只需 5  8 分钟。   买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机传动装置及其他装置的介绍  传动装置 :由电动机、减速机、 齿轮座和连接轴等组成。齿轮座将传动力矩分送到两个或几个轧辊上。   辅助设备 :包括轧制过程中一系列辅助工序的设备。如原料准备、加热、翻钢、剪切、矫直、冷却、探伤、热处理、 酸洗等设备。   起重运输设备 :吊车、运输车、 辊道和移送机等。   附属设备 : 有 供配电、 轧辊车磨，润滑 ，供排水，供燃料，压缩空气，液压，清除氧化铁皮，机修，电修，油、水、 酸的回收，以及环境保护 。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 章  电动机的选择  动机的设计 参数  原有轧机的电动机为 设计手册，此型号额定功率为4流为 速为 960r/接法，电压为 380V。  此次设计的轧机为实际生产所用，要求连续单向运转，载荷平稳，空载起动，大批量生产，三班制工作。轧辊转矩  T 22344N 辊工作速度   3m/s，轧辊直径  D 360  动机的输出功率  电动机的输出功率     0 总其中 为传动装置的总效率，它包括两对齿轮传动， 两个联轴器传动和七对滚动轴承传动  2 2 7 总 齿 轮 联 轴 器 轴 承 2 2 70 . 7 9 0 . 9 7 0 . 9 90 . 8 6  动机所需的工作功率  3m i  6 0 3 1 0 1 5 9 . 2 4360 rw 2 2 3 4 4 1 5 9 . 2 4 3 7 2 . 5 69 9 5 0 9 9 5 0np k W 电动机的输出功03 7 2 . 5 6 4 5 6 . 5 70 . 8 6 总有机械手册 确定电动机的额定功率75 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 动机的选择  额定功率相同的同类型电动机，由 3000r/1500 r/1000 r/35r/种转速，电动机的转速高，极对数少，尺寸和质量小，价格低，但传动装置的传动比大，从而使传动专职的结构尺寸增大，成本提高，选择低转速的电动机则相反。  因此本设计选择 三相异步 电动机，功率为 47550赫兹，额定转速为 735 采用行星接法，绝缘等级为 B 级。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 章  轧辊的选择  辊的介绍及材料的选用  辊的结构与特点   320 型轧辊的结构如 图 3示，每个轧辊都有辊身，辊颈及轧辊头三部分组成。轧辊辊身的安排及尺寸决定于轧制的工艺要求，辊颈的两端有扁头断面的辊头，辊颈以传递扭矩，辊颈安装在轴承上，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。  图 320 轧机轧辊  辊的材料及选用  在 生产实践，对各种轧机的轧辊均已确定了较合适的材料，在选择轧辊材料时，处应考虑轧辊的工作要求与特点外，还要根据轧辊常见的破坏形式和破坏原因，按轧辊材料的标准来选择合适的材质。  锻钢轧辊的综合机械性能好，但加工困难，价格也高，中小型 轧机很少采用。而在轧制的后几道 中对轧辊要求较好的耐磨性，一般选用铸铁轧辊。球墨铸铁轧辊价格便宜，耐磨且有较高的强度适合在横列式轧机上使用。又因为本轧机对成品的几何形状及尺寸公 差要求严格，对轧辊要求有较高的表面强度和耐磨性，一般选用冷硬普通铸铁轧辊，材料选用 40文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 辊的结构设计及尺寸的确定  一般来说工作辊颈较小时，轧辊的扭转角度会影响钢板的质量，为了保证轧辊的扭转角度，在选择轧辊直径时，应同时考虑辊身长度的影响。  辊的长度及辊身  轧辊的辊身长度与轧辊直径之比  那么 1307 3 360符合要求  因此轧辊的直径 d=360 辊身长度 l=1307 确定各段的直径及长度  轧辊辊颈装滚动轴承，其尺寸一般取为  0 ( 0  0 中0由于4尺寸为 1 9 0 2 6 0 1 6 8 ，考虑到倒角及装卸时的方便  取4 165l  190d 尺寸 1 8 0 2 5 9 5 2 其上与轴承座相接触，其尺寸3 L + m + 轴 承L 为轴承座侧盖的宽度，其尺寸为12 ( 3 8 )L c c m m 1式 m 的尺寸不宜太短，以免拧紧固定螺钉时轴承盖歪斜，一般取 m e e 可根据轴承外径查表可得，因此  3l=52+15+13+10=93d=180辊的轴头用万向接轴传动时，轧辊传动端应做成扁头，其尺寸应该与万向接轴的叉头尺寸相配合  1 m i n ( 5 1 5 ) m m买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式中重车后的最小工作辊直径，重车率为 5%7% m i n (1 c o s )W h绝对压下量， 热轧钢板取 0018 22  因此  1d=180-（ 515） =1651751 170d  130l 轧辊一般呈梯度，考虑到强度刚度和装卸时的情况  取5 195d  67l  290d m m6 50l  轧辊的强度校核  绘制轧辊的受力简图：如图 3a）  计算支承反力：受力简图如图 3b）  水平方向：受两个力12小相等，方向相反  垂直方向：  12 51 2 0 0 0 0 9 . 8 5 . 8 8 1 022p N 2( ) 0a x F X M 2()p a x F x =120000 （ 650+ 0 325  = 87  4 1 0 N m m  弯矩图如图 3c） ,合成弯矩图如图 3d）  查手册得冷硬铸铁的强度极限为 400b M p a 许用应力为 8 0 M 许 用通常对于轧辊只需找出其断面应力进行比较，找出危险截面，通常对辊身只计算弯曲应力，对辊颈则计算弯曲和扭转应力，传动端轴头只计算扭转  弯曲应力的计算：  有图可知轧制力 p 所在断面上的弯矩力为  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 582 5 . 8 8 1 0 3 2 5 1 . 9 1 1 1 0 x N m m 扭矩图如图 3e），最终扭矩图如图 3f）  弯曲应力为：  30.1 d  式中 d=计算断面处的轧辊直径  831 . 9 1 1 1 0 400 . 1 3 6 0w M p a 510 >1015 >1525 >25 工作条件  重载  重载  中载  - - - - 粘度  1000 680 320 220 150 100 68 润滑方法  浸油润滑  浸油或喷油润滑  压力喷油润滑  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轮蜗杆的安装调整  在蜗杆传动中，蜗杆中心线应为于中间平面上，蜗杆与蜗轮的中心距应准确。装盘时，应仔细蜗轮的轴向位置，否则难于正确啮合，齿面会在短时间内磨损。对于单向运转的蜗杆传动，可调整蜗轮的距离，使蜗杆和蜗轮在偏出于啮出（蜗杆旋出的方向）一侧接触，以利于在啮合入口处造成油楔， 易于形成油膜润滑。  杆传动的跑合和试运行  蜗杆传动装配后必须经跑合，以使齿面接触良好。跑合时采用低速运转，逐步加载至额定载荷，跑合 15h 。若发现我刚齿面上粘有青铜，应立即停车，有细砂纸打去，在继续跑合。跑合好后，应清洗全部零件，换新润滑油，并应将此时蜗轮相对于蜗杆的轴向位置打上记号，便于以后装拆时配对和调整到位。新机试车时，先空转运转，然后逐步加载至额定载荷，观察齿面啮合、轴承密封及温升等情况。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 6 章  压下装置 与机架的设计  下装置   轧机的压下装置，也称为上辊调整装置，它的作用是调整上轧辊的位置，保证给定每道次的压下量。  下装置的概念和分类  轧辊的压下装置的轧机上一个重要的部件，主要用来调整轧辊在机架中的相对位置，用以保证获得所要求的压下量，精确的轧件尺寸、形状以及正常的轧制条件。  压下装置的结构与轧辊的移动距离、压下速度和动作频率等有密切关系。热带轧机压下装置分为手动压下、电动压下和液压压下三大类。  20 轧机压下装置的 分析  320 轧机上有两种压下装置，轧机的压下速度为 两种压下转正可以同时调整，也可以在脱开电磁离合器后进行单独压下调整。  轧机的压下装置采用双电机驱动的原因是：电动机飞轮力矩小，相应的启动、制动时间段，故可缩短压下调整时间。  压下螺丝是通过二级压下齿轮、一级球面蜗杆蜗轮减速箱来传动的。压下螺丝上端为花键轴连接，这种连接方式接触面积大，相应的单位压力小。磨损量小、间隙小、易于保证调整精度。压下螺丝的下端枢轴做 成凹球面形状的，这是为了便于轴承座的自动调位。  320 轧机由于压下螺丝的螺距过小及润滑不良等原因，现场呈多次出现压下螺丝与螺母咬死的现象，这时上辊不能移动，电机无法启动，轧机不能正常工作。原设计是用蜗轮减速箱中的润滑油润滑压下螺丝和螺母，为了改善润滑条件，后改为压下螺母底部通压力油进行润滑避免了压下螺丝与螺母咬死的事故。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 架的选择  轧机机架是工作机座的重要部件，轧辊轴承及轧辊调整装置等都安装在机座上，机架要承受轧制力必须有足够的强度和刚度。  架的用途和分类  机架是轧钢机机座的重要部件，它用来安装轧辊、轧辊轴承座、轧辊调整装置及导位装置等工作机座中全部零件，并承受全部轧制力，因而机架要有足够的强度和刚度。由于机架重量大，制造较复杂，一般安全系数取 n=23，并作为永久使用不更换的零件进行设计。  轧机的机架一般分为开口式机架和闭口式机架。  架的选用  大、中型轧机采用开口式机架，因为开口式机架换辊较方便，打开上横梁，即可用起重机把轧辊调走，故一般用在换辊次数较频繁的横列式型钢轧机上。  而小型和线性轧机则采用闭口式机架。闭口 式机架包括左、右立柱及上下横梁的一整体铸件，其优点是具有较好的强度和刚度。常用轧制压力较大或对扎件尺寸较严格的轧机上，如初轧机、钢板轧机和冷轧机。这种形式的机架换辊不方便，换辊时，轧辊是沿着其轴线方向从机架窗口中抽出或装入，这种轧机一般都设有专用的换辊装置。  机架的材料通常采用 注后必须进 行实效处理，消除铸造内应力，同时还必须进行探伤，保证没有缩孔、 裂纹等缺陷。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 结  论  本次 320 二辊 轧机的设计，综合运用了我 四年 来所学专业课的理论知识，是对自己 所学知识的一次总结与运用。它使我在课题研究方面的能力得到了提高。  通过对 320 二辊 轧机的设计，我对于有关电动机的选择、轴承的选取与校核、轧辊的结构设计以及蜗杆传动的设计有了新的认识，对今后工作可能遇到的问题大有益处。  设计的重点在于理论知识的运用，设计出来的轧机力求结构简单，便于维修。  此次设计，由于压下装置及轧辊的尺寸对于轧件的厚度有直接影响，故要对其做出重点设计，以提高产品质量和生产效率，以提高经济效益。  本次设计中 改进的压下装置 ，如果能建立更为全面、更 专 业的设计分析，应用于生产，可大大减少工人的工作量 ，同时也更精确，提高了工作效率，也提高了产品质量。  买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 401339828 或 11970985 谢  辞  此次毕业设计是在 师的指导和同学的通力协作下完成的。首先感谢张老师 在设计中给予的指导与帮助，张老师在设计过程中始终严格要求我们按时完成各个阶段的设计任务，并进行跟踪指导，且在设计过程中给我们提出了许多宝贵的意见，使我们能够顺利完成本次设计。同时我还要感谢我的同组人员在设计中提供的帮助，通过此次设计，使我深刻理解到个人力量的渺小和团队协作的强大力量，只有在一个紧密团结的团队中，才可以做 到工作效率的最高，才能做到最快完成任务 ,才能使每个人的知识得到最大发挥。  此 次毕业设计的时间短，任务重， 尤其 缺乏理论 知识在实践中的应用 ，再加上 个人 的能力有限，在设计中难免有考虑不周之处，还有望于实际调试中不断完善自己。这将会是我今后努力和学习的方向 ，力求完善自己。  最后，在此向在本次设计中给我提供帮助的 师 和同学 们 表示感谢 ！  买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 401339828 或