重卷检查机组废边卷取机设计毕业设计

1、 本科毕业设计 题目：重卷检查机组废边卷取机设计学 院:机械自动化学院专 业:机械工程及自动化学 号:200803130039学生姓名: 指导教师: 日 期:二一二年六月摘要在板带的纵剪线中，由圆盘剪剪切下来的带边钢条要做废钢铁屑处理。处理的方式有两种：利用废边切碎机、废边压块机、废边卷取机处理。一般来说，板带材厚度在lmm以下对，用废边卷取机将其卷取成捆；对2mm以上的板带材废边，则采用碎边剪剪切成小块；而废边压块机由于其占地面积较大等缺点，一般钢铁企业很少采用。随着工业的不断发展, 国际和国内对钢铁产品的需求也日益增大，废边卷取机作为板带生产车间剪切线的重要设备，其工作稳定性，可靠性直接影

2、响整条机组的辅助作业时间，进而影响整条机组的工作效率。因此，废边卷取机的设计在轧钢生产中有着极其重要的作用。废边卷取机工作原理：圆盘剪剪切下来的废边进入废边坑，然后人工将废边插入卷轴端部狭缝口中，再由油缸将压辊压下，启动电机，卷轴转动。废边缠绕于卷轴上，随着废边卷径的接近开关发出信号，控制废边机自动停机并发出卸卷信号。依次操作压辊油缸。卷轴移动油缸，将废边卷取机压辊抬起，卷轴抽出，由操作推料油缸推动推料板将废料推到卷边机出口下方的废料筐中。对废边卷取机的研究和设计是具有很强的应用导向背景和现实意义的，也是我们对所学知识在实际领域的一次应用，具有较积极的理论意义。关键字：废边卷取机 卷轴 油缸a

3、bstract strip slitting line, cut by the disc to cut down with edge of steel do scrap iron processing. handled in two ways: use of waste edge shredder, waste edge briquetting machine, scrap winder handle. in general, plate and strip thickness lmm following its take-up waste side winder bundles; strip

4、 waste side of the 2mm above the board, the broken edges cut cut into small pieces; and waste side briquetting machine due to its larger area and other shortcomings, iron and steel enterprises rarely used. with the continuous development of industry, international and domestic demand for steel produ

5、cts is also increasing, the waste side winder board with a production workshop shear line equipment, their job stability directly affects the reliability of the entire unit auxiliary operating time, thereby affecting the efficiency of the entire unit. therefore, the design of the waste side winder h

6、as an extremely important role in the steel rolling.the waste side winder works: disc shear cut down waste into the waste side of the pit edge, and then manually waste side inserted into the reel end of the slit mouth, and then by the cylinder pressure roller pressure, start the motor, turn the reel

7、 . waste wound on the reel, with the waste side of the coil diameter proximity switch signal, control the waste side of the machine automatically shut down and issued the unloading signal. in order to operate the fuel tank of the pressure roller. reel mobile fuel tanks, the waste side winder pressur

8、e roller to lift the reel out of waste in the waste basket to the crimper export below the pusher plate driven by the operating pusher cylinder. the research and design of the waste side winder has a strong application-oriented background and practical significance of our knowledge in actual field a

9、pplications, with more positive.key words：waste side winder reel fuel tank目录1 绪论21.1 选题背景21.2 选题的意义和目的32 传动方案分析设计42.1传动方案分析42.1.1 传动方案的要求42.1.2 传动方案的分析52.2 传动方案设计53 选择电动机，计算运动参数63.1 卷取张力的选择63.2 卷取机卷筒传动功率计算83.3 选择电动机的功率103.4 确定卷筒传动比和电机额定转速113.5 与电机联接的联轴器的选择114 带传动的设计计算124.1 确定计算功率pca124.2 选择v带的带型124.

10、3 确定带轮的基准直径dd并验算带速v124.4 确定v带的中心距a和基准长度ld124.5 验算小带轮上的包角1134.6 计算带的根数z134.7 计算单根v带的初拉力的最小值（f0）min144.8 计算压轴力fp145 卷筒的设计计算145.1卷筒的方案选择145.2 卷筒结构特点及工作原理155.3 卷筒直径的确定165.4 卷筒受力分析166 废边卷取机压紧装置设计186.1 废边卷取机压紧辊设计186.2 压紧装置中间轴轴承选择187 脱料缸的选择187.1 脱料缸推力的计算188 卷轴强度与刚度校核的分析199 密封和润滑199.1润滑199.2 润滑方法2010 毕业设计小结

11、21参考文献22致谢231 绪论1.1 选题背景改革开放以来,特别是进入21 世纪以来,中国钢铁工业飞跃发展,为中国社会进步和经济腾飞做出了巨大贡献。作为钢铁工业的关键成材工序,轧钢行业在引进、消化、吸收的基础上,开展集成创新和自主创新,在轧制工艺技术进步、装备和自动化系统研制和引领未来钢铁材料的开发方面实现跨越式发展,为中国钢铁工业的可持续发展做出了突出贡献。经过改革开放以来的持续发展,中国已经建设了一大批具有国际先进水平的轧钢生产线,比较全面地掌握了国际上最先进的轧制技术,具备了轧钢先进设备的开发、设计、制造能力,一大批国民经济急需、具有国际先进水平的钢材产品源源不断地供应国民经各个部门,

12、为中国经济与社会发展、人民幸福安康提供了重要的基础原材料。作为一个发展中的国家,必须尽快掌握世界上的最先进的轧钢技术,引进、消化、吸收是必须的。改革开放以来,以宝钢建设为契机,中国成套引进了热连轧、薄板坯连铸连轧、冷连轧、中厚板轧制、棒线轧制、长材轧制、钢管轧制等各类轧制工艺技术以及相应的轧制设备和自动化系统,开始了轧制技术的跨越式发展的第一步。通过引进技术的消化吸收和再创新,中国快速掌握了轧钢领域的前沿工艺技术;通过设备的合作制造以及自主研发,中国掌握了重型轧机的设计、制造、安装的核心技术,逐步具备了自主集成和开发建设先进轧机的能力;利用先进的工艺和装备技术,以及严格科学精细的管理,开发了一

13、大批先进的钢铁材料,满足了经济发展的急需,产品的质量水平不断提高。进入21 世纪以来,轧钢战线的广大科技工作者遵循“自主创新,重点跨越,支撑发展,引领未来”的科技发展方针,以节省资源和能源、工艺和产品的绿色化、实现可持续发展为目标,在工艺、装备、产品等方面开展技术创新,逐步解决制约轧钢技术发展的重大关键技术和共性技术问题,自主建设并高效运行了一大批轧钢生产线,推动了轧钢工业的跨越式发展。经过30 余年的快速发展,中国粗钢的生产能力已经达到6144 亿t ,产品结构发生了重大改变,中板管比由20 纪80 年代的30 % , 提高到目前的45.6 %。一些重要的钢材品种,例如管线钢、电工钢、造船板

14、、建筑钢筋等已经可以跻身于世界前列,对中国经济社会的飞跃发展和国家安全的保证提供了强有力的支撑。 基于对紧凑流程线热轧及冷却控制过程钢中形变、相变和析出行为大量系统的冶金材料机理与工程实践研究和热轧高强钢板的强韧性应用要求,北京科技大学等单位5 与企业合作,发现钢中析出大量的纳米碳氮化物粒子,定量分析并阐明了这一现象对钢组织性能的作用和控制方法。通过实施高温大变形再结晶细化+ 冷却路径控制,实现晶粒细化与纳米粒子析出与分布控制,进而形成不同强韧化效果的组织性能柔性控制,在紧凑流程线上开发生产了汽车用510l 、550l 级汽车用高成形性低碳高强钢、屈服强度600mpa 和700 mpa 级工程

15、机械用低碳贝氏体高强钢以及屈服强度500700 mpa 级钛微合金化高强耐候钢等。例如,研究开发的钛微合金化高强钢中析出大量纳米tic 粒子,屈服强度达到700 mpa ,在珠钢大批量生产,使集装箱减重13 % ,对减重节能、降低成本、节约合金资源意义重大。 冷轧硅钢片是钢铁产品中工艺最复杂、工序最长、技术含量最高、难度最大的产品之一。武钢等单位通过引进技术的消化吸收和自主创新,在取向硅钢方面,开发了添加合金元素降低hib 钢热轧加热温度的技术、大小晶粒配置型晶粒提高成品磁性的技术、以铜为初次晶粒过渡抑制剂、以ain 为主要抑制剂的低温取向硅钢及其相应的生产技术、提高低温取向硅钢磁性能及底层质

16、量的工艺方法;开展了成分及工艺的研究、缺陷形成机理及产品精确厚度控制等方面的研究,形成了具有自主知识产权的hib 取向硅钢、低温取向硅钢及薄规格取向硅钢产品制造技术、高牌号无取向硅钢制造技术、继电器与电磁开关用电工钢带制造技术、制冷压缩机用电工钢带(片) 制造技术、正负电子对撞机用电工钢带(片) 制造技术、厚及薄规格无取向电工钢制造技术、半工艺无取向电工钢带(片) 制造技术以及各种系列的高磁感效电机用无取向电工钢带制造技术。硅钢后工序的武钢二硅钢工程,立足于自主开发的低温取向硅钢品种,技术集成了包括高温环形退火炉和双层连续退火炉在内的23 条作业线,实现了取向硅钢生产与技术装备的整体跨越,武钢

17、硅钢年产量从原设计的7 万t 增加到2006 年的88 万t ,其中取向硅钢片年产量由原设计的218 万t 提高到2006年的20 万t ,由过去引进时的8 个品种32 个牌号规格增加到36 个品种150 个牌号规格系列冷轧硅钢产品。宝钢历经10 余年的艰苦开发,突破了国外的技术封锁,建立了全套硅钢冶炼、热轧、冷轧、热处理装备,掌握了热轧高温加热、板坯边部加热、中间带坯加热、低凸度热轧料生产等热轧生产技术和常化退火、脱碳退火、热拉伸平整机组、激光刻痕、涂层等冷轧和热处理技术,开发了分段式控制退火、退火炉露点高精度控制等先进冷轧技术,成功稳定生产5 个顶尖牌号的高磁感取向电工钢,其磁感、铁损等电

18、磁性能和涂层、叠片、磁致伸缩、涂层附着性等工艺性能均可与国际顶尖产品相比美,表明中国高磁感取向硅钢到了世界先进水平。此外,鞍钢取向硅钢生产线已经建成,并成功进行了试生产,将于2009 年底投产。太钢不仅能批量生产无取向硅钢,而且已经在实验室条件下开发出取向硅钢生产技术。首钢迁钢公司正在建设电工钢生产线,年生产能力为100 万t 无取向硅钢和20 万t取向硅钢,预计2010 年投产。马钢等薄板坯连铸连轧生产线已生产或正在研究开发紧凑式流程生产无取向硅钢技术。推进我国钢铁行业的发展，是当代大学生特别是我们机械专业的大学生义不容辞的责任，对于即将进入钢铁行业的我们，学习热轧，冷轧技术，了解轧钢机械的

19、原理，工作性能，是我们的必备基础知识。1.2 选题的意义和目的废边卷取机的设计需要综合运用机械设计课程和其他有关课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。进行机械设计技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。在板带的纵剪线中，由圆盘剪剪切下来的带边钢条要做废钢铁屑处理。处理的方式有两种：利用废边切碎机、废边压块机、废边卷取机处理。一般来说，板带材厚度在lmm以下对，用废边卷取

20、机将其卷取成捆；对2mm以上的板带材废边，则采用碎边剪剪切成小块；而废边压块机由于其占地面积较大等缺点，一般钢铁企业很少采用。随着工业的不断发展, 国际和国内对钢铁产品的需求也日益增大，废边卷取机作为板带生产车间剪切线的重要设备，其工作稳定性，可靠性直接影响整条机组的辅助作业时间，进而影响整条机组的工作效率。因此，废边卷取机的设计在轧钢生产中有着极其重要的作用。毕业设计是本专业最重要的实践性教育环节，是学生在完成全部的基础课和专业课的学习之后，毕业离校之前的最后一个环节，它包括毕业实习和毕业设计两个阶段。毕业设计是在教师的指导下，通过调查研究，方案分析，结构设计计算，完成机电设备或某个装也课题

21、的部分的技术设计、图形绘制以及计算机编程等全套技术文件，其目的是培养学生独立分析与解决实际问题的能力，使学生接受工程师的基本训练，并且使学生在计算机绘图及编程，资料检索及外文资料翻译等方面的到锻炼与提高，同时也是对学生大学所学知识的综合运用与考察，因此这对我们来说是一次很好的锻炼机会。 当今世界，科学技术突飞猛，知识经济已见端倪，综合国力的竞争，归根结底是科技与人才的竞争。邓小平同志早已明确指出:科技是现代化的关键而教育是基础。科技、生产、生活等各领域中广泛应用的各种机械是怎样设计、制造出来的，这是一个系统工程问题。从大的方面分析，一是设计，二是制造。通过本设计对所学知识的综合应用，可以达到具

22、对各种常用的通用机械零部件的设计和选用的能力，进而达到独立设计简单机械的能力。这也是我们毕业设计的最终目的。2 传动方案分析设计2.1传动方案分析废边卷取机传动机构位于电动机和废边卷取机之间，用以传递运动和动力或者改变运动形式，传动方案设计的是否合理，对整个机械的工作性能、尺寸、 重量和成本更影响很大， 因此传动方案设计是整个机械设计中最关键的环节。2.1.1 传动方案的要求合理的传动的方案，首先应满足工作机的功能要求，其次还应满足工作可靠、传动效率高 、结构简单、尺寸紧凑、重量轻、成本低廉、工艺性好、使用和维护方便等要求，设计时要统筹兼顾，满足最主要的和最基本的要求。2.1.2 传动方案的分

23、析对主要的传动形式进行分析比较 <1> 蜗杆传动 蜗杆传动可以实现较大的传动比，尺寸紧凑，传动平稳，但效率较低，适用于中、小功率的场合。采用锡青铜为蜗轮材料的蜗杆传动，由于允许齿面有较高的相对滑动速度，可将蜗杆传动布置在高速级，以利于形成润滑油膜，可以提高承载能力和传动效率. <2> 斜齿轮传动 齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几十万千瓦；速度最高可达300m/s；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。但是制造齿轮需要有专门的设备，啮合传动会产生噪声。 <3> 圆锥齿轮传动 圆锥齿轮加工较困

24、难，特别是大直径、模数大的圆锥齿轮，只有在需要改变轴的布置方向时采用，并尽量放在高速级和限制传动比，以减小圆锥齿轮的直径和摸数。 <4> 链式传动 链式传动运转不均匀，有冲击，不适于高速传动，应布置在低速级。 <5> 带传动 带传动具有结构简单，传动平稳，价格低廉和缓冲吸振等特点。综合以上几种方案，考虑到废边卷取机的工作环境，工作性能以及布置形式，采用带传动。 2.2 传动方案设计原始数据：原材料：热镀锌带钢，普通冷轧带钢；钢种：低碳钢，深冲钢，烘烤硬化纲；屈服强度：smax=600mpa，抗拉强度：b=250850mpa带钢宽度：8102090；带钢厚度：0.32.5

25、（当带钢宽度为2090时，最大厚度为2.0）；带卷内径：508；入口带卷最大重量380000kn,出口带卷最大重量200000kn，机组速度：20200米/分，穿带速度30米/分，开卷机和卷取机张力62.4 kn（大约15.0 n/mm2）切边宽度：540.附图2.1 传动装置布置图 3 选择电动机，计算运动参数3.1 卷取张力的选择卷取机在卷绕带钢时，必须具有一定的卷曲张力。卷曲张力值大小取决于卷曲机工作状态和产品规格。不合适的张力数值会直接影响产品质量。过大的卷取张力数值会影响产品内部金相组织，以及使设备电机容量增大；反之，过小的卷取张力数值亦会影响产品质量以及出现带钢跑偏。可见，卷曲张力

26、数值过大或过小，均会直接影响到卷取机正常工作。因此，张力数值应该慎重。卷曲张力t由公式，（,公式2-1）确定其中单位张力，；带钢厚度，2.5；带钢宽度，1300；（1） 对于连续机组，可按下表选取（，表2-3）表中为带钢屈服极限，表3-1 连续机组采用的单位张力值机组名称，酸洗机组0.030.05退火机组0.030.06准备机组0.030.05张力矫直机组0.0610.5（2）对于连续机组的单位张力值还可按下列经验公式计算：（,公式2-2）式中带钢厚度，； 带钢的屈服极限，； 系数，由卷取机工作情况来决定，即不同机组有不同数值，按下表选取。（资料（1），表2-4）表3-2 由卷取机工作情况决定

27、的系数值机组名称值机组名称值重卷机组0.5电解清洗机组0.2电镀机组0.5纵切机组0.6连续退火机组0.5张力矫直机组0.8由（1）选取的单位张力=0.06，=235 =0.06×600=36 由（2）选取的单位张力=0.5×（0.14×2.50.02×2.52）×600 =142.5 或者 =0.5×（0.33×2.50.02×2.52）×600 =285 故选择=142.5 卷取张力=142.5×1.3×2.5=463 3.2 卷取机卷筒传动功率计算按卷筒上静力矩来决定电动机功率卷

28、筒上静力矩为 （,2-145）其中（1）形成带钢张力所需的力矩，设为式中：带钢卷取张力，18800 钢卷半径（在始卷时等于卷筒半径，终卷时等于钢卷半径）；始卷时：=0.165 m, =463000 ,=0.165×463000=76.395 ·终卷时：=0.616 m, =463000 ，=0.616×463000=285.208 ·（2）弯曲被卷取带钢所需的弹塑性力矩，设为。其值可按公式= （式1-26）决定。其中，为带钢弹性模量； 式中：=600 ，=210 。始卷时：=0.942 ， =1161 ·，终卷时：=3.52， =413.374

29、 ·（3）卷筒轴承中的摩擦力矩，设为 式中包括卷筒自重，带卷重及卷取张力在卷筒轴承处所引起的反力， 卷筒轴承的摩擦系数，0.0025； 卷筒轴承直径，210；卷筒自重=2000 ,带卷重=10000 ，卷筒受力如下图： 图3-1 卷筒受力图始卷时：因则=2000 终卷时：=由图3-1，得 = =15930始卷时：=2000×0.0025×=0.85 ·终卷时：=15930×0.0025×=6.77 ·（4）驱动卷取机卷筒的功率p由 (，式2-146)决定式中 卷取机带材的线速度，0.5 ；始卷时的功率p： 4.169kw 终

30、卷时的功率p： =0.636kw3.3 选择电动机的功率根据前面的传动卷筒的功率可知，始卷时的传动功率大，应按始卷时选择电动机的额定功率。因卷取机交替工作，所以=0.7×4.169=2.918据此选择=90因此查资料（4）选择y系列三相异步电机y132m1-63.4 确定卷筒传动比和电机额定转速卷筒电机的额定转速必须与卷取计算转速相适应，计算转速由（，式12-10）决定式中 最大卷取速度，0.5 ； 最大带卷半径，0.616 。7.755 。所选电动机的额定转矩=76.395+1161+0.85=1238.25 ·额定转速由公式得 nr=30.86，因此需要减速机，其转速比

31、（，式12-11）=3.983.5 与电机联接的联轴器的选择 选用有缓冲功能的带有制动轮弹性柱销联轴器。由资表6.5查出载荷系数k=1.5，则计算转矩： 由工作转速 n=1348.1r/min。轴径，电动机 d=42mm，由资查表6.9选用联轴器为： tll2 4324-84合乎上述工作要求。4 带传动的设计计算4.1 确定计算功率pca由资料（！）表8-7查得工作情况系数ka=1.6,故 pca=kap=1.6*4kw=6.4kw4.2 选择v带的带型根据pca，n1由图8-10选用a型4.3 确定带轮的基准直径dd并验算带速v 1) 初选小带轮的基准直径dd1.由表8-6和表8-8，取小带

32、轮的基准直径dd1=140mm 2) 验算带速v。按式（8-13）验算带的速度=7.3m/s因为5m/s<v<30m/s,故带速合适。 3) 计算大带轮的基准直径。根据式（8-15a），计算大带轮的基准直径dd2 dd2=idd1140×4mm=560mm根据表8-8，圆整为dd2=560mm4.4 确定v带的中心距a和基准长度ld 1） 根据式（8-20），初定中心距a0=500mm 2） 由式（8-22）计算带所需的基准长度=2187.2mm由表8-2选带的基准长度ld=2240mm。 3）按式（8-23）计算实际中心距a。 =526.4mm4.5 验算小带轮上的包角

33、1 4.6 计算带的根数z 1） 计算单根v带的额定功率pr。由dd1=140mm和n1=960r/min,查表8-4a得 p0=1.62kw。根据n1=960r/min，i=4和a型带，查表8-4b得p0=0.11kw查表8-5得k=0.88，表8-2得 kl=1.06，于是pr=（p0+p0）kkl =(1.62+0.11)×0.88×1.06 =1.6137kw 2） 计算v带的根数z。 =6.4/1.6137=3.965因此，取4根。47 计算单根v带的初拉力的最小值（f0）min由表8-3得a型带的单位长度质量q=0.1kg/m，所以 =215.28n4.8 计算

34、压轴力fp压轴力的最小值为 =2×4×215.28×sin（134.28/2） =1587n5 卷筒的设计计算5.1卷筒的方案选择 涨缩式卷筒基本上有以下四种结构形式：弓型块式、平行四连杆式、四棱锥式、四斜锲式。其中平行四连杆式和四棱锥式两种结构比较常见。 弓形块卷筒由主轴和弓形块等部分组成。在主轴内沿卷筒长度方向布置有57组缸体互相套叠的径向活塞缸，用来支撑弓形块。活塞缸和弓形块上都有碟形弹簧，用来收缩弓形块。径向活塞缸和卷筒心部轴向设置的增压缸接通。增压缸为定容积式，其柱塞由涨缩缸活塞杆推动，涨缩缸活塞带动增压缸柱塞移动，胀开径向活塞撑起弓形块。收缩时，涨缩缸

35、反向移动增压缸内油压降低，借碟形弹簧的作用，弓形块收缩。平行四连杆式卷筒是四块结构尺寸基本相同的弧形板组成，每块弧形板和轴上的支撑套筒用四条短连杆相连形成平行四连杆机构，依靠短连杆倾斜角的变化产生筒径的涨缩。四棱锥式卷筒主要由主轴、芯轴、棱锥、扇形块、涨缩缸等组成。卷桶的涨缩机构是四对棱锥，内层棱锥由涨缩缸通过芯轴带动做轴向移动，外棱锥支持扇形块的两侧，带动扇形块径向涨缩。胀径时外棱锥径向外伸，填补扇形块间隙，棱锥顶面与扇形块外表面构成一整圆。四斜锲式卷筒的筒体由四块扇形板组成，扇形板的内侧有阶梯形的斜面与中心四棱锥的阶梯斜面相配合，利用四棱锥的少量轴向滑动形成外径的涨缩。由于没有中间零件，棱

36、锥轴直径大，强度高，可承受较大的张力。综合以上各卷筒的特点，比较卷筒的优缺点，则设计方案将采用棱锥式四棱锥悬臂式卷筒的设计。 5.2 卷筒结构特点及工作原理本设计采用棱锥式四棱锥悬臂式卷筒，具有较大的强度和刚度，在较大的张紧力作用下，在带刚平整过程中能保持稳定的卷取过程。卷筒端部带活动支承，用于较大卷重（约1吨）的刚卷，最大张力t为463kn，带钢厚度h为1.02.5mm，带卷最大外径为1232mm。卷取机卷筒在涨开后穿入待卷取的带钢头，同时在电机的作用下通过带轮传动作旋转运动，将带钢卷取成钢卷。卷取机卷筒结构见图2.1。图2.1 卷取机卷筒结构图卷取机卷筒主要有扇形板，棱锥轴，空心轴，拉杆及

37、扁销组成。卷筒的液压缸通过联结套与拉杆相联结。拉杆通过扁销与棱锥轴联结，棱锥轴与扇形板通过棱锥式t型槽联结。在旋转液压缸的作用下，拉杆做轴向直线运动，从而带动棱锥轴做直线运动，棱锥轴通过棱锥作用于扇形板，从而使扇形板直径扩大或者缩小，同时在电机的作用下通过齿轮传动做旋转运动，卷取带钢。卷筒的主要性能和技术参数：卷筒最小收缩直径为430mm；卷筒工作直径为450mm；棱锥角为；最大卷重1000kg。5.3 卷筒直径的确定 对于冷轧带材卷取机，卷筒直径的选择一般一般以卷取过程中内层带材不产生塑性变形为设计原则。按照弹性弯曲理论，卷筒直径与被卷带材的厚度及机械性能之间应满足以下关系：式中 卷取温度下

38、带材的屈服极限，； 带材的弹性模量，； 带材的最大厚度，；另外，由于受到卷筒强度和作业线工序互相衔接的限制，卷筒直径不宜取得过大或过小。由经验公式得 故取5.4 卷筒受力分析 武钢连续退火机组生产的带材和卷取机卷筒材料的弹性模量、泊松比系数相当，将连续饶在卷筒上的带材和卷筒看成一个厚壁圆筒，采用john grase计算公式（2.1）来进行带卷对卷筒的径向压力计算 (2.1)式中，为带卷对卷筒的径向压力，单位；为单位张力，单位；为带卷外半径，单位；为卷筒当量内半径，单位；为卷筒外半径，单位。假设：卷筒工作时处于自锁状态；带层间的摩擦力影响卷筒的径向压力；忽略带钢弯曲的影响；卷筒长度上的径向压力均

39、匀分布，并是带层间压力的总和（考虑压力修正系数k）。对公式（4.1）进行推导、简化，最终得到比较简单而又符合实际的径向压力计算公式（2.2） （2.2）其中， (2.3)式中为摩擦因数。计算：对于连续退火机组，取=0.15；带卷外半径=616；卷筒外半径取卷筒工作半径=225；带钢厚度（取最大）=2.5；带钢宽度=1250。代入（2.2）可得6 废边卷取机压紧装置设计6.1 废边卷取机压紧辊设计 废边卷取机中的压紧装置是保征废边在卷轴上密实埴绕的重要装置，它的工作原理是靠压紧辊的自重使唆边压的密实。对压紧辊的性能要求，既要保证灵插转动，又要有一定的重量。压紧辊的重量不能太重，如果太重则加大电机

40、功率，造成资源浪费。重量太轻，则发边卷的密实度不够，势必增大废边卷的直径，从而增大设备的尺寸。决定压紧辊重量的主要因素是压紧辊的直径，此参数的确定尚无确定的公式，只能通过类比法来解决。 根据卷筒的直径，选择压紧装置的外径为950mm，长度1300mm。6.2 压紧装置中间轴轴承选择 根据资料（2）表12-2选择调心辊子轴承22320c gb/t 288-19947 脱料缸的选择7.1 脱料缸推力的计算 脱料缸推力由以下公式计算： p=f1p滑+f2p卷式中：f1滑轨滑动系统的总重量； p滑整个滑动系统的总重量，kg； f2废边卷在卷轴上的滑动摩擦系数。查资料可知，低碳钢与低碳钢的滑动摩擦系数为

41、f=0.05，卷筒的总重量为p卷=200kg，钢卷的最大卷重为p=1000kg，因此 p= f1p滑+f2p卷 =f（p滑+p卷） =0.05×（2000+10000+10000）n =1100n 7.2 液压缸的选择 由资料（3）查表23.6-73，选择缸径d=40mm的液压缸，其推力t=20.11kn。8 卷轴强度与刚度校核的分析卷轴在工作状态时，压紧辊虽然压在卷轴上， 且有较大的滚动摩擦力，但从废边卷取机总的结构布置上看，卷轴此时有两个支点， 其一为右轴端笼体上的轴承，其二为左端轴承的支承点。这时，卷轴处于良好的双支点受力状态， 因此， 卷轴的强度与刚度投必要进行校核。卷轴在非

42、工作状态即卸卷时，卷轴右端部笼体上的轴承支点即可消失，左端轴承相当于一个支点， 卷轴通过刚性联轴器与减速器连接， 因此可将减速器的输出轴与卷轴看成一连续梁，这样卷轴近似作为一个悬臂梁看待。在脱卷过程中，废边卷在卷轴上右移，废边卷在卷轴上的重心也随之右移。由此可见， 当废边卷即将与卷轴分离， 即废边卷的重量全部作用于右轴端时，轴处于最危险状态， 因此卷轴必须进行强度剐度校核。在废边卷右移过程中， 轴上滑动摩擦力由左端轴承座内的轴上固定螺母承担，传到轴承座，所以此轴向力对强度刚度的影响不予考虑。另外在减速器的输出轴上有齿轮的作用力， 这个作用力与废边卷自重相比对卷轴强度刚度的影响是很小的，所以在校

43、核时可以忽略。因此只考虑垂直方向上的作用力来校核卷轴的强度与刚度即可。由于卷轴的形状复杂，其强度刚度的校核是一个比较复杂的过程，有意识简化一些计算是必要的。9 密封和润滑9.1润滑润滑剂的作用是减小摩擦阻力、降低磨损、冷却和吸振等，润滑剂有液态的、固态的和气体及半固态的，液体的润滑剂称为润滑油，半固体的、在常温下呈油膏状为润滑脂。润滑油润滑油是主要的润滑剂，润滑油的主要物理性能指标是粘度，粘度表征液体流动的内摩擦性能，粘度越大，其流动性愈差。润滑油另一物理性能是油性，表征润滑油在金属表面上的吸附能力。油性愈大，对金属的吸附能力愈强，油膜愈容易形成。润滑油的选择应综合考虑轴承的承载量、轴颈转速、

44、润滑方式、滑动轴承的表面粗糙度等因素。润滑脂轴颈速度小于1 m/s 2 m/s的滑动轴承可以采用润滑脂，润滑脂是用矿物油、各种稠化剂（如钙、纳、锂、铝等金属皂）和水调和而成，润滑脂的稠度（针入度）大，承载能力大，但物理和化学性质不稳定，不宜在温度变化大的条件下使用，多用于低速重载或摆动的轴承中固体润滑剂和气体润滑剂固体润滑剂有石墨、二硫化钼（mos2）和聚四氟乙烯（ptfe）等多种品种。一般在重载条件下，或在高温工作条件下使用。气体润滑剂常用空气，多用于高速及不能用润滑油或润滑脂处。综合比较选择油润滑。9.2 润滑方法向轴承提供润滑剂是形成润滑膜的必要条件，静压轴承和动静压轴承是通过油泵、节流

45、器和油沟向滑动轴承的轴瓦连续供油，形成油膜使得轴瓦与轴颈表面分开。动压滑动轴承的油膜是靠轴颈的转动将润滑油带进轴承间隙，其供油方式有连续供油和间歇供油。本次设计是采用轴上打洞，外面加个油杯，由油杯向滑动轴承持续供油。密封轴承的密封装置是为了防止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承，并防止润滑剂流失而设置的。密封装置可分为接触式和非接触式两类。当环境比较脏时和比较潮湿时，采用非接触式中的曲路密封是相当可靠的。曲路密封是由旋转的和固定的密封零件之间拼合成的曲折的缝隙所形成的。本设计中，轴因温度变化不大，因有使旋转片与固定片相接触的可能，所以端盖应为整体式。 注： 1 ：濮良贵等主编的机械设计第八版。

46、2 资料（2）：周元康等编机械设计课程设计重庆大学出版社第二版。 3 资料（3）：机械设计手册单行本液压传动与控制机械工业出版社 4 ：周国盈等主编带钢卷曲设备（修订本）冶金工业出版社。5 ：邹家祥等主编轧钢机械冶金工业出版社第三版。10 毕业设计小结毕业设计是大学四年中最富有挑战性的一次设计，是对大学四年所学知识的一个综合运用。毕业设计的结束代表我们从此走向工作岗位，因此，毕业设计也让我们对未来工作有一个提前展望和认识。在大四整个毕业设计中，我们经历了毕业实习，查阅资料，设计计算，绘制图纸和编写设计说明书等等繁琐的工作，对大学四年所学知识更加深化。 两个月的毕业设计中，我查阅了大量的资料，进行了富有成效的实习，对废边卷取机从各个角度进行了更深刻的分析。通过这次毕业设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识毕业设计也接近了尾声。，开拓了视野，了解了现今机械行业的发展方向，是自己在专业知识方面和设计方面有了质的飞跃。毕业的时间一天天的临近，毕业设计也接近了尾声。在不断的努力下，我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前，我一直觉得毕业设计知识对大学四年所学知识的大概总结，但是真的面对毕业设计的时候发现自己的想法过于的片面性。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对