板料矫直机毕业说明书11

毕业设计报告 (论文 ) 报告 (论文 )题目： 板料矫直机设计 作者所在系部： 机电工程学院 作者所在专业： 机械设计制造及其自动化 作者所在班级： 作 者 姓 名 ： 李海侠 作 者 学 号 ： 20134011309 指导教师姓名： 贺俊杰 完 成 时 间 ： 北华航天工业学院教务处制 北华航天工业学院毕业论文 I 摘要 在轧制生产过程中，由于塑性变形、冷却不均或运输等一系列原因使轧件产生不同程度的挠曲、瓢曲、波浪 等状况， 为此轧后钢材必须经过矫正。 本文介绍了矫直机的结构特点和 原理 。本次设计的矫直机是用来矫正钢板在轧制过程中产生的各种弯曲和瓢曲，通过矫正可消除钢板弯曲应力，并提高钢板的平直度，达到用户的要求。 对 矫直机基本力能参数、电动机功率 进行了 计算、对 工作辊和支撑辊的结构 进行了 设计与校核、压下机构的设计计算及校核。 关键词 ：矫直机； 板料； 压下机构 北华航天工业学院毕业论文 n to or a of to of so be of of is to in of a of of of to of of of of of 华航天工业学院毕业论文 录 摘要 . I . 录 . 1 章 绪论 . 1 题研究的意义及现状 . 1 文主要研究内容 . 1 第 2 章 矫直机方案确定 . 3 直机类型 . 3 直 机工作 原理 . 4 作辊的布置方案 . 5 撑辊的布置方案 . 6 架结构 . 6 作机座的结构形式 . 6 传动系统 . 7 第 3 章 矫直机结构参数与力能参数的计算 . 9 直机基本参数的确定 . 9 直 速度 的确定 . 11 式矫直机的力能参数确定 . 11 机功率的确定 . 13 第 4 章 主要零部件的设计与校核 . 15 作辊的结构设计和强度校核 . 15 承辊的结构设计和强度校核 . 18 第 5 章 压下机构的设计计算 . 22 下螺纹选择 . 22 纹牙的强度校核 . 22 下电动机的选择 . 23 下机构减速器的选择 . 24 向联轴器的选用和校核 . 25 第 6 章 润滑方式的选择 . 27 北华航天工业学院毕业论文 论 . 28 参考文献 . 29 致谢 . 30 北华航天工业学院毕业论文 1 第 1 章 绪论 题研究的意义及现状 我们知道，轧钢厂刚轧出的 轧件由于 运输，制造等多种 因素的影响， 都会 产生 形状的缺陷 1。 所以就 会导致所 轧制出来的产品出现 各种形状上面的情况 。 为了 解决 这些 问题 ，就需要使用矫直机了，从而能 达到规定的标准，为此 本次设计是对比 之前 的矫直机 的一些参考 资料， 做了一些参考，又 结合当前新的矫直计技术设计了该矫直机。本设计方案 的主要设计思想为 实用化、坚固耐用 。 矫直技术 是一门金属加工 学科 ， 它 广泛 的 应用 在 日用金属加工 产 业，建筑材料业，机械装备制造业，以及精密加工制造业 等各种行业中 2。 并且 矫直技术 也 推动 技术的发展与更新。所以对矫直机的要求也就越来越高，我们一提到矫直机，可能就会想到把一个弯的金属板材矫直了，其实，这里 面的学问有很多，都需要我们一步步的研究。 矫直技术 一般来说是 用于金属条材加工 时的 后部工序， 所以它也就在一定程度上决定了该种产品的质量水平 3。矫直技术 相比之前来说取 得了 明显并且 巨大的 的 发 展，相应的矫直理论也取得了 进一步的发展 。 这对于我国的矫直事业也做了巨大的改变，我们虽然取得了巨大的发展，但是好多的东西我们都没有成熟，设备以及技术都还需要改进，这就需要我们国家这些优秀的人才，也需要我们这些正在读书的大学生，我们要好好地学习这些知识，并且能够真正的学以致用。目前我国的钢铁事业发展的也很快速，所以矫直方面的事 业也会有很大的市场 4，所以做好这方面的研究对我们国家的经济也会有所提升 5。 我们提到的矫直技术的源头目前并没有明确的记载，但是我们从挖掘出来的文物中可以看到在战国时期我国的矫直技术就已经达到当时的很高水平 6。但是由于后来我国社会的特殊条件，很多的技术都只停留在手工阶段，并没有进一步的发展，相反，当时欧洲进行了产业革命，并进一步的实现了机械化生产代替手工业。所以，我们国家最开始的矫直机都是德国、英国等国家制造的。后来经过我们国家对人才的培养以及技术的研究，我国的矫直技术也迈进了一大步。 文主要研究内容 本矫直机的主要技术参数为：矫直 的 材料 为 板厚度 H=5 15大板宽 B=2000直温度 400 600 ；矫直速度 s；矫直辊辊距 280径北华航天工业学院毕业论文 2 250身长 23505 个上辊， 4 个下辊；支承辊辊径 280身长 9003个上辊、 4 个下辊；最大开度 140下装置采用一台 1455r/交流电机驱动；主电机一台、 200980r/流。 北华航天工业学院毕业论文 3 第 2 章 矫直机方案确定 直机类型 力矫直 机 轧件 是 在活动 的 压头和两个固定支点间 对准最弯部位进行反向压弯 方法进行矫直 的 。它是最简单的矫直设备。 这种矫直机 主要是 用来矫直钢轨 ， 大型钢梁、和大直径（大于200 300 毫米）钢管或用作辊式矫直机的补充矫直。压力矫直机的主要缺点是生产率低且操作较繁重。压力矫直机有卧式 和 立式两种。 伸矫直机 拉伸矫直机主要 是 用 于 矫直 板材 厚度小于 米的薄钢板和有色金属板材。 通常，辊式矫直机只能有效的矫直轧件的横向或纵向弯曲（即二元形状缺陷）。至于板带材的中间瓢曲和边缘浪形（三元形状缺陷）则是由于板材沿 长度方向 的 各纤维变形量不等 而 造成的。为了 改善这种情况 ， 就 需要轧件 有 适当的塑性延伸。在普通 的 辊式矫直机上 其实也 能使这种 情况得到一点 改善，但效果 不 理想。这时 就 需要采用 这种矫直方法 。拉伸矫直的主要特点是对轧件施加张力， 并且是高于 材料屈服极限 的张力， 使之产生弹塑性变形，从而将轧件矫直。 弯矫直机 它 的基本原理是当带材在小直径 矫直辊 上弯曲时，同时施加张力，使带材产生弹塑性延伸，从而 矫 平。这种矫直机组一般 是 在连续作业线上，可以矫直各种金属带材（包括高强度极薄钢板）。拉伸弯曲机组也可在酸洗机组上进行 机械破鳞，以提高酸洗速度。 材、棒材矫直机 管、棒材矫直的原理也是利用多次反复弯曲轧件 从而达到矫直效果 。 斜辊式矫直机的工作辊 是 具有类似双曲线的空间曲线的形状。两排工作辊轴线相互交叉。管棒材在矫直时边旋转边前进，从而获得对轴线对称的形状。 式矫直机 在辊式矫直机上轧件多次反复弯曲而得到矫直。辊式矫直机 克服了压力矫直机连续工北华航天工业学院毕业论文 4 作的不足，使得矫直的效率成倍提高，能使得矫直工序连续生产 7。 辊式矫直机的类型很多，主要的类型 有 上排每个工作辊可单独调整的辊式矫直机。这种调整方式较灵活，但 由于结构配置上的原因，它主要用于辊数较少、辊距较大的型钢矫直机 ； 整排上工作辊平行调整的矫直机。通常，出入口的两个上工作辊（也称导向辊）做成可以单独调整的，以便于轧件的导入和改善矫直质量。这种矫直机广泛用来矫直 412中厚板 ； 整排上工作辊可以倾斜调整的矫直机。这种调整方式使轧件的弯曲变形逐渐减小，符合轧件矫直时的变形特点。它广泛用于矫直 4 毫米以下的薄板 ； 上排工作辊可以局部倾斜调整（也称翼倾调整）的矫直机。这种调整方式可增加轧件大变形弯曲的次数，用来矫直薄板。 直 机工作 原理 轧件弯曲过程可以用曲 率变化来说明，主要使用以下几个曲率： 1） 原始曲率 1/件在矫直弯曲前所具有的曲率 8。 2） 反弯曲率 1/ ：在外力矩作用下，轧件强制弯曲后的曲率称为反弯曲率。在压力矫直机和辊式矫直机上，反弯曲率是通过矫直机的压头和辊子的压下来获得的。 3）总变形曲率 1/是轧件弯曲变形的变化量，是原始曲率与反弯曲率的代数和，即： 1/1/1/ (24）残余曲率 1/r：当去除外负荷后， 轧件在弹性内力矩的作用下，经过弹复后所具有的曲率称为残余曲率。如果 1/r 0，则表示轧件已矫直。 5）弹复曲率 1/ y：弹性恢复阶段，轧件弹性恢复的曲率。它等于反弯曲率与残余曲率的代数差，即： 1/ y 1/ 1/r (2根据（ 2，要使原始曲率为 1/轧件得到矫直，即残余曲率 1/r=0，则必须选择适当的外力矩，使反弯曲率在数值上等于弹复曲率。 矫直的基本原理：轧件的矫直弯曲变形过程 分为弹塑性弯曲变形和弹复变形两个阶段。弹塑性弯曲变形阶段是在弯曲力矩 M 的作用下，将具有原始曲率 1/轧件向反方向弯曲，其反弯曲率为 1/ ；当外力矩去除后，进入弹复阶段。此时在轧件的弹性内力矩的作用下，轧件弹性恢复（弹复曲率为 1/y)，最终得残余曲率 1/r。如果所取的反弯曲率在数值上等于弹复曲率，则弹复后的轧件将得到矫直。 北华航天工业学院毕业论文 5 作辊的布置方案 按工作辊的调整方法和排列方式不同，工作辊的结构有以下几种基本形式： 1） 每个上辊可单独调整高度的。如图 2个上辊都具有单独的轴承座和压下调整 机构， 可以 任意 的 调整 其 高度。此外还可以移动机架的上部分相对下部分进行集体调整。能够得到较高的矫直精度。但 是其 结构 十分 复杂，所以在实际 生活中 一般 采用的 辊数较少。 2） 上排辊子集体平行调整高度。如图 2排辊子固定在一个平行升降的横梁上，只能集体 的进行 上下平行调整，所以辊子的压下量 是 相同 的 ，结构 也 比较简单。但这种调整方式只能用较小的有效弯曲变形，才能得到较高的矫直精度，否则将 会 出现较大的残余曲率。为解决 这些问题 ，通常出入口上辊为单独调整的。这种结构方案 主要 应用于中厚板的矫直。 3） 上排辊子集体倾斜调整 。如图 2排辊子安装在一个 可以 倾斜调整的横梁上，由入口 到 出口轧件弯曲逐渐减小，可以实现大变形，小变形 的 矫直方案， 可以 得到较高的矫直速度，调整 方便， 所以应用 非常 广泛。 图 2板材辊式矫直机上辊调整方案 图 2混合排列的辊式矫直机 口倾斜； 端倾斜 4） 平行和倾斜混合排列的矫直机。如图 2种是入口段为平行排列，出口段为倾斜排列，增加了入口段轧件的大变形过程，可提高矫直质量。另一 种是中间为平行排列，两 端为倾斜排列，它不仅能提高矫直质量，而且可改善咬入条件和作用于可逆矫直。 北华航天工业学院毕业论文 6 撑辊的布置方案 1） 垂直布置。 如图 2支承辊仅承受工作辊垂直方向的弯曲。这种布置形式仅用于辊径与辊身长度比值较大的矫直机。 2) 交错布置。 如图 2支承辊承受工作辊垂直方向的弯曲，矫直过程中工作辊比较稳定。多用于工作辊辊径与辊身长度比值较小的矫直机。 3） 垂直和交错混合布置。 如图 2下排支承辊采用垂直布置形式，可漏掉辊间的氧化铁皮和其他物质，从而减轻辊面 之间的 磨损，提高 了 辊子寿命。这种布置形式多用于矫直带氧化铁皮的热轧钢板。 4） 双层支承辊。随着板材厚度的减小，矫直机工作辊辊距 和 辊径相应减小，则支承辊直径可能 会 受到限制，为加 大 支撑作用和扭转能力，增设大直径的外层支承辊 并 改为内层支承辊（中间支承辊）传动。目前这种矫直机用于铝及铝合金薄带的拉弯矫直机组中。 图 2板材矫直机支承辊的布置形式 架结构 由上、下机架，横梁组成，上、下机架均采用焊接闭式机架，具有足够的强度和刚度，加工精度高，所有矫正力通过横梁 作用在机架上 作机座的结构形式 1） 台架式 这种矫直机机座由上台架、下台架和立柱三个主要部分组成。立柱同时也是压下螺丝。压下螺丝（或螺母）转动，可以调整上、下台架的相互位置，从而也调整了矫直辊的压下量。 中厚板矫直机大多是台架式的，它的上台架可以整体平行压下和整体倾斜压下。整体平行压下，其压下机构是集体驱动的，如图 2示 。 北华航天工业学院毕业论文 7 图 2集体驱动压下装置 蜗杆减速 蜗杆减速 2） 牌坊式 牌坊式矫直机的机架牌坊可以是开式的也可以是闭式的。 牌坊式工作机座的特点是强度和刚性较好，辊子的调整和拆卸方便。故新设计的薄带矫直机常采用这种形式。它的缺点是结构较复杂，外形尺寸也较大。 传动系统 机列布置是指电动机、传动装置和工作机座的总体安排。他取决于车间内与之联系的设备布置情况、安置该矫直机的面积亦即传动装置的布置形式等。 机列布置中最简单的一种，扭矩由电动机经联合减速机传到工作辊。由于减速机与齿轮座放在一个箱体内，机列布 置紧凑，重量轻，占地面积小，润滑集中。但是，联合减速机结构较复杂， 很难 加工制造和维修。 电动机经减速机传到齿轮座，齿轮座再通过几根输出轴传动工作辊的布置形式。这种布置方式中的减速机与齿轮座的结构均较简单，但机列长度较长。当电动机功率超过 6080 千瓦时，通常采用双电机驱动。这样不仅可以使减速机负荷均匀，而且可缩短机列长度。一般情况，这种布置方式的机列总宽均不超过工作机座的宽度，故适于在连续机组中布置。 采用了球面蜗轮减速机。一般只在齿轮座必需采用两根相距较远的输入轴时，才使用这种布置形式。机列其宽度很大，只 是在机列长度受限制时，才采用。 具体布置形式根据不同的情况而定， 本次设计的 矫平机采用第二种形式。 主传动系统 （ 1）减速器 在矫直机主传动系统中，减速机除 了 有减速作用外，还有 平衡 分配传动扭矩的作用，因此也称 为 减速分配器。它有三种主要形式：圆柱齿轮型、圆柱 这种形式中，每种又可分为单支（指单根输出轴）、双支、三支等几种结构。 在辊数大于 7 的矫直机上， 通常不 使用单支减速分配器。因为传递的总扭矩大，齿轮北华航天工业学院毕业论文 8 座的齿轮尺寸也大，使齿轮座输出轴的间距很难与矫直机辊间距相适应。因此，在 辊式钢板矫直机上，大多使用多支的减速分配器，这样也可使齿轮座的载荷均匀。 由于矫直机的第三辊（或第二辊）受的矫直扭矩最大，因此，对该辊要尽可能由减速机的一根输出轴经齿轮座直接传动，以减轻齿轮座的负荷。为适应矫直机在连续机组中的安装，将矫直机设计成可以双向进料的结构。这时，矫直机另一端的第三辊（或第二辊）也由减速机的一根输出轴传动。在这种情况下，减速机中心距总和应等于齿轮座两边第三轴或第二轴之间的距离。这一值受齿轮座最大中心距的限制。 圆柱齿轮减速机的制造和安装较为简单，因此在矫直机主传动系统中获得广泛应用。在制造能力许可下，也可使用联合减速机。将减速机和齿轮座连成一个整体，可减少传动件，且结构紧凑，能减小机列总长度。 （ 2） 齿轮座 一般情况，为防止钢板在工作辊间打滑，辊式钢板矫直机所有的工作辊都是驱动的。齿轮座的作用是将减速机传来的扭矩分配给各个矫直辊。 齿轮座输入轴数目与减速机的支数相同。每根输入轴带动一组齿轮。在输入轴数量较多时，各组齿轮之间互不联结，以避免功率传递路线闭合，恶化齿轮啮合条件。 按照齿轮的啮合列数，可分为单列齿轮座和多列齿轮座。一般在工作辊距小于 50 毫米时，一采用这种形式。与单列齿轮 座比较，多列齿轮座的总中心距小，因为每对齿轮的齿宽是根据传递的扭矩确定的，同时，齿轮避免了重复啮合，因而可适当减小中心距。多列齿轮座的齿轮轴刚性较低。为保证齿轮轴的刚度，通常只在辊距大于 50 毫米时才采用这种结构。 由于在矫直机的功率中，轴承摩擦损耗占得比重较大，所以齿轮座、减速机和矫直机本体一般均采用滚动轴承。 （ 3） 万向联轴节 由于齿轮座的总中心距大于矫直机的总中心距，因此齿轮座输出轴与矫直辊采用万向联轴节联接。 矫直机上常用的万向联轴节除了一般的滑块式叉头扁头型外，在辊径小于 120 毫米时，也采用 球型万向联轴节。 在小辊距矫直机上也可采用简易型钢球万向接轴 。 这种联轴节中采用标准钢球（ 64），它只起定心作用，矫直扭矩是靠两插头的侧面直接接触来传递的。这种联轴节结构简单，易于制造 ，易于拆卸。 北华航天工业学院毕业论文 9 第 3 章 矫直机结构参数与力能参数的计算 直机基本参数的确定 距 t 的确定 辊距 t 的确定对保证矫直机的矫直质量有重要影响。在矫直轧件时，其基本 的 条件是轧件应产生弹塑性弯曲变形，例如，对钢板矫直机，根据前面几个辊子的反弯曲率必须满足下列条件： Eh 211 （ 3 显然，若板材的 E 已确定，则 s 越大或 h 越小，反弯曲率半径 也应越小。与此对应，矫直辊径 D 与辊距 t 也应越小。 确定辊距的原则是既要满足辊子的强度条件，又要保证轧件矫直质量。最小允许辊距受辊子强度条件限制；最大允许辊距取决于轧件矫正质量。 根据 1得 最小允许辊距为 ： a xm i n（ 3 图 3大允许辊距 北华航天工业学院毕业论文 10 如图 3示根据 1得最大允许辊距为： 9103 0 0102 0 a x（ 3 根据经验值辊距取 t=280径 D 的确定 由表 3知道工作辊直径 D=()t=238 252 取 D=250 3 1 辊径与辊距的比值 矫直机类型 / 矫直机类型 / 薄板矫直机 板矫直机 板矫直机 钢矫直机 辊数 n 的确定 增加辊数即是增加轧件的反弯次数，辊数增加有利于提高矫直质量，但也会增加轧件的加工硬化和矫直功率，为此，选择辊数是 要 在保证矫直质量的前提下，使辊数尽量少。辊式矫直机常用的辊数如表 3示 ： 表 3 2 辊式矫直机常用辊数 矫直机类型 辊式钢 板矫直机 辊式型钢矫直机 轧件种类 钢板厚度 小型型钢 大型型钢 6 辊数 1911 辊身 L 的确定 辊身长度 L 取决于轧件最大宽度，根据 3得： 北华航天工业学院毕业论文 11 L=a （ 3 当 ， a=100 400 所以 L=2000+350=2350 直 速度 的确定 矫直机的矫正速度主要由生产效率确定，要与轧机生产能力和所在机组的速度相协调。查 1表 11 =s 在此取 =s。 式矫直机的力能参数确定 用在轧件上的弯曲应力 对于中厚板矫直机，通常是第一辊和第 n 辊为单独调整，其余为集体调整， 如图 3因此，除第二辊和第 外，中间各辊的弯曲力矩可认为是相同的，而第一辊和第 n 辊力矩为零，故弯曲力矩之和为： 1122 ( 4 )i M n M M （ 3 图 3用在矫直辊上的压力和弯曲力矩 考虑到原始曲率较大，第二辊的弯曲力矩2 ： M =1=1a 与1别为中间各辊弯曲力矩与弯曲力矩与值。二者数值的大小决定于中间各辊所调整的弯曲程度。一般取值为 a=在北华航天工业学院毕业论文 12 本方案中，采用的第一辊和 第 九辊单独调整，整体平行布置方案，因此 n=9 时，弯曲力矩之和为 80 . 8 8 ( 9 4 )8224 . 4 0 . 8 42 5 1 5 9 6 . 8M i M M Ms s 其中： 2 2 92 1 0 0 1 6 1 0 63 0 0 1 0 4 0 3 2 044 （ 3 算矫直钢板时轧辊上的作用力 依据 3356P， 作用在上、下两排辊子上的矫直力之 和： P= 98218 （ 3 = 18 14 n a = 8 1 0 . 8 8 9 4 0 . 8 4 4 0 3 2 00 . 2 8 =N 因1M=0，2M=M=4M=5M=6M=7M=M=M=0 所以，作用在各辊子上的力分别为： (北华航天工业学院毕业论文 13 (767 ()2(2（ 3 上述计算表明，第三根辊子上受力最大，所以应对其进行强度校核。 机功率的确定 如果分别考虑各辊子下轧件的塑性变形功，则根据 3矫正扭矩为： 2 （ 3 0300(496262性变形曲率折算系数。对于单向波浪形的轧件，26，根据塑性变形曲率折算系数计算图选取 a 值，此处2，则根据图 3 得 a=6 300板宽度 m 板厚度 m 直辊直径 m 料的弹性模量 10206 北华航天工业学院毕业论文 14 图 3塑性变形折算系数 a 的计算图 电动机功率计算公式为： N = 12)2( k（ 3 则 0 8 ( 正扭矩， M P 用在辊子上的压力总和 ， KN 子与轧件的滚动摩擦系数，对于钢板 f =果考虑可 能出现的较大的滑动摩擦，则对于钢板， f =于型钢， f = 子轴承的摩擦系数，滚动轴承 =针轴承 =动轴承 = 子直径， m 子轴承处直径（滚动轴承取中径 ） m m/s 动效率， =支承辊时取较小值） 所以，查阅 4,选用 冶金用电机，其基本参数如下： 额定功率为 200 千瓦 转动惯量为 m,额定转矩为 1910n m 额定转速为980r/北华航天工业学院毕业论文 15 第 4章 主要零部件的设计与校核 作辊的结构设计和强度校核 （ 1） 工作辊的结构设计 因上下工作辊结构相同，故取上工作辊为研究对象 工作辊采用如图 4示结构方案，选用 60轧辊材料。其拉伸强度极限 b =930服极限强度 s =490安全因数 n=5，则该材料的许用应力 = =以依据 4,7选轴承型号为 23030C/ 4作辊结构简图 上图中相关尺寸为： L=2350 c=150 a=2650 D=250 d=150 深孔直径 d =80mm p=30%=30%= 4轴端装配的详细设计方案 （ 2） 工作辊的强度校核 轴的计算简图 4示 ： 北华航天工业学院毕业论文 16 图 4工作辊的载荷分析图 上图中相关尺寸为： b=2000 L=2350 c=150 a=2650 D=250 d=150 深孔直径 d =80身中央断面 2的弯曲力矩为： 4(22（ 4 则弯曲应力： 3313 2222 （ 4 截面 1的弯矩为： 弯曲应力为 ： 3313 1111 则传递到矫直辊上传递的扭矩为： 550（ 4 其中 电机则扭转应力为： 北华航天工业学院毕业论文 17 3311 （ 4 3322 依第四强度理论校核得： 22 3 a （ 4 1面 22 112111 2面 22 222 2222 均满足强度要求。 （ 3） 轴承校核 前面已初选工作棍轴承型号为 23030C/心 滚 子轴承，基本参数如下： d=150 D=225B=56本额定动载荷为 38承受力如图 4示： 图 4承受力图 每个轴承所受的径向力为： 30321 3因无轴向载荷，故 00所以径向当量动载荷： 1 （ 4 北华航天工业学院毕业论文 18 其中 此处取 1.5 KN 以轴承寿命： 天小时1 1 7 0) 14 3 8(601031066 4 本额定动载荷 KN 子转速 m 310根据实际情况轴承寿命已满足要求 承辊的结构设计和强度校核 （ 1） 支承辊结构设计 拟定支承辊结构如下图所示。选用 60轧辊材料。其拉伸强度极限 b =930服极限强度 s =490安全因数 n=5，则该材料的许用应力 =阅 4,7用调心滚子轴承，轴承型号为 23030C/ 4承辊结构简图 上图中相关参数如下： 北华航天工业学院毕业论文 19 a=1260 b=900 c=180 d=150 D=280 2d=190 4轴端装 配方案图 （ 2） 支承辊的强度校核 因上下排支承辊结构相同，所以取上排支承辊为研究对象。支承辊的结构简图及其载荷分析图如 图 4示： 图 4支承辊载荷分析图 上图中相关参数如下： b=900 c=180 d=150 D=280 2d=190mm p=70%=70%=身中央断面 2的弯曲力矩为： w 139)880041090(807)84(m a x 弯曲应力为： 北华航天工业学院毕业论文 20 33m a x 满足应力要求 轴颈 1所受弯矩为： 33 满足应力要求 （ 3） 轴承校核 上面已初选 23033C/调心辊子轴承， 基本参数如下： d=150 D=225B=5638承受力载荷图如图 4示： 图 4支承辊轴承受力载荷图 单个轴承所受的径向力为： 704 32211 其中3P=为第三辊所受轧制力 因无轴向载荷，故 00所以，轴承所受径向当量动载荷： 1 其 中， 此处华航天工业学院毕业论文 21 则轴承寿命为 : 天小时 5 4) 34 3 8(601031066 rh KN m 310根据实际情况轴承寿命已满足要求 北华航天工业学院毕业论文 22 第 5 章 压下机构的设计计算 下螺纹选择 参数要求：电动机压下速度 v=s 最大压下量为 15型选择：考虑到螺杆要承载较大力，所以选择锯齿形螺纹，因为锯齿形螺纹适用于单向受力条件，且承载力较大。 压下螺丝直径为： 14 （ 5 所以 d 0 846 其中， P 为单个承载螺杆所受轴向力，即 P= 1 2 3 414 P P P P =14（ 288+=杆采用铸钢 服极限 =270据相关设备经验值选取 d=180查阅 45距 P=8中径 74小径 与其配合的内螺纹参数如下：2D=174D=168纹牙的强度校核 如图 5示：螺纹牙危险截面 a a 的剪切强度为 图 5 螺纹牙简图 北华航天工业学院毕业论文 23 3338 4 . 3 1 0 4 . 53 . 1 4 1 8 0 1 0 0 . 7 5 8 1 0 5 . 4 6 3 6F M P aD b u （ 5 其中， 为零件材料铸钢 许用剪切应力 186 F 为单个螺栓柱所承受的压力 螺纹牙危险截面 a a 的弯曲强度为 ： D 3322 336 6 8 4 . 3 1 0 3 1 0 1 3 . 63 . 1 4 1 8 0 1 0 0 . 7 5 8 1 0 5 . 4 6 3 6 P （ 5 其中 ， b为螺栓材料铸钢 许用弯曲应力 310 372 b 为螺纹牙根部的厚度； l 为弯曲力臂 2 1 8 0 1 7 4322m m 。 满足强度要求。 下电动机的选择 粗略计算整个压 下部分的总重： 2 6 0 037557515127 压下装置上机架支承辊工作辊总G（ 5 则单根螺柱的受重为 P= 总压下螺柱的传动力矩： 8 4 2)8 3 21 7 t 221 （ 5 1P d r c t a r c t a n 22 一般取 t mm a 据 3得 北华航天工业学院毕业论文 24 8 3 r c ta na r c ta 据 7得压下螺丝的电动机传动功率为： 5 5 04（ 5 n i m i n/ 相当于压下转速根据计算结果选用 132S 4 型号电机 ：额定功率 瓦 额定转矩 35 NM 额定转速 1455r/ 重量 80下机构减速器的选择 压下机构总传动比 7,16选用 圆弧圆柱蜗轮蜗杆减速器。 根据电动机的输出转