机械毕业设计（论文）-1150钢坯开坯轧机主传动设计（全套图纸） .pdf

辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） i 1150 钢坯开坯轧机主传动设计 摘要 1150 钢坯开坯轧机主传动装置是轧钢生产中非常重要的轧制设备， 它在轧钢生产中 使用越来越广泛，尤其是在热轧薄板带钢生产中的破鳞、控制板坯宽度等方面更是必不 可少的轧钢设备。本次设计的主要目的是对开坯轧机的主传动系统进行了解和研究，并 对主要部件进行设计和校核计算，最终设计绘制出 1150 开坯轧机主传动系统的总装配 图。本次设计主要包括阐述开坯轧机的发展、结构、作用和主传动方案等，并重点对开 坯轧机主传动系统中涉及的各个零部件进行了设计计算。主要包括轧机结构参数计算、 力能参数计算、主电机选择、轧辊设计与校核、轧辊轴承计算等相关内容。通过本次 设计各方面的分析和计算，我们对设备的性能和存在的问题有了更深的了解，并使设备 在理论上得到进一步的改进。 关键词：主传动系统；轧机；轧辊；机架 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） ii the design of the 1150billets boil pei the main driver device of roll billet 1150 primary mill main drive is very important in the production of steel rolling rolling equipment, it is more and more widely used in steel rolling production, especially in the production of hot rolled strip steel plate breaker, control is indispensable equipment of steel rolling slab width, etc. the main purpose of this design is to understand the big mill main drive system and research, and the main components of the design and checking calculation, final design drawing out 1150 primary mill main drive system of the general assembly drawing. this design mainly includes the development of primary mill, structure, function and main transmission scheme, etc., and focus on primary mill main drive system of the various components involved in design and calculation. mainly including mill structure parameter calculation, force can parameter calculation, choice of main motor, and roll design and checking, roller bearing longevity. 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） iii key words: main drive system; rolling mill; roll; rack 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） iv 目录 1 绪论 . 1 1.1 轧钢机械的定义 1 1.2 初轧机在轧钢生产中的作用 . 1 1.3 轧钢机械设备的组成 . 1 1.4 轧钢机的分类及标称 . 1 1.5 国内外开坯机的现状及发展情况 2 1.5.1 国内外开坯机的现状 . 2 1.5.2 国内外开坯机的发展情况 2 1.61150 钢坯开坯机主传动 3 2 总体方案设计 . 5 3 1150 钢坯开坯机力能参数的计算 7 3.1 电机容量的选择 . 7 3.1.1 电机轴上的力 . 7 3.1.2 电机的发热和过载校核 . 9 3.2 轧制力的计算 . 11 3.2.1 轧制规程 . 11 3.2.2 轧辊主要尺寸的确定 1 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.2.3 轧制力的计算 13 3.3 电机驱动轧辊时的力矩计算 17 3.3.1 轧辊受力分析 17 3.3.2 电机驱动轧辊的力矩 18 4 零部件的选择与强度校核. 200 4.1 轧辊轴承的选择与校核 . 20 4.1.1 轴承的选择 . 20 4.1.2 轴承冷却及用水量的校核 . 21 4.2 轧辊的强度计算 . 22 4.3 机架的选择和强度计算 . 25 4.3.1 机架的设计准则 25 4.3.2 机架结构尺寸的确定 26 4.3.3 机架强度的校核计算 27 4.4 万向接轴的选择与计算 . 31 4.4.1 扁头强度计算 . 31 4.4.2 叉头的强度计算 32 5 开坯机的润滑方式 . 33 5.1 轧机轧辊的润滑 . 33 5.2 轧辊轴承的润滑 . 33 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） v 5.3 轧机主轴连接的润滑 34 6 设备的环保、可靠性和经济评价 . 35 6.1 设备的环保 35 6.2 机械设备的可靠性 35 6.2.1 机械设备的平均寿命 36 6.2.2 机械设备的有效度 . 36 6.3 机械设备的经济评价 37 总结 . 38 致谢 . 39 参考文献 . 40 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页 1 绪论 1.1 轧钢机械的定义 轧钢机械在轧钢生产中亦称轧钢机。一般是将被加工材料在旋转的轧辊间受压力产 生塑性变形即轧制的机械设备，称为轧钢机。在大多数情况下，轧制材料的生产过程要 经过几个轧制加工阶段，整个过程中还需要一系列的辅助工序，比如将原加工材料由仓 库运出 、加热 、轧件送往轧辊 、轧制、 翻转、 剪切 、矫直 、打印 、轧件的收集 卷取成卷等等。一个轧件生产的全过程是由各种机械设备按工艺顺序排列而成的机械设 备来加工完成的，这种机械体系叫轧钢机械或称轧钢机。 1.2 初轧机在轧钢生产中的作用 方、板坯开坯轧机既可轧制板坯，又可轧制方坯，生产比较灵活。初轧机较多地采 用了液压传动，机械化程度比较高。 按老式的钢锭生产体系布局，一个大型钢铁联合 企业，应该是板材、型材和管材等产品都能生产，当一个或几个炼钢厂的钢坯分别供应 板材厂、型材厂和管材厂时，初轧厂是整个生产体系中最重要的环节，一旦初轧厂生产 受阻，其经济损失是不可想象的，因此可以说明在传统老式的钢铁生产体系中初轧机的 地位是非常重要的。 1.3 轧钢机械设备的组成 轧钢机械设备的组成可以分为两大类：主要设备和辅助设备 1.主要设备： 直接使轧件产生塑性变形的机械设备称为主要设备， 也称为主轧机组。 它包括：工作机座（轧辊、 轴承 、轧辊调整装置 、控制装置及机架等），万向或梅 花接轴，齿轮机座，减速器，主联轴节，主电机等 2.辅助设备:是指主轧机组以外的各种设备， 它用于完成一系列辅助工序。 辅助设备 种类繁多，车间机械化程度越高，辅助设备所占整个车间机械设备总比重也越大。 1.4 轧钢机的分类及标称 各类轧机的工作原理和主要结构基本相同只是轧制的温度压力和速度有所差 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 2 页 异。轧机中使用最多的是轧钢机。轧机又可分为半成品轧机和成品轧机。半成品轧机主 要是开坯机包括初轧机板坯轧机和钢坯轧机。 轧钢机的标称有许多习惯称谓，一般与轧辊或轧件尺寸有关。 钢坯轧机和型钢轧机的主要性能参数是轧辊的名义直径， 因为轧辊名义直径的大小 与其能够轧制的最大断面尺寸有关. 钢板车间轧钢机的主要性能参数是轧辊辊身长度，因为轧辊辊身长度与其能够轧制 的钢板最大宽度有关。因此，钢板轧机是以轧辊辊身长度标称的。 钢管车间轧钢机则是直接以其能够轧制的钢管最大外径来标称的。 1.5 国内外开坯机的现状及发展情况 1.5.1 国内外开坯机的现状 我国大钢厂从 70 年代已用先进的连轧轧机，连轧机采用了一整套先进的自动化控 制系统，全线生产过程和操作监控均由计算机控制实施，轧件在各种轧机上同时轧制， 大大提高了生产效率和质量。 我国粗钢产量位居世界第一。国内十大钢铁企业年产粗钢均在 1000 万吨以上。近 年来，钢铁重组进入衰退期，比如宝钢控股的广东钢铁集团，山东济钢、莱钢为主组建 的山东钢铁集团，还有河北钢铁集团等。但是，我国钢铁业要振兴，必须走精细化道路。 热轧卷和冷轧卷目前还停留在重产量轻质量的瓶颈。轧钢行业必须走高端路线，造船业 和汽车制造业、建筑业的兴旺，能给轧钢行业带来机遇，但是矿石的涨价给我国轧钢行 业带来新的困境。 国内轧钢行业要真正做大做强，必须不断对钢坯质量、加热、辊型控制、卷取能力、 酸洗等系列环节加强。另外，做重型机械的一重、二重、上重、太重等必须奋起，探索 高精轧钢设备。 1.5.2 国内外开坯机的发展情况 目前开坯机的发展趋势有如下几点： 轧钢生产的发展决定于轧钢铁的逐步改善及以新的机械装备它们。与轧钢设备 发展的同时,生产技术和轧辊孔型设计了改变和改善了。如果以工作机架排列的原则作 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 3 页 为轧钢铁分类的基础,那么现有的轧钢铁机根据它们完善的程度可以排成下列次序:1)单 机架的,2)单列式的(包括二个以上的机架译者注),3)二阶段式的,4)三阶段及多阶段 式的,5)间断顺列式的,6)半连续式的,7)连续式的,8)无止境轧制轧钢机。 开坯机近年来的发展特点有以下几点： 1.万能式板坯开坯轧机发展迅速， 进 20 年来随着热连轧和中厚板轧机的发展， 板坯 需要量不断增加。由于万能式板坯开坯机带有立辊，可以减少翻钢道次 减少轧制时间， 轧出的板坯质量好，易于实现自动化控制。 2.向重型化方向发展，开坯机的重型化是指大钢锭、大辊径、大功率。 3.采用自动化控制。开坯机的自动操作已由电子计算机自动在线控制。 4.提高了钢坯质量，改进精整工序，采用大吨位板坯剪切机及在线火焰清理机。 5.缩短轧机辅助机械工作时间。 .采用专用换辊装置 .采用提高运锭能力的运锭方案 .改进板坯剪切机的结构 .采用无减速器传动装置。可以减少机械储存的动能 6.二十世纪及其以后的发展动向，随着连铸技术的发展，连铸及开坯机相结合的连 续轧机组将会进一步发展。 1.61150 钢坯开坯机主传动 轧钢机主传动装置的作用是将电动机的动力、力矩和运动传递给轧辊。 1150 钢坯可逆式开坯机的主传动装置是由电动机、 联轴器、 齿轮座及连接轴组成。 1.电动机：为开坯轧机提供动力源，是开坯机的动力设备 2.联轴器：连接电机和齿轮座以及连接轴，以便传递运动和动力 3.齿轮座：当工作机座有一个电动机带动时，通过齿轮座将电动机的力矩和运动均 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 4 页 匀的分配给两个轧辊。 4.连接轴：开坯机和电动机以及齿轮座的动力和运动都是用联轴器传递给联接轴并 带动轧辊运动的。 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 5 页 2 总体方案设计 1150 方坯型钢坯轧机采用双电机驱动，能对上下辊同时进行调速处理，方便对下 辊进行调速调整，从而使下辊的运转速度加快。毛坯方坯通过轧机组轧制时，要能保证 方坯在出口处高于辊道平面，以防止方坯撞坏传动辊道。 一般 1150 方坯型钢坯轧机取消电动机和轧辊之间的齿轮座和减速机。 由两个电动 机分别驱动两个工作轧辊。因为减速机造价高，而且能源消耗较大，所以用传动轴代替 后可使整个机械设备结构简单，节俭了很多运作成本。 在轧辊和电机之间用滑块式万向接轴连接，两个电动机分别用两个连接轴驱动轧辊 进行钢坯轧制。1150 方坯型钢坯轧机采用了闭式机架，而机架是个整体框架有较高的 强度和刚度，闭式机架主要用于轧制力较大的初轧机、板坯轧机和板带轧机。由于轧制 精度较高，需要有较高的机架刚度和强度，所以方坯轧机采用了闭式机架。但是闭式机 架又不易换辊。 轧辊轴承是轧钢机械轧钢工作机座中的重要部件，由于轧机的结构和工作条件差别 较大，所以必须采用不同种类的轴承。与一般用途的轴承相比，轧辊轴承有以下特点： 1）工作环境相对比较恶劣 2）运转速度差别很大 3）工作负荷较大 轧辊轴承主要分为滚动轴承和滑动轴承，滑动轴承又分为半干摩擦和液体摩擦两 种，1150 方坯型钢坯轧机采用了酚醛夹布树脂滑动轴承，它广泛用于各种型钢轧机、 初轧机和钢坯轧机。 1150 钢坯轧机采用重锤式平衡装置。它工作可靠、维修方便。广泛用于轧辊移动 量很大的初轧机上。其缺点是设备重量大，轧机基础结构较复杂。 总体设计主传动装置示意图如下 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 6 页 1.轧辊 2.万向接轴 3.连接轴 4.主电机 如如 2-1 图图1150 钢坯开坯机主传动系统示意图钢坯开坯机主传动系统示意图 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 7 页 3 1150 钢坯开坯机力能参数的计算 3.1 电机容量的选择 3.1.1 电机轴上的力 根据总体方案设计初选电机容量为 4000 千瓦， 其运转速度为 70r/min 再验证是否合 格。由轧辊上的静力矩选择 = 9550 z k nm n k er （3.1） er er er n n m= 9550 （3.2） 式中：k电机的过载系数 k=1.52.0 取k=1.5 传动效率 =0.860.90 er n 电机转速 z n 轧辊转速 选电机容量 电机容量：由式（3.1）得 = 9550 z k nm n k er 取 =0.90 k=1.5 电机转速：sm d v nz/46.66 115014 . 3 46060 1 = = 则得 在电机和轧辊之间没有减速器和齿轮座，所以设计中的传动比以1=i进行计算。 mn n n m er er er = 5 1046 . 5 70 4000 95509550 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 8 页 kwner06.3928 90 . 0 95505 . 1 46.6610762 . 0 6 = = 计算轴上的力矩 apmz= 1 821.14810292 . 4 6 = mn = 6 10639 . 0 同理各个道次上电机轴的力矩如下表 表表 3- 1 电机轴轧制力矩电机轴轧制力矩 摩擦阻力矩的简单计算 66 1 10110 . 1 90 . 0 10292 . 4 2 575 2 =p d m f 道 次 轧制力 p(n) 轧制力臂 a （mm） 电机轴轧制力矩 mk（n） 1 4.292106 148.821 0.762106 2 2.985106 148.821 0.444106 3 4.441106 148.821 0.661106 4 3.983106 148.821 0.593106 5 2.778106 148.821 0.413106 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 9 页 i m m k f 1 2 ) 1 1 ( = （轴的传动效率=0.960.98 取 =0.97） 1 10762 . 0 1- 97 . 0 1 6 = ）（ mn = 4 10357 . 2 电机轴上静力矩的计算 mn i m m z j = = 6 10879 . 1 同理,可得各道次的摩擦阻力矩 表表 3- 2 各道次摩擦力矩各道次摩擦力矩 3.1.2 电机的发热和过载校核 主电动机轴上的力矩由四部分组成，即 道 次 轧制力矩 p(n) 轧制力臂 a （mm） 电机轴轧制力矩 mk（n） 1 4.292106 148.821 0.762106 2 2.985106 148.821 0.444106 3 4.441106 148.821 0.661106 4 3.983106 148.821 0.593106 5 2.778106 148.821 0.413106 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 10 页 donkonf fz d mkm i mm m+ + = 2 1 （3.3） i m m k f =1 1 2 （3.4） 式中： d m 主电动机力矩，knm； f m 附加摩擦力矩， 2 1 f f f m i m m+=， knm； z m 轧辊上的轧制力矩，knm； don m动力矩，轧辊运转速度不均匀，各部件由于有加速或减速所引起的惯性力 所产生的力矩，knm； kon m空转力矩，即轧机空转时，由于各转动件的重量所产生的摩擦力 及其它阻力矩，knm； i电动机和轧辊之间的传动比。 电动机至轧辊之间的传动效率； 则有： kon m约为主电动机额定功率的 5%，取 erkon mm%5=由于轧机匀速运动，所 以0= don m； 55 10273 . 0 1046 . 5 %5= kon m knm 64 6 max 10126 . 4 010357 . 2 1 10639 . 0 110 . 1 =+ + = ）（ d mm 轧机轧制过程中，电机轴上的最大力矩 6 max 10126 . 4 =m knm 对于可逆电机，电机 过载系数5 . 2=k，则电机工作时静力矩 66 6 max 1046 . 5 10650 . 1 5 . 2 10126 . 4 =ng.b/s 式中: nj机架的安全系数； ng轧辊的安全系数； b机架材料的强度限； s机架材料的屈服限。 窗口尺寸 机架窗口的宽度 sbb z 2+= 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 27 页 801200+= 1280= 式中：s窗口滑板厚度，一般取 s=2040mm，取 s=40mm b机架的窗口的宽度 bz轧辊轴承座的宽度 4.3.3 机架强度的校核计算 受力分析弯矩图和应力图 如如 4-2 图矩形自由框架弯曲力矩图图矩形自由框架弯曲力矩图 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 28 页 如如 4-3 图闭式机架应力图图闭式机架应力图 由弯矩图可知，根据公式 1 2 my r mx= 12 3h b i = 假设上下衡量惯性矩相同 21 ii =,则可得 2 2 1 1 2 2 1 1 1 1 2 4 i l i l i l i l rl m + + = 上下横梁及立柱的截面图 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 29 页 如图如图 4-4 横梁截面形状横梁截面形状 如如 4-5 图立柱截面形状图立柱截面形状 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 30 页 上横梁的面积： mma181250012501450 0 = 上横梁的型心： mmz625 2 1250 0 = 横梁的真实型心： mm aa zazaza z641 . . 50 551100 0 = = 上横梁的总惯性矩： 411 1033 . 1 mmiy= 38 1 1008 . 2 641 mm i w y = 38 2 1019 . 2 6411250 mm i w y = = mn i l i l i l i l rl m= + + = 9 2 2 1 1 2 2 1 1 1 1 1073 . 2 2 4 进行机架强度的校核： 100的温度，有的摩擦机件在高压力下运转，需承 受冲击负荷，润滑膜极易被破坏；另一方面，轧机轧辊转速不高，很难形成油膜。此外， 轧机工作环境中水分多、灰尘多、有腐蚀性气体等都是润滑的不利条件。因此对润滑油 提出更高的要求： 1.能适应高温、高压负荷各种转数的要求，能够保证处于液体摩擦状态。 2.在机械运转过程中应具有冷却作用，保证摩擦表面具有一定的工作温度。 3.具有清洁作用，能吸收带走运转过程中产生的一些物质，如金属屑、灰尘 等杂物。 4具有抗氧化、抗腐蚀作用，能在规定的时间内经受住外界温度、压力、湿气与氧化 作用，而不被腐蚀。 综上所述，本设计中轧机大部分部件可采用稀油润滑方式进行润滑。 5.2 轧辊轴承的润滑 轧辊轴承的润滑原则上与其他滚动轴承的润滑基本一致， 只是轧辊轴承的工作条件 比较恶劣，其工作性能能否获得有效发挥在很大程度上取决于轴承的润滑情况。 轧辊轴承采用的润滑方法主要有脂润滑和油润滑。 脂润滑的润滑脂兼有密封作用，密封结构和润滑设施简单，补充润滑脂方便，因此 只要工作条件允许，轧辊轴承一般都采用脂润滑。 油润滑的冷却效果强，并能从轴承内带走污物和水分。轧辊轴承采用油润滑的润滑 方法有压力供油润滑、喷油润滑、油雾润滑和油气润滑。 压力供油润滑是常规转速下轧辊轴承最有效的润滑方式。 喷油润滑是将润滑油以一定的压力通过装在轴承一侧的喷油嘴喷入轴承内部进行 进行润滑，一般应用在高速轧辊轴承，或者压力供油润滑不能满足冷却要求的场合。 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 34 页 喷雾润滑是将含有油雾的干燥压缩空气喷到轴承内部进行润滑，使用油量少，由于 空气的作用，冷却效果极强，主要用于轧制速度高和轧制精度高的大型轧辊轴承，或者 用于在轴承箱中不经常拆卸的轧辊轴承。 综上所述，本设计中轧辊轴承采用油润滑润滑方式。选择润滑油主要确定润滑油的 粘度，根据粘度选用适当的润滑油粘度。 5.3 轧机主轴连接的润滑 万向滑块联轴器又名金属滑块连轴器，其滑块呈圆环形，用钢或耐磨合金制成，适 用于转速较低，传递转矩较大的传动。 万向滑块联轴器由两个在端面上开有凹槽的半连轴器和一个两面带有凸牙的中间 盘组成。因凸牙可在凹槽中滑动，故可补偿安装及运转时两轴间的相对位移。 万向滑块联轴器零件的材料可用 45 钢，工作表面需要进行热处理，以提高其硬度； 要求较低时也可用 q275 钢，不进行热处理。为了减少摩擦及磨损，使用时应从中间盘 的油孔中注油进行润滑。 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 35 页 6 设备的环保、可靠性和经济评价 6.1 设备的环保 环境保护简称环保。环境保护（environmental protection）涉及的范围广、综合 性强，它涉及自然科学和社会科学的许多领域，还有其独特的研究对象。环境保护方式 包括：采取行政、法律、经济、科学技术、民间自发环保组织等等，合理地利用自然资 源， 防止环境的污染和破坏， 以求自然环境同人文环境、 经济环境共同平衡可持续发展， 扩大有用资源的再生产，保证社会的发展。 机械设备的环保性是指机械在作业时保护环境的性能， 该环境指操作人员的工作环 境和设备运转区周围的环境。在轧制过程中，轧辊需要进行冷却，一般用水冷却，但用水量 较大大，因此需要将工业用水产生的污水进行净化处理，经过净化处理的水再进行循环的使用。 由于磨损、故障等原因降低了设备的使用寿命。因此对设备需要进行加强维护、清扫设备运行中 产生的灰尘和油污，使设备表面光亮整洁满足设备的环保要求。 机械设备环保性包括防治工业生产排放的“三废”（废水、废气、废渣）、粉尘、 放射性物质以及产生的噪声、振动、恶臭和电磁微波辐射，交通运输活动产生的有害气 体、液体、噪声，海上船舶运输排出的污染物，工农业生产和人民生活使用的有毒有害 化学品，城镇生活排放的烟尘、污水和垃圾等造成的污染；其主要有以下几种： 降噪：在轧机设备中设置消音装置，降低噪音。 废物处理：乳化液及废水回收再利用，将冷却用水经过简单的处理输入供热管道， 用于供暖。废钢回收再利用，用于炼钢及设备强度不高的机加工。 除尘：及时清理，分类处理轧钢设备在轧制过程中产生的灰尘和粉尘。 机械设备作业时污染环境的因素主要包括有噪声、振动及废气、废液、废渣排放时 的含有有害气体、有毒成分、微粒粉尘等。因此必须改进机械设备的结构，增加净化处 理装置，加强设备的状态检测和维修，合理使用设备等各方面综合措施，改善机械设备 的环保性是一项艰巨的任务，但可以从选用环保性好的设备和零部件本质中改善。 6.2 机械设备的可靠性 所谓可靠性，是指系统、设备或哦零部件在规定条件下和规定时间内，完成规定功 能的能力。 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 36 页 在机械设备的工作过程中，由于工作环境比较恶劣，而且负荷变化频繁，机械设备 在工作的过程中常常受到振动、冲击、摩擦等力的作用。在长期的工作状态性，导致了 设备的性能变差、磨损加剧，因此，加强对设备的维护和保养是非常有必要的。通过对 机械设备的及时的维护和保养可以有效的减少机械的故障，提高设备的利用率和使用寿 命，同时还能够减少设备运行和生产中的成本，保证生产的安全。 机械可靠性设计可分为定性可靠性设计和定量可靠性设计。所谓定性可靠性设计就 是在进行故障模式影响及危害性分析的基础上，有针对性地应用成功的设计经验使所设 计的产品达到可靠的目的。所谓定量可靠性设计就是充分掌握所设计零件的强度分布和 应力分布以及各种设计参数的随机性基础上，通过建立隐式极限状态函数或显式极限状 态函数的关系设计出满足规定可靠性要求的产品。 6.2.1 机械设备的平均寿命 设备的平均寿命函数为：( )dttrt = 0 式中：)(tr可靠度函数， 钢坯轧机的可靠度为( ) t etr =，则： 1 0 = dtet t 该轧机设备的失效率h 3- 102=，可得 ht1000= 6.2.2 机械设备的有效度 机械设备的有效度时指生产过程期间的有效工作度，即设备在整个工作时间内的有 效利用率，用统一 r 度来进行评价。 %100a + = mttrmtbf mtbf mtbf平均工作时间即可靠度： n tt i n21 t n t mtbf + = mttr平均故障时间即维修度： 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 37 页 n tt i 0n0201 0 t n t mttr + = 假设设备经 60000h 的观察，发生了 10 次故障，每次处理故障平均时间 20h，维修 故障总时间为 200h，则设备的有效度为： hmtbf6000 10 60000 = hmttr40 10 2010200 = + = %34.99%100 406000 6000 %100= + = + = mttrmtbf mtbf a 6.3 机械设备的经济评价 设备是可维修的设备，随着一次次维修，它的各项性能会逐渐下降，保养费用逐年 增加，若不计残值，可采用低劣化数值法，计算机械设备的合理更新期。因为低劣化增 加值逐年增加，如维护和修理费用、燃料动力费超额支出。 合理使用期为： 0 2k t = 式中： 0 k 总投资额， 年低劣化增加值， 假设设备价值 100000 元，一年后每年递增费用为 4000 元，则设备的经济寿命为 t/2 0 k= =4000/1000002 =7 年 即设备合理使用 7 年时，费用最小，如果再继续使用该设备，费用将会迅速增加， 此时就应该尽快更新设备，防止事故发生以及运营成本的增加。 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文