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轧机
分齿箱
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两辊轧机分齿箱设计,轧机,分齿箱,设计
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二辊轧机 分齿箱 设计 摘 要 轧机的主要功能是对金属的轧制，主要是指对轧制材料进行生产的设备。一套轧机设备主要包括轧制部分，辅助部分，吊装部分等。现在我们国家向大国重器放心发展。作为和钢铁行业息息相关的轧机设备，正由原来的小型轧机向高精度，自动化连续化轧机发展。轧机的功能由原来的只能轧制普通钢，到现在的可以多高精钢已经合金钢进行轧制。发展更加完整的轧机生产的产品质量高，产品消耗量底。 本次对轧机 分齿箱进行说明和数值化样机设计。轧机分齿箱是轧机的主要传动部分。通过两个不同的传动轴带动工作辊同时运动就可以保证轧机在轧制过程中的稳定工作。本次设计的主要方向为分齿箱整体结构设计，分齿箱齿轮的设计，分齿箱的整体 3D 设计。 关键词： 轧机， 分齿箱 ， 齿轮 ， 金属 ， 数值化 he of is of A of so to As a is to it is to of of of of of is of to to of be of is of of of D of 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 齿箱的结构及原理分析 . 5 第 2 章 电动机的选择 . 6 动机的设计参数 . 6 动机的选择 . 7 第 3 章 轴的选择 . 8 的介绍以材料选用 . 8 的结构与特点 . 9 的材料及选用 . 11 的结构设计及尺寸的确定 . 12 的结构设计及尺寸的确定 . 13 的强度校核 . 13 的使用与维护 . 14 的使用与检查 . 15 的维修 . 16 第 4 章 轴承与轴承座的设计 . 18 承的选择 . 18 承的介绍 . 20 机中轴承的选用 . 21 承的寿命计算 . 22 承座的分析 . 23 第 5 章 齿轮 传动的 设计 . 24 轮 传动的介绍 . 25 轮 传动的类型 . 25 轮 传动的特点 . 25 轮 传动的结构及尺寸的确定 . 26 轮 传动的安装与维护 . 27 轮 传动的润滑 . 27 轮 蜗杆的安装调整 . 27 轮 传动的跑合和试运行 . 27 第 6 章 分齿箱 的数值化样机 . 28 字化样机类型 . 29 字化 的概念和分类 . 29 G 软件的认识 . 30 型方式 . 31 结 论 . 32 谢 辞 . 33 参考文献 . 34 前 言 冷轧带钢材料是一种性能优良的刚才，以其低廉的价格，良好的导电和传热性能被广泛的使用在机械制造，交通运算新型能源等行业。以机械制造行业为例，冷轧带钢被广泛使用在自动车，小五金，冲压模具原料的行业。由此可知，冷轧带钢在中国 的经济建设中有着非常重要的地位。 轧机发展的分水岭在上个世纪末，由于改革开放，中国传统工业收到西方发达国家技术的冲击，尤其是在汽车和建筑方面，对钢材的精度要求有了更加严格的要求。每种规格和带钢分别由不同的判断标准，为了不被国际市场抛起，我们国家开始研究新型的冷轧带钢设备，改变落后西方国家的现在。 现在我们国家的轧机发展趋势正由原来的小型轧机向高精度，自动化连续化轧机发展。目前在国内推广和使用力度最大的是连续式带钢轧机。这种设备的产量非常高，已经不断发展成为一种价格较低，性能较好的设备，并且这种设备还在源源不 断的占据市场，发挥优势。在轧钢生产线的发展上，国内已经替代了老式轧机，生产出了全连轧钢生产线。我国研制的新型轧机可以更大层次上保证产品的精度已经材料的损耗 。 随着轧机的发展 ,一些新型科技企业还是研究出热轧机和切分轧机等先进技术，这种技术投入到一线生产以后，优势很大不仅仅可以控制带钢的精度，并且可以在效率上，在耗材上遥遥领先原始的轧机。 轧机的的发展趋势正由原来的小型轧机向高精度，自动化连续化轧机发展。新型的设备更加完整，轧机生产的产品质量高，产品消耗量底。轧机发展的主要表现就是刚才轧制前的工艺改进，在设计时轧 机增加了热装热送技术，并且进一步采用步进式 坯料加热炉 等先进技术 。 这些新的轧制工艺为生产优质带钢提供了必要基础。 冷轧钢材技术发展到现在出现了很多设备种类，最为常见的就是悬臂式机架，无牌防机架，三辊高精度机架以及本次设计的二辊轧机都得到了很多的发展。在小型轧机中，最为代表性的就是无牌坊轧机，这种设备精度高，安全性高，轴向和径向的刚度很好，在低温轧制的时候选择这种设备得到的产品效果比较好。悬臂式轧机比较适合工艺较多的轧钢。 随着轧机的发展，不同的轧机开始使用不同类型的分齿箱，按照轧机 类型可以分为热连轧机齿轮箱， 冷连轧机齿轮箱，粗轧机齿轮箱，精轧机齿轮箱等等，按照传动等级就可以分为单级传动和多级传动。所以本次设计属于两棍轧机多级传动分齿轮箱。 在轧机的传动中，分齿箱可以保证上，下辊的转速一致，其辊面之间不存在相互运动。在设计分齿箱时可以采用渐开线齿轮，必要时可以对齿轮箱中的小齿轮采取正变位，大齿轮采用负变位，以提高小齿轮的抗弯能力，但过大的变位对齿条型刀具加工的齿轮，在啮合时，将会引起齿根的过去曲线干涉。为减小减速分齿箱的体积，在有条件的情况下，可以采用双圆弧齿轮，但齿轮箱的制造精度要求为提高，使制造费用增加。 为了 进一步提高分齿箱的承载能力，在选择减速齿轮的螺旋角最好在 15左右，这时选择轴承要考虑它所承受的轴向力。设计分齿箱时，对所给的输出扭矩参数经量要求准备，否则浪费了很多资源，在使用过程中容易被破坏，各个齿轮在啮合过程中，要有一台泵循环箱内的润滑油进行喷油润滑 3。 本课题通过对轧机分齿想的研究，设计出更加符合实际操作的分齿箱，解决了传统意义上的分轴动、以及对辊身的磨损和控制系统复杂的难题。同时，本次设计采用 件同时绘图，可以更加直观和方便的反应设计效果。 第 1 章 轧机的概述 机的用途及其发展 机的用途 本次设计的是两辊轧机，对于两辊轧机的定义是在同一个垂直面内的两个水平轧辊上下排列的轧机。主要作用是对金属进行轧制。两辊轧机分为 分为可逆式和不可逆式。 可逆式的轧机类型有：初轧机、轨梁轧机、中厚板轧机等。 不可逆式的轧机类型有钢坯连轧机、叠轧薄板轧机、薄板或带钢冷轧 机、平整机等。目前国内最大的两辊轧机的辊径为 轧机辊长度平均轧制速度 3 机的发展 现在我们国家的正由原来的小型轧机向高精度，自动化连续化轧机发展。轧机的功能由原来的只能轧制普通钢，到现在的可以多高精钢已经合金钢进行轧制。发展更加完整的轧机生产的产品质量高，产品消耗量底。从上世纪末到现在轧机的设计研究和制造突飞猛进。更多的冷轧机设备，热轧机设备，厚板轧机设备都在迅速的完善。并且出现在速度更高的线材轧机，以及可以轧制更厚的轧机。目前来看，轧机的发 展正在以适应新的产品和增加经济效率的路上快速发展。 机的结构及原理分析 轧机的组成由电机代表的传动装置和轧辊代表的工作部分组成。 机的工作机座的介绍 工作 部分的组成部分 由 ：上下两个轧辊已经安装轧辊的轴承。轴承安装部件机架以及轧辊的调整装置和跟换轧辊装置组成。 轧辊 :是使金属发生变形的刀具。 轧辊属于工作部件，直径和钢料碰撞。比较容易损坏，所有要保证轧辊的更换。 轧辊轴承 :轴承的主要作用是保证轧辊在工作时的正确位置。由于和轧机轧辊链接在一起，轴承的工作负荷很大。轴承的选择首先要考虑摩擦系数，一般在轧机设备中选择摩擦系数下的轴承，才可以保证轴承有足够的强度和刚度。 不同的冷轧机选择不同的轴承，滚动轴承的刚性大，摩擦系数小，但承受的力比较小。占据齿轮箱的空间比较大。一般板带轧机比较常用。 滑动轴承有半干摩擦轴承和液体摩擦轴承两种类型，半干摩擦轧机使用轴承主要材料是胶木，尼龙等材料，这次材料主要使用在型材轧制中。 液体轴承有动压和静压已经动静压三种类型，液体轴承的优点是摩擦系数比较小。承压能力比较大，但是在使用的时候工作速度高，刚性比较好。比较适用在高速轧机。 轧机机架 :设计机架要充分考虑刚度和 刚度已经工作承受力，机架的加工以按照轧辊轴承座和轧辊调整装置未注。 轧机轨座：是指安装机床并且固定在底面的零件，可以承受工作轧机的重力，振动和力矩。保证整个设备稳定运行。 轧辊调整装置 :轧辊的调整装置主要作用是调整滚缝，满载不同零件的尺寸精度。主要的调整方式有手动调整，电动调整和液压调整三种形式。手工调整装置多用在型材轧机和小型轧机上。 电动调整装置包括电动机，分齿轮减速器，制动器等部件组成，电动压下装置的传动效率很低，运动部分的转动惯性很大，反应速度很慢。液压调整装置是目前最好的调整装置，该装置安全稳定， 加工的产品厚度偏差小，产品的废品率低等特点。 机传动装置及其他装置的介绍 传动装置 :传动装置是动力传递给工作部件的主要设备。在本次设计中电动机通过连接联轴器与分齿轮链接在一起，分齿轮将电机的传动力矩分别传递到两个轧辊上。 辅助设备 :除去设备本身，其他起到辅助功能设备有零件的冷却设备，零件的加热设备，零件的矫直设备，零件的剪切设备等等。 起重运输设备 :行吊，铲车，吊车等。 附属设备 :润滑脂，液压设备，电气设备等 齿箱的结构及原理分析 分齿轮箱主要主要的组成部分是齿轮和齿轮轴，以及其他 围绕齿轮和轴设计的零件，比如轴承，垫圈，箱体等零件。设计主要三大部分有： 1） 齿轮、轴及轴承组合； 2） 箱体； 3） 分齿箱附件。 分齿轮箱的箱体是所有部件的支撑点，箱体的作用就是支持轴的传动和对轴的固定，保证齿轮传动时的正确位置。并且箱体零件需要承受大量的载荷和振动。齿轮在传动中需要进行油冷，箱体内部的大部分位置都盛放这润滑油。所以箱体具有保护零件在正常工作，支持零件运动润滑传动部件的功能。 箱体是一个密封的零件，为了能够经常观察里面的情况，所以要在箱体的四周设计一些必要的装置和零件，这些装置都不属于箱体本身，称为 箱体 附件： 1、 窥视孔和视孔盖窥视孔：用于检查传动件的啮合情况和润滑情况等，并由该孔向箱内注入润滑油。 2、通气孔：分齿箱在工作的时候，齿轮摩擦生热造成箱体内部温度增加，气压上升。为了保证箱体内部和外部的压力平衡，就需要设计通气器来将箱体内部的气体及时排除。如果不能及时排除空气。箱体内部的气压就会将润滑油压入箱体内部，时间久了就会出现漏油的情况。 3、轴承端盖（用以固定轴承外圈及调整轴承间隙，承受轴向力） 4、定位销（箱盖和箱座需要两个圆锥销定位） 5、油面指示装置（指示减速机内油面的高度是否符合要求） 6、油塞（排油孔，更换减速机箱体内污油） 7、启盖螺钉（为了方便开启箱盖，对抗密封胶或水玻璃的粘结作用） 8、 起吊装置（方便搬运） 分齿轮箱一般的使用场合是低转速大扭矩的设备，把电动机等高速运转的动力通过分齿箱的输入轴传递进去，输入轴一般就是齿轮轴，齿轮较小，输入轴的小齿轮和输出轴的大齿轮进行配合运动就可以达到减速的目的。速度降低之后，通过大齿轮带动从动轴，将动力传递出去。同时从动轴 1 带动从动轴 2。这样分齿轮箱就有一根输入轴和两根输出轴。达到分齿设计的目的。 分齿轮箱属于精密机械，选择的场合一般为降低转速 和增加扭矩或者是分别传动转速的场合。分齿箱的种类繁多，型号不同，每种类型的种类自然也不一样。一般按照传动类型可以分为齿轮分齿箱，蜗杆分齿箱等。按照传动类型可分为齿轮分齿箱、蜗杆减分齿箱和行星齿轮分齿箱；按照传动级数不同可分为单级和多级分齿箱；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮分齿箱、圆锥齿轮分齿箱和圆锥圆柱齿轮分齿箱；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式分齿箱。 分齿轮箱属于非标零件，但是专用的分齿轮箱和通用的分齿轮箱的最大不同在于后者可以适用于各个行业，但是专用的齿轮箱只能在一种特定的环境下选择使用 。 第 2 章 电动机的选择 动机的设计参数 电动机的主要作用是电能和机械能的转换，根据本次设计的要求，主要的设计参数有： 1、输入功率 20 2、输入转速 750 3、总传动比 电动机的额定功率即为输入功率，输入转速为同步转速，电动机的满载转速和同步转速有 2%差距，则满载转速的选择范围是： 735 动机的选择 在选择电动机的时，设置输入功率为 22计满载转速 730r/择电动机时需要注意，电动机的转速高， 电机极对数相对较少，尺寸和质量就会变低，同时价格也随之下将。但是传动装置的传动比较大，这样传动装置的结构尺寸也会变大，成本相对就会提高。低转速的电机正好与高转速电机相反。 因此本设计选择 三相异步电动机，功率为 22定转速为 730 第 3 章 轴 的选择 的介绍及材料的选用 的结构与特点 分齿箱的结构分布如图 3示，本次设计的部分为齿轮轴的的设计。齿轮轴指的是本身具有传动效率并且带动回转 零件一起运动的设备，在工作中可以达到传递扭矩的作用、本次设计共有一个齿轮轴和两个阶梯轴组成，每段都有不同的直径。分别安装在分齿箱的箱体上。 图 3齿箱 的材料及选用 目前对齿箱轴的设计已经有了较为合适和标准选择，在选择齿轮轴材料的时候，要考虑两辊轧机的工作条件和工作强度，还要考虑加工材料的特点和齿轮轴常见的破坏原有和破坏形式。根据齿轮轴的工作场合和工作强度，来选择较为合适的材料。 齿轮轴在工作中需要传递扭矩，所以要求自身有一定的刚度和强度。所以可以考虑选择锻钢，这种材料的综合性 能比较好。锻造零件的结构比较紧密，寿命也比较长。但是在轴类零件加工时，需要的刀具也比较好，这样就对零件的成本进行了一个层次的提升。所有很少有轧机选择锻钢零件。铸铁零件的加工成本比较低，耐磨性也比较高。高度和强度比较适合轧机使用。在选择分齿箱的齿轮轴可以考虑选择冷硬普通铸铁，材料可以选择 40 的结构设计及尺寸的确定 轴的结构和工作的环境有很大关系，一般齿轮轴都会以阶梯轴分布，结构形式可以按照零件图进行测量分析。 的强度校核 分齿箱的输入轴为 轴，输出轴为轴和轴。 各轴转速为： 50 m 2 0 m 2 612 2 62 各轴输入功率 P（ *200 轴承 * 齿轮轴承 齿轮轴承 各轴输入转矩 T（ N） 2 6 17 3 020*9 5 5 09 5 5 011 826226 5 5 99 5 5 022 7 4 72 2 5 5 99 5 5 033（高速级从动轮）的受力计算： 由参考 文献 1式 知 7 8 49 1 68 2 6 0 0 02222 5 51c o a 8 4t a 5 41t a 5t a 式中：2 齿轮所受的圆周力， N； 2 齿轮所受的径向力， N； 2 齿轮所受的轴向力， N； （低速级主动轮）的受力计算： 由参考文献 1式 知 4 9 06 0 07 4 7 0 0 02233 1 51c o a 9 0t a 3 320t a 5t a n 233 式中：3 齿轮所受的圆周力， N； 3 齿轮所受的径向力， N； 3 齿轮所受的轴向力， N； 4 1 9 0 7 029169152 222 9 9 9 0 026003332 8 23 3 39 1 523 竖直方向，轴承 1 31 轴承 2 7 32 水平方向，轴承 1 3231 ，与所设方向相反。 轴承 2 3322 ，与所设方向相反。 轴承 1 的总支撑反力： 7167064- 2221211 ）（轴承 2 的总支撑反力： H 57957705- 2222222 ）（ 面左侧，竖直方向 2 9 0 1 水平方向 1 9 9 初定齿轮 2 的轴径为 2d =150毂长度为 220接键由参考文献 2 择 =40 20， t=102l =200 由 s/1 5 01 6 5(co s/)( 12222 2 ，故齿轮 3 可与轴分离。 （二）输入轴 由作用力与反作用力的关系可得，齿轮轴 1 所受的力与齿轮 2 所受的力大小相等，方向相反。即：轴向力 7841 ，径向力 551 ，圆周力 541 11 竖直方向，轴承 1 86116 336541163311 轴承 2 6 71 1 6 836 5 41 1 68312 水平方向，轴承 1 60116 26103365511633 111 ， 轴承 2 9 51 6 06 5 5112 ， 轴承 1 的总支撑反力： 20495160 2221211 轴承 2 的总支撑反力： 80467495 2222222 的使用与维护 轮轴 的使用与检查 1. 齿轮轴在装配是，要注意齿轮和轴的连接要牢固，不能发送滑动，配合间隙要适当。和平键的配合要符合要求，不能因为平键不合适导致运动发生意外。 2. 轴在使用中，要求严格按照使用要求，均匀变速，不能突然增加或者突然减少工作强度，或者让设备超负荷工作。防止轴的疲劳断裂和弯矩变形。 3. 在机器维修或者定期检查时，需要观察的位置有齿轮轴有没有裂纹，有没有弯曲扭矩或者 是磨损，如果不符合要求就要及时更换和修复使用时可以将齿轮轴泡在油里，进行保护 的维修 机械加工零件都有一定的寿命，寿命到了自然就会出事，这也是经常有加工事故出现的出现。如果轴发生变形导致传动不准确就可以对齿轮轴进行修正。可以钳工冷压矫正，或者是局部加热矫正。矫正时需要注意其他正常位置的保护，尤其是保护齿轮不受损害。避免因为矫正产生的应力集中。 第 4 章 轴承与轴承座的设计 承的选择 承的介绍 轴承是支撑轴颈的部件， 也有用来支撑轴上的回转零件，使用的主要目的就是为 了保护轴。在轴和箱体的不断摩擦中，要么是箱体损坏，要么是轴损坏，任何一个零件的损坏，价格都是很大的。但是轴承不一样，轴承时标准件，如果坏了马上就可以买一个新的替换，成本很低，所以这就是轴承的作用。只是不同的场合选择的轴承类型也不一样，轴承分为滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承两种。 机中轴承的选用 轧钢设备 中的轴承常见的有两种类型，一种是开式胶木万和滚动轴承两种。其中开始胶木瓦轴承的摩擦系数低，耐磨性高。并且用用润滑的时候有足够的承载能力，但是弹性变形对产品精度要求比较高。但是很多场合的轧机设备选择 使用滚动轴承。 两辊轧机在工作时具有工作强度大，温度高等特点，所以需要采用能够承受较大载荷的轴承。要求选择的轴承有良好的润滑和冷却作用。轴承刚性较强，摩擦系数低等特点。所以本次设计选择滚动轴承。 现在轧机最常采用的是滚动轴承中的球面圆锥滚动轴承和双列圆锥滚动轴承。这种类型的轴承可以承受很大的径向载荷，同时可以承受一定的轴向力，所以本次设计在两个分齿轴旋转双列滚动轴承。主动齿轮轴旋转单列圆锥滚动轴承。 承寿命计算 对轴承 1： 22221 2 F12 e 由文献 1查得。轴承 1 的计算系数 ， 2 ，基本额定载荷 895/ ，所以： 1 1 20 . 6 7 1 5 8 4 7 . 0 1 2 2 . 3 3 3 2 6 5 . 8 3 r F Y F 轴承 1 的寿命： 610631110()601 0 8 9 5 0 0 0()6 0 1 0 0 0 8 7 1 2 8 . 9 1 23 8 9 6 5 2 4 天式中： 温度系数，由前面的计算可知蜗杆工作时散热良好，工作温度小于 80C ，由文献 1查得 1 ； 寿命指数，对滚子轴承 10 / 3 。 对轴承 2： 22222 1 11 6 7 . 4 8 7 1 0 5 9 0 . 9 1 r V F38 e 由文献 1查得， 轴承 2 的计算系数 ， 2 ，基本额定载荷 448/ ，所以： 2 2 20 . 6 7 1 0 5 9 2 . 2 3 8 2 . 7 3 3 2 6 5 . 8 3 r r F Y F 轴承 2 的寿命： 610632210()601 0 4 4 8 0 0 0()6 0 1 0 0 0 9 6 9 1 4 . 5 5 12728轴承属于高消耗，低价格的标准件，在轧机高强度的工作环境下。工具一批零件调整一次都是可以的。所以滚动轴承的寿命是合格的。 承座的分析 两辊 轧机 分齿箱 轴承座 的设计需要 考虑到轧 机的工作强度 ，为防止 轴的轴向窜动，轴承座装有固定挡板。 轴承座的材料常用 并且 传动 轴承座应具有自动调位的功能，轴颈与滚动轴承内圈配合采用基孔制，为了拆装方便一般采用动配合。为了防止相当运动，必须采用轴向压紧装置，它是通过锁紧螺母将止推轴套压紧在轴承内圈的侧面。这样的结构可以使轧辊转动时，轴颈和轴承内圈一起转动。轴承外圈与轴承座的配合为基轴制，同样为何便于拆装，一般取动配合 。 轴承座上设有调整环，其作用是保证一定的轴向间隙，以避免轴承滚动体卡住的现象，并使四列锥柱受力均匀。用轴承端盖把轴承的外圈沿轴向固定，而轴承的内圈用锁紧螺母通过止推轴承压紧。螺母拧在带螺纹的半环上，半环则以销钉固在轴颈的环形槽中。当拧紧螺母时，止推轴套压紧轴承内圈。 轴承的润滑是通过轴承座上的钻孔和调整环上的孔进行的，为了防止周颈生锈并考虑到轴承内圈可能稍微转动，故对轴颈也进行润滑。为了保证轴承的密封性，在轴身一端用保护套、胶质密封圈、防尘环等零件密封。在轴头一端也有密封圈，密封圈是用耐油橡胶制成的。 第 5 章 齿轮 传动的设计 轮 传动的介绍 轮 传动的类型 齿轮传动时一种比较常见和使用最为广泛的传动形式，他的传动效率高，工作可靠，工作寿命比较巡航。 目前齿轮技术可达到的指标：圆周速度 300m/s=v ，转速 ，105r/n 传递的功率 105 ,模数 1 0 0 m m0 4=m ，直径 1 5 2 .3 m m1 m m=d 。 根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型： 直齿圆柱齿轮传动； 斜齿圆柱齿轮传动； 人字齿轮传动； 锥齿轮传动； 交错轴 斜齿轮 传动。 轮 传动的特点 齿轮传动的特点是：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 优点： 1：传动效率高； 2：传动比大； 3：传递扭矩大； 4：寿命长。 缺点： 1：重量大； 2：噪音大； 3：传动距离较小； 4：需要经常润滑。 轮 传动的结构及尺寸的确定 （一） 、 高速级 因为齿轮传动形式为闭式硬齿面，故决定按齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸。 中心距 1 012co 1 1 335(8co ( 21 圆整为 600正螺旋角 16002 )11335(8(a r c c o s 21 n小齿轮分度圆直径 0 01co s 358co s 11 大齿轮分度圆直径 1 61co s 1 1 38co s 22 2 03 0 圆整 b=200 002 ， 001 式中： 1b 小齿轮齿厚； 2b 大齿轮齿厚。 2校核齿面接触疲劳强度 由参考文献 1 式 式中各参数： （ 1）齿数比 （ 2 ） 由 参 考 文 献 1 得弹性系数M 。 （ 3）由参考文献 1 得节点区域系数 Z 。 （ 4）由参考文献 1 得重合度系数 Z（ 5）由参考文献 1 得螺旋角系数 Z （ 5）由参考文献 1 式 Z 计算许用接触应力 式中： 接触疲劳极限，由参考文献 1 别查得 1001 ， 1002 ； 寿命系数，由参考文献 1 得 11 2 安全系数，由参考文献 1 S 。故 21 2 1 1 P a 122111 满足齿面接触疲劳强度。 （二）、低速级 1传动主要尺寸 因为齿轮传动形式为闭式硬齿面，故决定按齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸。 中心距 0 812co 5959(10co ( 43 圆整为 600正螺旋角 16002 )5959(10(a r c c o s 43 n小齿轮分度圆直径 0 01c o s 5910c o s 33 大齿轮分度圆直径 34 0 06 0 圆整 b=200 004 ， 003 式中： 3b 小齿轮齿厚； 4b 大齿轮齿厚。 由参考文献 1 式 式中各参数： （ 1）齿数比 1 （ 2 ） 由 参 考 文 献 1 得弹性系数M 。 （ 3）由参考文献 1 Z 。 （ 4）由参考 文献 1 得重合度系数 Z（ 5）由参考文献 1 得螺旋角系数 Z（ 5）由参考文献 1 式 Z 计算许用接触应力 式中： 接触疲劳极限，由参考文献 1 别查得 0001 ， 0002 ； 寿命系数，由参考文献 1 得 13 4 安全系数，由参考文献 1 S 。故 43 P a 1231 满足齿面接触疲劳强度。 轮 传动的安装与维护 轮 传动的润滑 齿轮传动机构都是采用油润滑。 齿轮 传动一般采用油润滑，常用油润滑牌号为 N 4 6 0、N 3 2 0、N 2 2 0 或蜗轮油。 为了提供齿轮的磨合能力和润滑能力，齿轮传动选择粘度最大的润滑油， 润滑油 的粘度及润滑方法见表 5 5杆传动润滑油粘度及润滑方法 滑动速度 1()sv 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 轮 的安装调整 在 齿轮 传动中 齿轮 中心线应为于中间平面上， 确定好蜗杆与蜗轮的中心距准确无误，在装配的时候才能保证齿轮 的正确啮合，如果中心距设计不合理，安装的齿轮不在中心位置，就很难保证齿轮的正确啮合，强制启动就会造成齿轮断裂。对于斜齿轮的安装和装配，应该让齿轮浸泡在油中，形成油膜润滑，保护齿轮。 轮 传动的跑合和试运行 齿轮传动系统装配好之后必须经过跑合，以便让齿轮更加完美的啮合在一起。在齿轮跑合的过程中，采用低速运转，慢慢的增加转速一直到额定载荷，跑合时间限制在 2 小时左右。如果在跑合过程中发现有渣滓出现，就应该停止跑合，进行抛光的砂纸打磨。然后继续跑合。一直到齿轮正常运行。在齿轮正常运动完成后，需要将齿轮清 洗，更换新的润滑油脂。 第 6 章 齿箱 的数 字 化样机 字化样机 数字化样子是指在计算机表达产品的模型，通俗意义上讲为 3D 建模。模型与实物的比例是 1:1 精确表达。这种技术的优点就是可以节省产品整机打印手板的费用，节省时间，可以通过计算机控制进行运动仿真等功能和性能的验证。这种技术的出现，大大推广了机械设计的发展。 字化 的概念和分类 数字化样机的种类很多，但是不管是侠义的区分和广义的区分，都应该具备以下三个技术特点， （ 1） 真实性。 数字样机最重要的目的就是取代物理样机，达到物理样机的目的。这种 目的主要提现在运动仿真，几何外观，物理特性等行位特性上与物理样机保持一致。 （ 2） 面向产品全生命周期。 数字化样子是对物品产品全方位的一种计算机防止，传统的工程仿真是对样机的某个位置进行测试，从而取得整个产品的工作性能。数字化样子主要是由 3D 模型，外观模型，功能和性能的仿真和模型。各种模型的分析等。 （ 3） 多学科交叉性。 一种设备的设计主要是由机械部分，控制部分，电子设计部分还有去驱动部分等等，以本次设计的轧机为例，首先分齿轮机属于机械部分，控制轧辊进行工作就需要电子部分等等。以数控机床为例，机械部分是导轨和机床机身，控制 部分是 编程逻辑控制器，驱动部分为电力驱动。要想对这些产品 进行完整和准确的分析，就需要进行仿真分析，将不同学科领域的子系统作一个整体进行仿真分析，就要可以满足数字化样机设计的初衷。 件的认识 本次设计使用的 件，软件是德国西门子公司研制生产的。对中国用户而言，主要是机械设计过程中提供了数字化造型和验证手段。 供了实现验证和解决方案。 一种交互式计算机辅助软件，他的功能很强大，可以轻松实现各种较为复杂的实体及结构造型。进入中国 以来，最符合中国用户需求的版本为 是 一一款适应汉字的软件。现在我国的制造业最大的问题就是产品开发和技术创新，但是不能每创新一次就打印一次产品实物出来，这样不仅仅浪费时间也是在浪费成本。为了真正的支持产品的创新，就必须在设计的过程中，选择多个方案。通过数字化造型来准确的表达出产品的样式。 使用 以在解决方案的成功基础上，全面的改善设计过程中的效率，削减成本，并缩短进入市场的时间。通过再一次将注意力集中于跨越整个 产品生命周期 的技术创新， 成功已经得到了充分的证实。 这些目标使得 过无可匹敌的全范围产品检验应用和过程自动化工具，把产品制造早期的从概念到生产的过程都集成到一个实现数字化管理和协同的框架中。 型方式 首先将 纸删除明细栏，尺寸等，留下主要参数，保证 确，在不同的分组中。 6廓 利用 导入功能，将修改好的 纸，导入进建模界面，在建模中将试图按照合适的位置进行放置。 出现的 4 个主要试图，都要进行摆放。左上角为 1 号图，右上角为 2 号图。左下角为 3 号图，右下角为 4 号图。 首先以一号图为中心，将 2 号图选择 90 图。就是在 3D 状态下的试图排放样式。将 3 号图水平放在最下面的底座位置，将 4 号图水平放置在最主动轴的轴心位置。就可以得出投影前的样式： 6廓摆正 做出模型之前，确定非标件和标准件的数量，所有的非标准件都可以在 标准库或者是网站找到相应的规格，在本次设计中，使用的标准件有螺栓，弹垫，轴承，平键，垫圈等零件都是可以找到的。 齿轮等零件绘制过程很复杂，对电脑要求较高。所有采用 件的具箱生成齿轮。齿轮一旦生产，就不能在修改了。齿轮的修改容易造成 件的卡顿。所有在绘制初期就要设置好所有的参数已经齿轮放置的位置。具体绘制过程如下： 按照最大轮廓。绘制出轴和键槽，有一根是齿轮轴，需要在绘制轴以后，在绘制齿轮 ,利用 件中的回转功能选择 条，作为轴的最大外轮廓。选择轴的中心线作为旋转轴，即可获得一根轴的 3D 效果，在选择线条时，一定要有规律的去选，螺纹的位置和螺纹退刀槽的位置一定能够区分出来，在选择平键的时候，需要安装标准件的深度放置，不能随便绘制。将绘制好的 3D 和 条进行对应，准确无误之后开始设计齿轮，齿轮设计根据图纸给定的模数和齿轮即可自动生产。 6轮轴 绘制其他齿轮，用 具箱，一键生成，设计这些齿轮时需要保证参数设置的正确，不然错误的参数输入会浪费大量的时间。主要的参数为模数和齿数，次要参数为压力角等，一般软件会自行推荐次要参数。齿轮自动生产之后，只是一个实体模型，可以利用求差的方式 减去轴和平键，即可得出配合孔和键槽位置。然后选择 线条，进行旋转就可以对齿轮进行减重，绘制出孔等特征， 6轮 挡圈等其他零件一般都是通过回转得到的，由于每个位置得到的轴承和挡油环等零件外形是一致的，所以不在举例。 重庆科技学院 毕业设计（论文）开题报告 题目 两辊轧机分齿箱设计 学 院 机械与动力工程学院 专业班级 学生姓名 学号 指导教师 2017年 02月 27 日 开题报告填写要求 文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后 2 周内完成，经指导教师签署意见及系主任审查后生效。 从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 工类不得少于 10 篇，其它不少于 12 篇 （不包括辞典、手册）。 4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少 2000 字，其余 内容至少 1000字。 毕业设计 (论文 )开题报告 内外研究现状分析 （一）本课题的目的： 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。按轧制品种、轧机型式和公称尺寸来命名。“公称尺寸”的原则对型 材轧机而言，是以齿轮座人字齿轮节圆直径命名；初轧机则以轧辊公称直径命名；板带轧机是以工作轧辊辊身长度命名；钢管轧机以生产最大管径来命名。有时也以轧机发明者的名字来命名。 结构简单、用途广泛。它分为可逆式和不可逆式。前 者有初轧机、轨梁轧机、中厚板轧机等。不可逆式有钢坯连轧机、叠轧薄板轧机、薄板或带钢冷轧机、平整机等。 80 年代初最大的二辊轧机的辊径为 1500 毫米，辊身长 3500 毫米，轧制速度 3 7 米 /秒 7 。齿轮传动是近代机器中常见的一种机械传动，是传递机器动力和运动的一种主要形式，是机械产品的重要基础部件。它与带、链、摩擦、液压等机械传动相比，具有功率范围大、传动效率高、圆周速度高、传动比准确、使用寿命长、结构尺寸小等一系列优点 1。因此，它成为许多机械产品不可缺少的传动部件，也是机器中所占比重最大的传动形式。齿轮 的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量。由于齿轮在工业发展中的突出地位，致使齿轮被公认为工业化的一种象征。随着现代设计方法的应用，齿轮技术有了飞速的发展，齿轮传动的形式也愈发丰富和多样。在现代进给驱动及一些专用精密传动装置中，要求提高运动精度，减小回程误差的情况也越来越多，也常常提出无间隙传动的要求 2。 在轧机的集中传动中，最常见的形式为：直流电机 行星齿轮减速分齿箱 减速分齿箱 弧齿万向轴 轧机等组成，所以分齿箱是轧机的重要组成部分。 （二）本课题的意义： 在轧机的传动中，分齿箱可以保证上，下 辊的转速一致，其辊面之间不存在相互运动。在设计分齿箱时可以采用渐开线齿轮，必要时可以对齿轮箱中的小齿轮采取正变位，大齿轮采用负变位，以提高小齿轮的抗弯能力，但过大的变位对齿条型刀具加工的齿轮，在啮合时，将会引起齿根的过去曲线干涉。为减小减速分齿箱的体积，在有条件的情况下，可以采用双圆弧齿轮，但齿轮箱的制造精度要求为提高，使制造费用增加。 为了进一步提高分齿箱的承载能力，在选择减速齿轮的螺旋角最好在 15左右， 这时选择轴承要考虑它所承受的轴向力。设计分齿箱时，对所给的输出扭矩参数经量要求准备，否则浪费了很多资源 ，在使用过程中容易被破坏，各个齿轮在啮合过程中，要有一台泵循环箱内的润滑油进行喷油润滑 3。 本课题通过对轧机分齿想的研究，设计出更加符合实际操作的分齿箱，解决了传统意义上的分轴动、以及对辊身的磨损和控制系统复杂的难题。同时，本次设计采用 件同时绘图，可以更加直观和方便的反应设计效果。 （三）国内外研究现状： 轧钢的连续化生产和控轧控冷技术是 20 世纪钢铁工业标志性的技术进步。它和氧气转炉炼钢、精炼、连铸并列为推动钢铁工业技术进步的三大技术，为紧凑式生产工艺流程奠定了基础。自 1951 年世界第一台板 带连续铸轧机首次铸轧成铝带以来，经过几十年的发展，铝板铸轧机已经出现多种结构形式。而其中以 3C 式和亨特氏最为实用，技术最为成熟。经过我国广大科技人员的努力与探索，以自行设计出几十台铸轧机，为我过的冷轧机事业做出了巨大的贡献。推动现代冷轧板带轧机发展的主要动力是板带的两大质量问题 ,即带钢厚度精度和带钢的板形 4。带钢厚度精度 , 20 世纪 50 年代开发出弹跳方程 ,即将轧机的弹性变形及带钢的塑性变形联系在一起 ,从此找到了提高板厚精度的途径。随着自动化技术的发展 ,厚度自动控制技术 (术 )日益完善。 执行 机构 :液压压下 (或压上 )系统的位置控制精度及响应速度由于各设备制造者不断努力 ,压下系统的精度保证值达 1 m,响应速度为 20 钢 1 800 轧机压下响应速度已达到 15 年来 ,激光测速广泛地用于连轧机的流量控制 ,使连轧机的 度又进一步提高。以宝钢 1 550 连轧机为例 ,设计的厚度精度为 :稳态时 , 升降速时 , 如 2.7 1 200 到0.5 1 200 例 ,稳态时厚度精度为 1 2 m,升降速时则 2 3 m。 由此可见 ,板厚精度控制已达到非常成熟阶段。 减速分齿箱在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。当前普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问题。国外的减速分齿箱，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速分齿箱工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。日本住友重工研制的 高精度减速分齿箱，美国 司研制的 减速分齿箱，在传动原理和结构上与此类似或相近，都为目前先进的
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