260T混铁车倾动机构设计-本科毕业论文

辽宁科技大学本科生毕业设计 论文 第I页 260T 混铁车倾动机构设计 摘 要 混铁车在是钢铁联合企业内将高炉炼铁工序和钢厂炼钢工序连接起来的专用液态 金属运输车辆 除了运输功能之外 混铁车还可以用作为浇铸生铁的专用车辆和铁水脱 硫容器 从而缩短冶炼时间 降低冶炼成本 是一种高效 先进的冶炼工艺设备 因此 混铁车是钢铁联合企业的必不可少的运输设备 在本次设计中 主要任务是设计 260T 鱼雷型混铁车的倾动机构 首先选择一个倾动方案 对鱼雷型混铁车进行综合的评述 阐述鱼雷型混铁车的发展史 优越性及其优缺点 再利用 solidworks 软件对鱼雷型混铁 车的罐体进行倾动力矩的计算 确定摆线针轮减速机和四点啮合减速机相结合的传动方 式 并对轴 轴承 齿轮 键等主要零部件进行设计和校核 关键词 鱼雷型混铁车 罐体 倾动机构 辽宁科技大学本科生毕业设计 论文 第II页 260 tons of torpedo type mixed iron car titled holding mechanism design ABSTRACT Mixed iron and steel joint enterprise in is car within blast furnace ironmaking processes and steel steelmaking process for connecting the liquid metal transport vehicles In addition to transportation function besides mixed iron car still can use as casting pig iron special vehicles and the desulphurization containers so as to shorten the time reducing smelting cost smelting is a kind of high efficient and advanced smelting process equipment So car is mixed iron and steel joint enterprise s indispensable transportation equipment In this design the main task is to design 260 t torpedo type mixed iron car titled holding agencies first choose a titled holding scheme for the car a torpedo type mixed iron this comprehensive review of the torpedo type mixed iron car of history advantages and disadvantages Reuse solidworks software to torpedo type mixed iron car on the tanks of calculation Sure cycloidal reducer and combined sprocket transmission mode and solidworks software using to torpedo type mixed iron car made 3 d drawings titled holding agencies of shaft bearings gears and other major parts design and check Keywords torpedo type mixed iron car Tanks Titled holding agencies 辽宁科技大学本科生毕业设计 论文 第III页 目 录 摘 要 I 目 录 III 1 绪论 1 1 1 混铁车技术 1 1 2 混铁车国内外现状及发展趋势 1 1 2 1 混铁车国内外现状 1 1 2 2 混铁车的发展趋势 1 1 3 混铁车的分类和组成 2 1 4 鱼雷型混铁车在生产中的作用 3 1 5 本课题的内容及意义 3 2 混铁车倾动方案的确定 5 2 1 倾传动方案的评价 5 2 2 倾动方案的确定 7 3 倾动力矩的计算 8 3 1 倾动机械的工作特点及设计原则 8 3 1 1 倾动机械的工作特点 8 3 1 2 倾动机械的设计原则 8 3 1 3 混铁车倾动力矩的设计方法 8 3 2 鱼雷罐车倾动力矩的计算 9 3 2 1 空罐 炉液力矩的计算 9 3 2 2 摩擦力矩的计算 13 4 传动装置的设计 15 4 1 电机的选择及校核 15 辽宁科技大学本科生毕业设计 论文 第IV页 4 2 分配传动比 17 4 3 传动装置的运动及动力参数计算 18 5 悬挂减速机方案设计 19 5 1 齿轮传动的设计 错误 未定义书签 错误 未定义书签 5 1 1 齿轮传动的特点 19 5 1 2 齿轮传动的设计计算 20 5 2 齿轮的设计 错误 未定义书签 错误 未定义书签 5 2 1 齿轮的结构和材料 错误 未定义书签 错误 未定义书签 5 2 2 选择齿轮齿数和确定传动比 错误 未定义书签 错误 未定义书签 5 2 3 齿轮的基本参数和主要尺寸 错误 未定义书签 错误 未定义书签 6 轴的设计 21 6 1 小齿轮轴的设计 23 6 1 1 小齿轮轴的材料及直径 23 6 1 2 小齿轮轴上键的计算 24 6 1 3 齿轮轴的结构布置方案 25 6 1 4 小齿轮轴的受力弯矩图 27 6 1 5 小齿轮轴危险截面校核 28 6 2 罐体伸出轴的强度校核 29 6 3 1 罐体伸出轴的材料及直径 29 6 3 2 罐体所在轴的结构布置方案 错误 未定义书签 错误 未定义书签 6 3 3 罐体伸出轴的受力弯矩图 30 6 3 4 罐体伸出轴的危险截面校核 32 7 轴承的设计计算 34 7 1 小齿轮轴轴承工作特点 34 7 2 小齿轮轴轴承静载荷计算 34 8 传动系统的润滑 35 辽宁科技大学本科生毕业设计 论文 第V页 8 1 润滑方法及种类 35 8 2 齿轮的润滑 35 8 3 齿轮轴承的润滑 36 8 4 轴承座装置的润滑 36 9 扭力杆装置的设计 35 9 1 传动系统的润滑 35 9 2 间隙的设计计算 35 10 技术经济性分析 35 10 1 技术经济分析的概述 35 10 2 技术经济分析法 35 10 3 技术经济分析的常用方法 35 10 4 技术经济分析 35 结 论 42 致 谢 43 参考文献 44 辽宁科技大学本科生毕业设计 论文 第 1 页 1 绪论 1 1 混铁车技术 混铁车是在钢铁联合企业内将高炉产生的铁水运输到炼钢厂 进而将高炉炼铁工 序和钢厂炼钢工序连接起来的专用液态金属运输车辆 混铁车除了运输功能之外 还 可以短时间贮存铁水 以协调炼铁与炼钢时出现的不均衡状态 在必要时还可以在混 铁车中进行脱硫 脱磷作业 起到代替混铁炉的功用 以缩短钢水冶炼时间 鱼雷型 混铁车因其具有载重大 罐口小 热量损失少 罐衬寿命长 运转方便等优点 所以 混铁车是当今国际上大型钢厂普遍采用的铁水运输的专用车 1 2 混铁车国内外现状及发展趋势 1 2 1 混铁车国内外现状 欧美国家从 1910 年开始研制鱼雷型混铁车 世界上第一台鱼雷型混铁车是美国特 里德威尔公司制造的 日本于 1961 年从德国引进了 130 吨鱼雷型混铁车技术 并开始 研制使用 从 1970 年开始 西德在原鱼雷型混铁车基础上研制筒型混铁车 1975 年正式 投产使用 当今世界上混铁车的最大载重已达 600 吨 目前国外在鱼雷型混铁车生产制 造领域处于领先地位的是日本 德国 西班牙等国 目前 国内把鱼雷罐车作为铁水运输和预处理设备的时间不长 且国内各大炼铁 厂使用的鱼雷罐车大多依赖进口 我国的宝钢集团于 1985 年一期工程中从国外引进了 18 台混铁车 中国钢铁冶金业才开始有混铁车 现阶段已经投入运行的鱼雷罐型混铁 车主要有 宝钢股份公司 武钢第三炼钢厂 鞍钢炼铁厂 天津钢铁有限公司炼铁厂 等大型钢铁企业 同国外相比 国内鱼雷罐车的发展还处于刚刚起步的状态 仍有大 量工作需要细化 1 2 2 混铁车的发展趋势 随着经济的发展 钢铁企业的发展水平不断提高 但矿石资源的匮乏却制约着其 发展 大多国家的铁矿石都依靠进口 将进口的矿石在港口附近就地冶炼 然后将铁 水运输到分布于内地的各炼钢厂 这种运输方式的经济形势很明显的 这样一来钢铁 企业对混铁车的要求就越来越高 混铁车为跟上钢铁企业的发展步伐 与高炉 转炉 大型化的趋势相适应 混铁车必然向这大型化 系列化和长途运输的发展趋势发展 辽宁科技大学本科生毕业设计 论文 第 2 页 1 3 混铁车的分类和组成 目前所使用的混铁车种类有鱼雷型混铁车和筒型混铁车两种 鱼雷型混铁车又称雪茄型 潜艇型等 是一种老式结构 鱼雷型混铁车主要由罐体 倾翻装置 走行装置以及润滑装置等四部分组成 鱼 雷型混铁车的基本结构如图 1 1 所示 图 1 1 鱼雷型混铁车 鱼雷型混铁车有如下优点 1 容量大 使运输和周转的次数减少 注入和倾出铁水方便 可提高生产率 2 铁水在罐中的保温性能好 热量损失小 使铁水的保温时间得到延长 利于调 度 3 减少了罐口结瘤 结壳的铁水损耗 也减少了罐子的清理和维修的工作量 4 对铁水还起到了调配混匀的作用 筒型混铁车与鱼雷型混铁车相比 除罐体形状不同外 其余并无太大差别 筒型 混铁车存在着如下的缺点 1 铁水表面积大 热量损失多 铁水罐在每次使用中由于铁瘤的逐渐增加而使容 积逐渐减少 一般运送 5000 6000 t 铁水后就需送去修理 2 不经济 这种铁水罐的容积较小 采用小容积铁水罐也增加了运输工作量及费 用 3 铁水飞溅损失大 铁水落到小铁水罐中的飞溅损失较大 还增多了每次铁瘤的 形成 不同混铁车类型的比较如表 1 1 所示 辽宁科技大学本科生毕业设计 论文 第 3 页 表 1 1 混铁车类型比较 由此可见筒型混铁车虽然安装 维修精度较低 但考虑到综合性能和国内钢铁企 业的使用情况 在本次设计中主要研究鱼雷型混铁车 鱼雷型混铁车如图 1 3 所示 图 1 3 鱼雷型混铁车 1 4 鱼雷型混铁车在生产中的作用 钢铁厂盛装和运送铁水的容器都采用鱼雷罐车又名鱼雷型混铁车 当铁水要进行 三脱 脱硫 脱磷 脱硅 处理时 鱼雷车又是进行三脱的冶炼设备 因此鱼雷型混 铁车是钢铁联合企业必不可少的运输设备 它最适合用于长距离 密封性要求比较高 的铁水运输方式 1 5 本课题的内容及意义 在本次设计中 主要任务是设计 260T 鱼雷型混铁车的倾动机构 首先选择一个 类型 铁水罐 形状 安装维修 性能 鱼雷型混铁车 筒型混铁车 锥台体 大圆筒 精度高 精度低 不便 方便 较好 一般 辽宁科技大学本科生毕业设计 论文 第 4 页 倾动方案 对鱼雷型混铁车进行综合的评述 阐述鱼雷型混铁车的发展史 优越性及 其优缺点 再利用 solidworks 软件对鱼雷型混铁车的罐体进行倾动力矩的计算和对小 齿轮轴 罐体伸出轴进行校核 确定摆线针轮减速机和四点啮合减速机相结合的传动 方式 并对轴 轴承 齿轮 键等主要零部件进行设计和校核 合理设计鱼雷罐车的 倾动机构可以加强鱼雷罐车的运行及维护管理 改变使用状况 延长鱼雷罐车的使用 寿命 减少损失 降低耐材消耗 改善技术指标 对提高整个钢铁企业的总体经济效 益有着重大的现实意义 辽宁科技大学本科生毕业设计 论文 第 5 页 2 混铁车倾动方案的确定 2 1 倾传动方案的评价 混铁车具有较小的倾动角度 出铁方向倾动角度一般为 50 60 而出渣方向倾 动角度一般为为 20 它的工作强度取决于冶炼周期 在平炉车间每 30 60min 倒一次 铁水 而在转炉车间则较频繁 根据以上工作特点 炉子倾动速度最快采用每分钟倾转 30 左右的低速度水平 倾动机械的型式 由于混铁炉的倾动不是全周 即 360 所以炉子支承采用胎环支承 其倾动有 四种基本型式 齿轮式 丝杆式 液压式和齿条式