矫直机h型钢矫直机拉弯矫直机辊式矫直机矫直机价.doc

武汉科技大学本科毕业设计 摘 要 轧钢生产已经成为冶金生产行业中把钢坯轧制成钢材的重要生产环节，具有产量大、品种齐全，生产过程机械化自动化程度高等许多优点，是满足国民生产需要的重要技术。并且随着科学的发展，轧钢生产行业与传统机械业进一步紧密的结合在一起。利用轧钢生产技术，提高轧制产品的质量，减少轧制生产时间，提高成材率，降低生产成本和材料的利用率已经成为轧钢机械设计的主要目标。而矫直技术是提高板带钢产品表面质量和平坦度的重要环节。 本文是依据板带矫直机的生产过程和工作原理，经过现场实习，首先从五辊板带矫直机的总体方案评述开始，依次进行了主电机的选择计算，主传动方案的确定，减速器的设计，减速器轴的设计与校核；并对矫直机的某些零件和基本结构进行了设计。在设计中首先对矫直辊进行分析，得出辊径的计算公式，然后分析辊子所受力矩，提出了了驱动功率的计算公式，为矫直辊经参数的确定和电动机选型提供合理依据。关键字：轧钢生产；矫直机；减速器；设计；校核 I 武汉科技大学本科毕业设计 Abstract The product of steel rolling has become an important technology of rolling billet to besteels in the metallurgy produce industry. The strongpoint of this industry is have great outputof the production is the variety production and the produce process is very mechanization andautomation. The steel rolling is a important technology to fulfill the country need .Also withthe development of steel rolling industry the industry integrate very well with the traditionalmechanism industry. How to make use of the steel rolling manufacture technology enhancethe rolling quality of the production decrease the product of rolling time enhance the rate ofproduct useful rolled steel .The straightening technology is a important technology to enhancethe surface quality and flatness of the production . This article is based on the roller straightening machine produce process and the workingprinciple in the steel metallurgy. The design is begin with the designing of main transmissionscheme and the main motor in the straightening machine after field practice，and then thedesigning the speed reducer the designing and checking of shaft .Following designed thelocal assessor and the all structure. Analyze the force model of roller and obtain rollerdiameter formula and the analysis of the moment of roller propose the formula of drive power.These formulas above are the rational basis for the determination of roller contour parametersand selection of the motor.Keywords： Product of steel rolling；Straightening machine；Reducer；Designing；Checking II 武汉科技大学本科毕业设计 目录1 绪论 . 1 1.1 轧钢生产的内外发展情况 . 1 1.1.1 轧钢生产及产品种类 . 1 1.1.2 辊式矫直机的分类 . 1 1.1.3 辊式矫直机的矫直方案 . 2 1.2 矫直机在轧钢生产中的作用及发展情况 . 3 1.3 五辊板带矫直机的工作原理 . 32 总体方案评述 . 5 2.1 矫直机的调整形式 . 5 2.2 辊的材质 . 5 2.3 传动系统的形式 . 5 2.4 轴承选择 . 63 辊式矫直机主要参数的计算 . 7 3.1 矫直机的主要设计参数 . 7 3.2 矫直机基本结构参数的计算 . 7 3.3 矫直力的计算 . 8 3.4 矫直功率的计算 .114 电机的选择 . 12 4.1 选择电机 . 12 4.1.1 电动机类型的选择 . 12 4.1.2 电动机的传动比 . 12 4.2 主传动系统的设计 . 13 4.2.1 主传动方案的设计 . 13 4.2.2 减速器方案的设计 . 13 4.3 传动装置的运动和动力参数计算 . 145 斜齿圆柱齿轮减速机设计及校核 . 16 5.1 减速机齿轮设计与校核 . 16 5.1.1 齿轮材料精度和齿数的选择 . 16 5.1.2 减速机齿轮设计计算 . 16 5.1.3 齿轮接触强度校核 . 20 5.2 减速机低速轴的设计与校核 . 21 III 武汉科技大学本科毕业设计 5.2.1 求轴上的功率、转速和转矩 . 21 5.2.2 求作用齿轮上的力 . 22 5.2.3 初步确定轴的最小直径 . 22 5.2.4 轴的结构设计 . 23 5.2.5 低速轴的受力分析与计算 . 24 5.2.6 精确校核轴的疲劳强度 . 26 5.2.7 圆锥滚子轴承寿命计算 . 28 5.3 减速机高速轴的设计与校核 . 30 5.3.1 初选轴的直径 . 30 5.3.2 轴的结构设计 . 31 5.3.3 轴的受力分析计算与校核 . 32 5.3.4 圆锥滚子轴承的寿命计算 . 336 减速器铸造箱体的结构尺寸计算 . 36 6.1 减速器焊接箱体结构尺寸的确定 . 36 6.2 其结构外形设计可参见附图（设计图纸） . 377 润滑与密封 . 38 7.1 润滑方式的选择 . 38 7.2 密封 . 38结束语 . 39参考文献 . 40致谢 . 41附录 A . 42附录 B . 43 IV 武汉科技大学本科毕业设计1 绪论1.1 轧钢生产的内外发展情况 在 20 世纪末，世界轧钢技术发展迅速。轧钢生产在自动化、高精度化、连续化方面取得了较大进步。轧钢生产是将钢锭或钢坯轧制成钢材的重要生产环节和主要方法。因为用轧制方法生产出的钢材，具有生产率高、生产过程连续性强、品种多、易于实现机械化、自动化等优点，而且比锻造、挤压、拉拔等生产产品，性能更高，成本更低。目前，约有 93的钢都是经过轧制成材的。有色金属生产也大量应用轧制方法。1.1.1 轧钢生产及产品种类 轧钢生产的主要产品为建筑、造船、汽车、石油、化工、国防、矿山等专用钢材。目前，我国轧钢生产的钢材品种主要有薄钢板、硅钢片、钢带、无缝钢管、焊接钢管、铁道用钢、普通大型材、普通中型材、普通小型材、优质型材、冷弯型钢、线材、特厚钢板、中厚钢板等。轧钢生产的产品按钢材断面形状分为：钢板、钢管和型钢。型钢是一种应用范围广泛的钢材。我国型钢产量占钢材总产量的 2530。型钢按用途分为：普通型钢和专用型钢。从断面形状又可分为异型断面型钢和简单断面型钢。从生产方式的角度又可分为焊接型钢、弯曲型钢和轧制型钢。 板带材也是一种广泛应用的钢材，我国的板带材产量占钢材总产量的 4555。板带钢按应用领域分为建筑板、桥板、船板、汽车板、电工钢板、机械用板等。按照轧制温度的不同又可以分为热轧板带和冷轧板带。钢板按厚度分为：中厚板、薄板和箔材。 钢管的用途主要有建筑用管和石油管道等。我国钢管产量占钢材总产量的 1015，钢管的规格一般用外形尺寸及壁厚标称。其断面一般为圆形管，也有多种异型钢管和变断面钢管。钢管从制造角度划分为无缝钢管、螺旋钢管与直缝钢管、冷轧钢管等。按断面形状划分为圆形管、异型钢管和变断面钢管。这些品种齐全、样式繁多的钢管被应用在管道、石油运输，锅炉侧壁、地质钻探、轴承及注射针管等方面。 随着轧钢工艺及轧钢技术的不断发展，钢材的生产范围将不断扩大，产品品种也将不断增多。近年来我国许多有价值的钢板产量大幅度增长，冷轧硅钢片 2003 年已达 89.6万吨，镀锡板 2002 年已经达到 110 万吨，管线钢、石油管、耐火钢板、冷轧不锈钢板产量达 55 万吨。1.1.2 辊式矫直机的分类 辊式矫直机目前应用最广泛、门类、品种和规格最多的矫直机，其基本分类方法按 1 武汉科技大学本科毕业设计用途可分为板材与型材两大类。细化则有多种方法，如板材矫直机有按厚、中、薄三类划分；也有按板厚来标称板材矫直机；还有用重型和普通型来区分板材矫直机；以及用板宽来编排矫直机系列等。 从趋势上看，以厚度来区分板材矫直机是最基本的方法。 1 中厚板矫直机，其矫正能力上限是厚板，下限是中板。中厚板矫直机属于重型设备，矫正能力强，重量大，主要用于中板及厚板生产车间，在造船、锅炉和化工设备工业中都用应用。如我国曾经引进过的英国的布朗克斯BRONX矫直机就是中厚板矫直机。 2 中薄板矫直机，其矫正能力上限是中板，下限是薄板。这种矫直机用于厚度为2516mm 的板材，其工作范围以板厚比来表示，即所矫正板厚度变化的比值。值得注意的是，中薄板矫直机的辊径较小，因其稳定性不好不能用一对一的支持法，而用交错支持法。 3 薄板矫直机，该类矫直机用于厚度为 0265mm 的板材。这类矫直机通常具有辊径 dlt75mm、辊数 ngt17 辊、凸度调节必不可少等特点，支承辊排数较多上梁能纵向倾斜，有时甚至要求能横向倾斜。1.1.3 辊式矫直机的矫直方案 按照辊式矫直机每根辊子使轧件产生的变形程度，可分为多种矫直方案。目前研究和应用最多的是两种方案：大变形方案和小变形方案。 1大变形矫直方案 大变形矫直方案是在第二、三辊上采用很大的反弯曲率，使轧件各部分的弯曲变形总曲率均达到很大值，而让残余曲率不均匀性迅速减小。从第四辊之后轧件的反弯曲率可逐渐减小，使轧件趋于平直。采用这种方案，可以用较少的辊子获得较好的矫正质量。但是过分增加轧件的变形程度会使对加工硬化明显的材料及大断面系数的轧件增加其内部的残余应力，影响产品质量，而且会加大矫直机的能量消耗。 2小变形矫直方案 小变形矫直方案是针对矫直机上排工作辊可以单独调整每个辊子压下量的方案。在这个方案中，进入各个辊子下的轧件经反弯和弹复后，其最大原始曲率要完全消除。这样原来平直部分产生新的弯曲，就作为下一辊的反弯原始曲率，经过反复弯曲后使得轧件矫正。采用这个方案各辊的压下量相对较小，所以消耗的功率小，但是原始曲率消除缓慢，要达到既定的矫直质量就必须增加矫直辊的数量，从而导致矫直机设备结构复杂。 从以上的两个矫直方案中可以看出，辊式矫直机的矫直过程具有以下特点： 1轧件的记释遣痪鹊摹创笮蛘叻较虿弧隆跏浇弥被淖饔檬峭鞴醯姆锤弯曲，逐步缩小轧件的残余曲率的变化范围。 2 武汉科技大学本科毕业设计 2矫直机的前几个辊子的主要作用是缩小残余曲率的差值，后面几个辊子的作用是减小趋于均匀的残余曲率。矫直机各辊的压下量通常就是按这一原则进行选取的。 3增大最初几个矫正辊的压下量，可以迅速地缩小原始曲率的不均匀性，提高矫直效率。1.2 矫直机在轧钢生产中的作用及发展情况 a-侧弯 b-中浪 c-边浪 d-长度方向瓢曲 e-宽度方向瓢曲 图 1.1 金属带材产品的缺陷 矫直是金属材料加工的后部工序，这道工序可以大幅度的提高产品的质量水平，大大改善产品在轧制、冷却和运输过程中产生的各种形状缺陷。如：钢轨的弧形弯，板带材的横纵向弯曲、边部浪、镰刀弯等缺陷。矫直机已经成为轧制车间不可缺少的设备，而且广泛应用于以板坯为原料的各种工厂车间，如汽车制造厂、船舶制造厂等。 20 世纪以来，矫直技术得到了很大的发展。但在快速发展的矫直理论背后，矫直技术在实际生产中的应用却非常滞后。矫直理论总体来说还很粗糙，因为矫直机的许多参数还需要