曾国全钢包车设计说明书

武汉科技大学本科毕业论文 0 摘摘 要要 钢包车是直流钢包精炼炉的主要设备之一 目前钢包车的传动形式 功能 自动化程度差异很大 有的钢包车是机械传动 有的是机械与液压或与气动相 结合的传动形式 有的钢包车只有运行和定位两个功能 由于是技术改造项目 空间很有限 设计中采用了结构紧凑 驱动力大 调整范围广 便于自动控制 的全液压传动形式 2 钢包车 H 作程 q 和主要技术多过 2 11 作程序钢包车开 始停在吊包工位 吊车将 60t 钢水包吊落在用包车的倾动 转炉钢水存在着气 体多 成份不合适 温度不均匀 含硫量高等缺陷 从而影响和制约着铸坯的 质量 为了更好地利用现有钢包澎东设备 为连铸提供优质合格的钢水 提高 连铸坯的质量 减少低温回炉 冶炼优质品种钢 决定在原精炼台车基础上新 增一台台车 当一辆台车上的钢包精炼结束后 另一辆座好重包的台车就可以 立即进人精炼工位进行精炼 从而提高了设备的利用率 保证了向连铸提供连 续的优质钢水 目前国内冶金 重机行业使用的不少 LF 炉钢包车液压系统在 设计上存在着很多问题 突出表现在启动频繁 突然 定位有冲击 定位准确 度低 运行速度范围小 定位时间长 能耗大 故障率高等方面 关键字关键字 钢包车 电机 减速器 轴承 武汉科技大学本科毕业论文 1 Abstract buggy ladle was analyzed in detail according to the work principle of single arc and three top electrodes the ladle method to make cables has made the work less labor intensive and made the job of the fitters easier However there are several operations 2 in the method H which need Q to be mechanized For this purpose we are introducting 2 11 up to date methods of making slings reconditioning equipment and bringing 60t in new devices One of the most time consuming operations in making slings was cutting the aluminum tubes into bushings This operation was done previously on lathes with centers up to high using cutoff tools Before the tubes were mounted on the lat he they had blade made of steel with a cutting disk secured by flanges A holder was made for the rotating tube The aluminum tube is cut into bushings by the rotating disk which is moved into the buggy ladle Key words buggy ladle dynamo moderator bearings 武汉科技大学本科毕业论文 2 目 录 1 绪论 4 2 整体方案的选定 5 2 1 钢包车简介 5 2 2 钢包输送车的方案选定 5 3 整体参数的确定 7 3 1 钢包参数 7 3 2 钢包输送车的行走速度 7 3 3 电动机功率的计算 7 3 4 电机的选择 8 3 5 电动机的安装 9 3 6 传动比的分配和轴的转速 转矩的分析计算 10 3 7 总传动比的分析计算 12 3 8 传动比的分配 12 3 9 传动装置的运动和动力参数计算 12 4 钢包车直径及承重的计算 13 4 1 电机轴承直径的计算 14 4 2 应力计算 14 4 3 力矩的计算 14 4 4 轴的计算 16 4 5 销轴的设计 22 4 6 键连接的选择 24 4 7 钢包车减速器的选择 24 4 8 钢包车结构及传动机构特点 28 4 9 缓冲装置 30 5 设计小结 32 参考文献 33 武汉科技大学本科毕业论文 3 1 绪论 钢包车是直流钢包精炼炉的主要设备之一 目前钢包车的传动形式 功能 自动化程度差异很大 有的钢包车是机械传动 有的是机械与液压或与气动相 结合的传动形式 有的钢包车只有运行和定位两个功能 由于是技术改造项目 空间很有限 设计中采用了结构紧凑 驱动力大 调整范围广 便于自动控制的全液压传动形式 2 钢包车 H 作程 q 和主要技术 多过钢包车开始停在吊包工位 吊车将 160t 钢水包吊落在用包车的倾动 转炉 钢水存在着气体多 成份不合适 温度不均匀 含硫量高等缺陷 从而影响和 制约着铸坯的质量 为了更好地利用现有钢包澎东设备 为连铸提供优质合格 的钢水 提高连铸坯的质量 减少低温回炉 冶炼优质品种钢 决定在原精炼 台车基础上新增一台台车 当一辆台车上的钢包精炼结束后 另一辆座好重包 的台车就可以立即进人精炼工位进行精炼 从而提高了设备的利用率 保证了 向连铸提供连续的优质钢水 目前国内冶金 重机行业使用的不少 LF 炉钢包 车液压系统在设计上存在着很多问题 突出表现在启动频繁 突然 定位有冲 击 定位准确度低 运行速度范围小 定位时间长 能耗大 故障率高等方面 炉外精炼技术是生产高级特殊钢的必要手段 它应用炉外精炼炉 简称 LF 炉 采用钢包加热和真空处理相结合的方法 生产出优质的特钢产品 LF 炉的 主要动作都由液压系统来完成 其中包括加热电极的伺服升降 锁定和放松 加热炉盖的升降 真空炉盖的升降 钢包车的行走 定位等 本文主要介绍钢 包车的行走 定位液压系统 钢包车液压系统驱动钢包车由座 吊 包工位到加热工位对钢水进行精 炼 并添加合金料 加热好的钢水由加热工位运到真空工位 进行脱氧 脱氢 并测温取样 完全熔炼好的钢水由钢包车运回到座 吊 包工位 再由吊车吊 走进行浇注 至此 整个炉外精炼周期结束 钢包车在此期间的驱动 定位都 是由钢包车行走 定位液压系统来完成的 钢包车在此期间的驱动 定位由钢包车行走 定位液压系统来完成的 z 液压系统原理及特性该钢包车行走 定位液压系统采用集成式叠加控制 系统 武汉科技大学本科毕业论文 4 由轴向柱塞泵 1 提供动力 利用马达 7 完成行走动作 利用液压缸进行定位 2 整体方案的选定 2 1 钢包车简介 目前钢包车的传动形式 功能 自动化程度差异很大 决定在原精炼台车 基础上新增一台台车 当一辆台车上的钢包精炼结束后 另一辆座好重包的台 车就可以立即进人精炼工位进行精炼 从而提高了设备的利用率 保证了向连 铸提供连续的优质钢水 钢包车的行走 定位等 本文主要介绍钢包车的行走 定位液压系统 有的钢包车是机械传动 有的是机械与液压或与气动相结合的 传动形式 有的钢包车只有运行和定位两个功能 因此在这次设计中 我们选 用电机式带传动设计 160t 钢包输送车 2 2 钢包输送车的方案选定 在钢包输送车方案的选取方面有很多不同的方案 例如 液压传动式 带 传动式等 在这里我选用的是带传动式 因为此方案比较简单 而且成本相对 较低 结构简单 下面就是确定的方案草图 武汉科技大学本科毕业论文 5 1 车架 2 刚包 3 电机 4 减速器 图 2 2 钢包输送车整体方案 钢包输送车的工作原理 由电动机带动 经过减速箱减速使速度达到理想 要求后传动带动钢包车行走在轨道上 在安装过程中主要需要确定上述 4 个部 件的基本位置 武汉科技大学本科毕业论文 6 3 整体参数的确定 3 1 钢包参数 钢包直径 1200mm 高度 1500mm 3 2 钢包输送车的行走速度 速度控制需要同时考虑一下两个方面 为适应机组速度变化而调整行走速 度时 不应影响电机的驱动力矩 为适应行走变化而调整电机转速时 不应引 起张力的波动 一般电机都同时采用恒力矩和恒功率两种调速方法 分别适应 上述两种情况 以充分利用电机的容量 3 3 电动机功率的计算 钢包承重 160t 额定功率 N N K erj2 1000 max TV K 塑性弯曲及摩擦影响系数 取 1 1 1 2 2 T 张力 N V 速度 m s max 传动功率 取 0 85 0 9 其中取 K 1 2 2 T 查表轧钢机械表 12 4 T 2540KN 0 85 N 1 2 250 1000 61 8 1000 0 85 3670KW er 武汉科技大学本科毕业论文 7 3 4 电机的选择 根据所算功率 N 19 77KW查 机械设计手册第五卷 选取 YH 180L 4 型 高转差率三相异步电动机 额定功率 22KW 满载转速 1380r min 同步转速 1500r min 1 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机 封闭扇冷式结构 电压为 380V Y 系列 2 工作机所需功率 22KW 3 传动装置效率 根据参考文献 机械设计 濮良贵 纪名刚 主编 高等教 育出版社 第 264 页得各级效率如下 其中 蜗杆传动效率 1 0 70 滚动轴承效率 一对 3 0 98 联轴器效率 c 0 99 传动滚筒效率 cy 0 96 所以 1 2 33 c2 cy 0 7 0 99 0 983 0 992 0 96 0 633 电动机所需功率 Pr Pw 3 0 0 633 4 7KW 工作机工作转速 nw 60 1000 v 350 27 9r min 根据容量和转速 根据参考文献 机械零件设计课程设计 毛振扬 陈 秀宁 施高义 编 浙江大学出版社 第 339 340 页表附表 15 1 可查得所需的电 动机 Y 系列三相异步电动机技术数据 查出有四种适用的电动机型号 因此有 四种传动比方案 如表 3 4 表 3 4 1 电动机转速 r min 方案电动机型号 额定功率 Ped kw 同步转速满载转速 额定转矩 1Y132S1 25 5300029002 0 2Y132S 45 5150014402 2 武汉科技大学本科毕业论文 8 3Y132M2 65 510009602 0 4Y160M 85 57507202 0 综合考虑电动机和传动装置的尺寸 重量 价格和减速器的传动比 可见第 3 方案比较适合 因此选定电动机机型号为 Y132M2 6 其主要性能如下表 3 2 表 3 4 2 P2 P1 c cy 3 19 0 99 0 99 3 13kw n2 27 4 r min 12 1 i n 1 4 27 T2 9550 9550 1089 24N m 2 2 n P 4 27 13 3 运动和动力参数计算结果整理于下表 3 3 3 表 3 4 3 类型 功率 P kw 转速 n r min 转矩 T N m 传动比 i效率 蜗杆轴 4 796046 75 1 蜗轮轴 3 1927 41111 84 35 0 679 传动滚筒轴 3 1327 41089 24 3 5 电动机的安装 电动机是带动整个部件运动的根本 它安装在减速箱的边上 通过联轴器 与减速箱连接 下端与固定端连接好即可 安装图如下 中心高 H 外形尺寸 L AC 2 AD HD 底角安 装尺寸 A B 地脚螺栓孔 直径 K 轴身尺 寸 D E 装键部位 尺寸 F G D 132 515 270 2 21 0 315 216 17 8 1238 80 10 33 3 8 武汉科技大学本科毕业论文 9 图 3 5 电机的安装 3 6 传动比的分配和轴的转速 转矩的分析计算 滚筒直径的确定 D s h D 刀刃圆周直径 S 重叠量 h 被剪切带钢厚度 余量 一般 50 20mm 取 30mm 则 D s h 360 1 1 1 5 20 142mm 取 142mm 轴的受力分析 武汉科技大学本科毕业论文 10 r F2 R F a F 1 R F1 R F t F2 R F Q F 图 7 1 X Y 平面受力分析 t F 1 R F a F2 R F Q F 图图 7 27 2 X Z 平面受力图 1 R F2 R F r F 图图 7 37 3 水平面弯矩NmmM YX 1102123 7 521607 9797119 图图 7 47 4 垂直面弯矩 714000714000NmmM ZX 武汉科技大学本科毕业论文 11 图图 3 6 13 6 1 436150 8 合成弯矩NmmMMM ZXYX 22 1184736 3 714000 681175 5 图图 3 6 23 6 2 当量弯矩 T 与 aT 3 7 总传动比的分析计算 由电动机的满载转速和工作机主动轴转速 滚筒的转速 可确定传动 装置应有的总传动比为 i 1380r min 则 i 6 8 由于 i 5 此减速器设计为双极圆柱齿轮减速器 3 8 传动比的分配 高速级 3 07 低速级 2 36 3 9 传动装置的运动和动力参数计算 1 各轴转速的确定 武汉科技大学本科毕业论文 12 1380 r min 449 51r min 190 47r min 190 47 r min 2 各轴的输入功率计算 设 分别为弹性联轴器 闭式齿轮传动 滚动轴承的效率 查 机械设计课程设计 P6 表 2 2 得 0 99 0 97 0 99 则 N 19 97 0 99 19 87KW 19 77 0 97 0 99 19 54KW 18 99 0 97 0 99 18KW 18 24 0 99 0 99 18 6KW 3 各轴的输入转矩计算 9550 9550 156N m 9550 9550 303 6N m 9550 9550 814 5N m 9550 9550 1096 5N m 武汉科技大学本科毕业论文 13 4 钢包车直径及承重的计算 4 1 电机轴承直径的计算 直径公式 D s E max h 式中 E 的弹性模量 MPa 卷取温度下带材的屈服极限 Mpa s 由于卷边机的工艺要求比一般的卷取机的工艺要求低很多 所以我们可以取 D 150 200 h 610mm max 4 2 应力计算 承重力 P 0 3 0 5 F b 式中 F 被钢的横截面积 b 时带钢的强度极限 技术参数 钢板厚度 h 1 5mm 材料 45 钢 板宽 1000mm 带钢的最大宽度 b 50mm 则 F hb 1 5 50 7 5 查 金属工艺学 上册表 1 4 得 材料 45 的钢的强度极限 b 610M 延伸率 16 力 P 0 5 F b 0 5 7 5 610 N 22 875KN 4 3 力矩的计算 武汉科技大学本科毕业论文 14 总力矩 M n 式中 n 滚筒对数 滚筒所需的力矩 滚筒轴上的摩擦力矩 转动力矩 PDsin 式中 D 滚筒直径 查 轧钢机械 表 8 13 得 滚筒直径 D 250 270mm 取 D 270mm 为弦 AB 与 CD 间夹角的一半 由图得 cos 1 式中 S 滚筒重叠量 查 轧钢机械 表 8 41 得 S 1 1mm 侧向间隙 0 2mm EF 1 h 式中 断裂时的相对切入深度 1 2 1 6 取 1 6 则 1 6 0 16 0 256 则 EF 1 h 1 1 5mm 1 308mm Cos 1 1 0 991 得 所以 PDsin 22 875 270 0 134 833 79N m 武汉科技大学本科毕业论文 15 又有 P d 式中 轴承处摩擦系数 d 轴承处轴径 滚筒轴承的使用寿命至少五年 转速 n 10r s 600r min 根据 式 C P 查 机械设计手册第二卷 表 7 2 8 7 2 11 得 4 75 0 42 1 1 1 轴承受径向载荷 Psin 22 875 0 134 3 065KN 得 C P 3 065 34 66KN 根据式 查 机械设计手册第二卷 表 7 2 14 3 065KN 查 机械设计手册第二卷 表 7 2 16 2 5 则 2 5 3 065 7 6625KN 查 机械设计手册第二卷 表 7 2 67 得 38 5KN 45KN 选取 N1012 型圆柱滚子轴承 其内径 d 60mm D 95mm B 18mm 查 机械设计手册第二卷 表 7 2 17 得 摩擦系数 0 0015 所以 P d 22 875 60 0 0015 2 059N m 总力矩 M n 1 833 79 2 059 835 849 N m 4 4 轴的计算 武汉科技大学本科毕业论文 16 武汉科技大学本科毕业论文 17 图 4 4 1 根据图示轴承中心线可知 mm151 513 59246L1 mm92523460L2 mm92523460L3 在水平方向上 NFF NHNH 89 1013F 21t 如图所示 根据弯矩平衡 32NH22 LLFLF t 95 506 2 NH FN 所以95 506 1 NH FN 在垂直方向上 N93 3089 21 NVNVr FFF 对 A 点求矩 aNVr MLLFLF 3222 N DF M a a 237706 2 50 848956 2 mm 将 代入上式 得 a M r F 253 08 2NV FN 2836 85 1NV FN 武汉科技大学本科毕业论文 18 水平方向 mmNLFM NHH 4 466399295 506 21 竖直方向 mmNLFM NVv 2 2609909285 2836 211 计入力偶后 mmNMMM aVV 2 23284237706 2 260990 12 对轴的弯矩进行合成 22 11HV MMM 22 2 260990 4 46639 mmN 265124 72mmN 22 22HV MMM 22 2 23284 4 46639 mmN 52128 8mmN 轴所受扭矩为 T 28388 82mmN 弯扭合成强度公式为 22 22 4 2 c MTMT WWW 已知扭转切应力为对称循环变应力 取 0 6 0 1 0 1 W 3 d 32 3 d 3 4 448 3 mm 11366 12 3 mm 22 1 c MT W 12 11366 82 28388 6072 265124 22 MPa 武汉科技大学本科毕业论文 19 23 37 MPa 1 即满足强度要求 M 9549 e n P M 轴的扭矩 e P 电机的功率 n 轴的转速 n 32 3r min 2 60 D max v60 M 9549 5844 7N m e min r 3 32 77 19KW max t T 轴的最大切应力max T M e 许用应力查表机械设计 得 取 选取轴为实心轴 号钢调制处理所以 推出 t 16 3 D 3 16 T 取 查机械设计手册 2 卷 表 6 1 1 可知 抗拉强度 580Mpa b 屈服点 290Mpas 武汉科技大学本科毕业论文 20 弯曲疲劳极限 235Mpa 1 许用疲劳应力 156 180 Mpa p1 图 4 4 2 1 12 1 2 ta T FF d 2 12 2 2 at T FF d 122tanrrt FFF 122 2 2 coscoscoscoscoscos at n nnn FFT F d 分别为公称转矩 1 T 2 TmmN 分别为分度圆直径 1 d 2 dmm 829000 2 Tmm N 9 55 1 TmmN n p 82 28388 607 098 0 12 0 1055 9 7 098 0 10 2 6 1 2 16 NN d T FF at 89 1013 56 82 2838822 1 1 21 NN d FF ta 50 8489 3 195 8290002T2 2 2 21 武汉科技大学本科毕业论文 21 NFFF trr 93 308920tan50 8489tan 221 轴传递的功率为 0 18kW 7 098 0 2 1 p p 由于磨擦损耗的功率为 1 f pp 则产生的热流量 单位为 1W 1J s 为 1 1000 1 p 1000 0 18 1 0 7 J s 54J s 以自然冷却方式 从箱体外壁散发到周围空气中去的热流量为 2 20 ds t t 箱体的表面传热系数 可取 8 15 17 45 d d 20 WmCA 内表面能被润滑油所飞溅到 而外表面又可为周围空气所冷却的箱体表s 面面积 油的工作温度 一般限制在 60 70 最高不应超过 80 0 t 0C0C 周围空气的温度 常温情况可取为 20 t 0C 取 15 d 65 0 t 0C 在既定条件下 保证正常工作温度所需要的散热面积 s 为 0 1000 1 d p s tt 08 0 206515 3 018 0 1000 2 m 实际散热面积足够 热平衡满足 4 5 销轴的设计 其中导板通过销轴与下面支架连接 并以销轴为转动轴 其直径可根据联接的 结构特点按经验确定 必要时再做强度校核 武汉科技大学本科毕业论文 22 2 2 12 1 53 a FFF KT YY d d m 当量齿数 62 3 33 2 2 217 3 cos 62 cos z zv 根据 0 2063 62 3 2 x 2v z 可查得齿形系数 2 42 2a F Y 图 4 5 螺旋角系数 1 0 977Y 0 140 23 001 140 17 23 1 许用弯曲应力 FNFF K 查表知由铸锡磷青铜制造的蜗轮的基本许用弯曲应力 56MPa F 寿命系数 武汉科技大学本科毕业论文 23 1 04 9 5 6 FN 1097 6 10 K 56 1 04MPa 58 24MPa F MPa 89 66MPa977 0 42 2 5 13 319556 82900003 1 3 51 F F 即弯曲强度满足 tan tan 6 90 5 90 v 已知 217 3 01313 arctan vv f 与相对滑动速度有关 v f s v 0 176m s 217 3 cos100060 6056 cos100060 11 nd vs 查表用插值法算得 0 072 v f 1 18 v 111 代入式中得 0 70 4 6 键连接的选择 轴高速轴中速轴低速轴 键 10 8 70 C 型 16 10 70 A 型 16 10 70 C 型 4 7 钢包车减速器的选择 几种传动的电动机 减速器等传动部件均与均衡架固定连接 因而均衡架 可以绕铰轴相对车架自由摆动 传动输入轴与均衡架的铰轴都是错开布置的 当均衡架带动传动输入轴绕铰轴对车架摆动时 将会受到与传动输入轴相连但 相对于车架固接的减速器输出轴的限制 产生传动的干涉 为处理这种干涉采 武汉科技大学本科毕业论文 24 用的是齿形联轴器和中间浮动轴 允许在较小偏角下有效地传动 但这种补偿作 用是有限的 特别是当轨距小 浮动轴很短将更是如此 因而要求轨道极其平 直 此种传动方式适用于大跨度的桥式起重机大车运行机构 可以补偿桥架的 弹性变形 图4 7 参照参考文献 机械设计课程设计 修订版 鄂中凯 王金等主编 东北 工学院出版社 1992 年第 19 页表 1 5 1 可计算得 箱体的结构尺寸如表 8 1 表 4 7 1 箱体的结构尺寸 设计内容计 算 公 式计算结果 武汉科技大学本科毕业论文 25 箱座壁厚度 0 04 225 3 12mm8304 0 a a 为蜗轮蜗杆中心距 取 12mm 箱盖壁厚度 1 0 85 12 10mm 85 0 1 取 1 10mm 机座凸缘厚度 b b 1 5 1 5 12 18mmb 18mm 机盖凸缘厚度 b1 b1 1 5 1 1 5 10 15mmb1 18mm 机盖凸缘厚度 P P 2 5 2 5 12 30mmP 30mm 地脚螺钉直径 d d 20mmd 20mm 地脚螺钉直径 d d 20mmd 20mm 地脚沉头座直径 D0 D0 48mmD0 48mm 地脚螺钉数目 n取 n 4 个取 n 4 L1 32mmL1 32mm 底脚凸缘尺寸 扳手空间 L2 30mmL2 30mm 轴承旁连接螺栓直径 d1 d1 16mmd1 16mm 轴承旁连接螺栓通孔直径 d 1 d 1 17 5d 1 17 5 轴承旁连接螺栓沉头座直径 D0 D0 32mmD0 32mm C1 24mmC1 24mm 剖分面凸缘尺寸 扳手空间 C2 20mmC2 20mm 上下箱连接螺栓直径 d2 d2 12mmd2 12mm 上下箱连接螺栓通孔直径 d 2 d 2 13 5mmd 2 13 5mm 上下箱连接螺栓沉头座直径 D0 26mmD0 26mm C1 20mmC1 20mm 箱缘尺寸 扳手空间 C2 16mmC2 16mm 轴承盖螺钉直径和数目 n d3 n 4 d3 10mm n 4 d3 10mm 检查孔盖螺钉直径 d4 d4 0 4d 8mmd4 8mm 圆锥定位销直径 d5 d5 0 8 d2 9mmd5 9mm 减速器中心高 H H 340mmH 340mm 轴承旁凸台半径 R R C2 16mmR1 16mm 武汉科技大学本科毕业论文 26 轴承旁凸台高度 h 由低速级轴承座外径确定 以便于 扳手操作为准 取 50mm 轴承端盖外径 D2D2 轴承孔直径 5 5 5 d3取 D2 180mm 箱体外壁至轴承座端面距离 K K C1 C2 8 10 44mmK 54mm 轴承旁连接螺栓的距离 S 以 Md1螺栓和 Md3螺钉互不干涉为准 尽量靠近一般取 S D2 S 180 蜗轮轴承座长度 箱体内壁至 轴承座外端面的距离 L1 K 56mmL1 56mm 蜗轮外圆与箱体内壁之间的距 离 15mm 2 1 1 取 15mm 1 蜗轮端面与箱体内壁之间的距 离 12mm 2取 12mm 2 机盖 机座肋厚 m1 m m1 0 85 1 8 5mm m 0 85 10mm m1 8 5mm m 10mm 以下尺寸以参考文献 机械设计 机械设计基础课程设计 王昆等主编 高等教育出版社 1995 年表 6 1 为依据 蜗杆顶圆与 箱座内壁的 距离 40mm 6 轴承端面 至箱体内 壁的距离 4mm 3 箱底的厚 度 20mm 轴承盖凸缘 厚度 e 1 2 d3 12mm 箱盖高度 220mm 箱盖长度 不包括 凸台 440mm 蜗杆中心线 与箱底的距 离 115mm 箱座的长 度 不包括 凸台 444mm 装蜗杆轴 部分的长 度 460mm 箱体宽度 180mm 箱底座宽 304mm 蜗杆轴承 8mm 武汉科技大学本科毕业论文 27 不包括凸 台 度座孔外伸 长度 蜗杆轴承座 长度 81mm 蜗杆轴承座内端面与箱体 内壁距离 61mm 2 减速器附件的选择 以下数据均以参考文献 机械零件设计课程设计 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社的 P106 P118 表 4 7 2 视孔盖 Q235 单位 mm AA1 A B1BB0d4h 150190170150100125M 81 5 表 4 7 3 吊耳 单位 mm dR eb 箱盖吊耳 42424220 BHh2 r b 箱座吊耳 3619 29 6924 表 4 7 4 起重螺栓 单位 mm dDLSd1 l 1 l 2 l 3 l Cd2h M1635622716328422226 表 4 7 5 通气器 单位 mm Dd1d2d3d 4Dabs M18 1 5 M33 1 5 831640127 22 Chh1D1Rkef 武汉科技大学本科毕业论文 28 1640825 440622 4 8 钢包车结构及传动机构特点 钢包车是用在转炉炼钢车问将由注入钢包中的钢水从转炉平台下方运出 送至起重机可到达的适当位置 再由起重机将钢包车上的钢包连同钢水送至模 铸或连镣车间进行浇注 由于钢包车载重量通常为1OO 200t 长期处在恶劣环 境中工作 如传动机构出现故障 注入钢包中的钢水不能及时运出 包内的钢 水将凝固或成为低温废品 同时影响转炉的连续生产 故对钢包车的传动机构 有极高的可靠性要求 图4 8 160t钢包车的传动简图 该车有4个车轮 每2个车轮为一组 所有车轮均为驱动轮 图6表示该传动 机构综合电机与立式减速器均固定在车架上 减速器输出轴一端用齿形联轴器 加浮动轴与均衡架上中间开式齿轮固接的传动输人轴相接 另一端受轨距限制 没有设浮动轴 减速器输出轴仅通过半齿联轴器与传动输入轴直接相连 显然 当均衡架绕铰轴相对车架摆动时 存在着如上所述的干涉现象 钢包车车架的 主梁在结构上相当于桥式起重机的端粱 武汉科技大学本科毕业论文 29 由上式可看出 当其它参数不变时 b Z值越小 则 越大 重载桥式起重 机端梁的b Z值为0 6 1 c 而钢包车的b z值仅0 2 桥式起重机通常对 端粱不作刚度验算 对主梁要验 水平刚度与垂直刚度 但主粱绕支点的相对 转角不会 I起均衡架绕铰支点相对车架摆动 只影响均衡架上车轮的垂直度 主梁与端梁之间是刚性连接的 主梁变形后在端梁附近与车轮平面基本能保持 垂直关系 故主梁变形对传动机构影响很小 钢包车在主梁变形后的情况则不 然 受力变形后的 角就是均衡架绕铰轴的相对转角 如图7所示 特别是由于 钢包车的运行轨道表面有钢渣等异物 当车轮通过这些异物时 车体摆动及由 载荷 I起的 转角产生综合效应 使摆动幅度超过了传动机构中齿形联轴器的允 许偏角 造成传动机构损坏 电动机也会由于阻力矩增大烧坏 传动轴会折断 武汉科技大学本科毕业论文 30 4 9 缓冲装置 1 根据结构和空间位置等 确定用碟形弹簧作为缓冲元件 以碱小对传感 器的冲击 起缓冲减振作用 最大工作负荷P叫 12ot 钢水 钢包体 炉盏 自重 冲击等其它影响 最小工作负荷P 10t 称赶台自重 由结构设计中己选定用8 组弹簧支承 则每组受力 最大受力尸 15t 最小受力P 选形弹簧参数如下 最大受力P 1St 最小受力P I 25t 选形弹簧参数如下 D 160 d 81 2 占 10 9 55 3 5 13 5 0 75 k 2 625 141 10 kg 计算负荷P h 对 h d 式中 k无支承面时极限变形 有支承面时极限变形杠杆 助值 查表口 0 745 x 10 代人数计算有 P 19072 18kg 2 确定变形和叠台层数利用手册中查图形法 有关己知数据为 坩 3 5 10 0 35 k 3 5 9 55 066 htl 3 9519 55 0 4 每个弹簧最小形量 只有称量台P一1 25t时的变形量 k P J 1 25119 07218 0665541N88 则有 0 22939l7l 每个弹簧最大变形量 钢水 钢包体 炉盖 自重 冲击等15th 15 19 07218 则 27 53 m 每组弹簧叠 台层数n 最大变形工作行程取15 945每组用6片弹簧叠台而成应力校棱 按最 大负荷P 120t 考虑冲击等影响时 应力 使用不频繁 按静应力校零 h 0 s r 式中 2 527005x 1 055 2 9c9059 h H 13 5 9 55 1 055 4 25mm 其余参 数分别查表 最后计算得应力 F 一2 9O4O99O59 9 55 1 2