Φ140mm轧管机侧压进系统设计【11张CAD图纸+毕业论文】

Φ140mm轧管机侧压进系统设计

53页 16000字数+论文说明书+4张CAD图纸【详情如下】

Φ140mm轧管机侧压进系统设计论文.DOC

Φ140mm轧管机侧压进装置总装配图.dwg

Φ140mm轧管机机座装配图.dwg

丝杠.dwg

丝母.dwg

大链轮.dwg

小链轮.dwg

蜗杆1.dwg

蜗杆2.dwg

蜗轮组件.dwg

蜗轮轮心.dwg

蜗轮轮缘.dwg

Φ140mm轧管机侧压进系统设计

摘要

轧管机是生产无缝钢管的主要设备之一，由其名称就可判断其最主要的用途就是钢管的轧制。而在轧制过程中，侧压进装置必不可少，因为其对轧辊的调节将影响无缝钢管的生产质量。本课题利用链传动、蜗杆传动等基本原理，通过计算选取各机械设备的参数，选择并校核了电机，对液压缸进行了选择与校核。分配了传动比，校核了侧压螺丝的强度，进而设计蜗杆减速器，对蜗杆轴进行了设计计算及强度校核。通过进一步计算选取了联轴器、轴承和键的型号，使侧压进装置各项指标符合要求。

关键词：电动机的选择；液压缸；链传动；蜗杆传动；校核等

Φ 140 mm rolling machine pressure tube into the device

Abstract

Tube rolling mill is one of the main equipment of the production of seamless steel pipe, the name can be judged by its main purpose is the steel tube rolling. And in the rolling process, sidewall compression inlet device is essential, because the roll adjustment will affect the seamless steel pipe production quality. This topic use the chain transmission, worm drive and other basic principles, through the calculation and selection of the parameters of the mechanical equipment, select and check the motor, the hydraulic cylinder to select and check. Allocation of transmission ratio, the strength of checking the pressure screw, and design of the worm reducer, the design calculation and strength check of the worm shaft. Through further calculation of selected couplings, bearings and key models, the pressure feeding device the indicators meet the requirements.

Keywords:;The selection of motor;The hydraulic cylinder;Worm drive;Chain drive;

1绪论 1

1.1选题背景及目的 1

1.2钢管生产工艺及其在国民经济中的主要地位与作用 1

1.2.1钢管生产工艺 1

1.2.2 钢管在国民经济中的地位与作用 2

1.3国内外轧管机械的发展状况 3

1.3.1穿孔机的发展 3

1.3.2轧管机的发展 4

1.3.3减径机的发展 5

1.3.4定径机的发展及新技术 5

1.4课题的研究内容及方法 6

2方案的选择和设计 8

2.1 设计的原始参数 8

2.2方案的选择 8

2.2.1系统动力源的选择 8

2.2.2 传动装置的选择 8

2.2.3 执行装置的选择 9

2.3 总体方案简图 9

3 侧压系统的电机的选择 11

3.1 作用在侧压螺丝上的载荷 11

3.1.1变形区长度的确定 11

3.1.2接触面宽度的确定 12

3.1.3轧制压力的计算 13

3.2侧压进螺丝主要尺寸的确定 15

3.3 侧压螺丝驱动力矩 17

3.4侧压电机的容量选择 17

4侧压进平衡装置的选择及其校核 19

4.1 平衡方法的选择 19

4.2平衡力的计算 19

4.3 液压平衡装置的计算及其校核 19

4.3.1液压缸柱塞杆直径的计算及其强度校核 19

4.3.2液压缸壁厚的计算及其校核 20

5 主要零件设计和强度计算 22

5.1总传动比的分配 22

5.2侧压螺丝的强度校验 22

5.3 侧压螺母的结构尺寸设计 23

5.4 蜗轮蜗杆的计算 26

5.4.1 选择蜗杆传动类型 26

5.4.2选择材料 26

5.4.3按齿面接触疲劳强度进行设计 27

5.4.4蜗杆与蜗轮主要几何尺寸计算 28

5.4.5校核齿根弯曲疲劳强度 29

5.4.6蜗杆传动的热平衡计算 31

5.5 蜗杆轴的受力分析及传动校核 32

5.6 滚动轴承的选择和寿命计算 37

5.6.1 滚动轴承的选择 37

5.6.2 滚动轴承寿命计算 38

5.7联轴器的选择与强度校核 39

5.7.1联轴器的分类 39

5.7.2联轴器的选择 40

5.7.3联轴器载荷的计算 40

5.7.4型号选择 40

5.8 花键的选择及其校核 41

5.8.1.花键的选择 41

5.8.2.花键轴的校核 41

6 润滑系统 43

6.1 蜗杆传动的润滑 43

6.2 滚动轴承的润滑 43

6.3 滚动轴承的密封 43

6.4 侧压螺母的润滑 44

7经济分析及环境保护 45

7.1经济分析 45

7.2环境保护 45

7.2.1 废水治理 46

7.2.2固体废物处理和综合利用 46

7.2.3噪声处理 46

结论 47

致 谢 48

参考文献 49

1绪论

1.1选题背景及目的

短暂的大学生活即将结束，我们迎来了每个本科生都会经历的毕业设计，这是对我们能否将理论知识化为实践能力的一次检测。学校学院领导、老师悉心为我们联系鞍山钢铁集团公司的无缝钢管厂的相关负责人，才使我们有机会看到了自动轧管机、连轧管机、三辊轧管机，并在现场工程师的带领下参观了?219、?159和?177PQF三条国内先进的生产线，对整个轧管工艺流程和具体的设备有了一定的认识。

在现代社会中，钢材产量和质量是衡量一个国家国力的重要指标，社会对钢铁轧制品数量和质量的要求越来越高，钢管作为钢铁轧制品在工业生产和日常建设中起到举足轻重的作用。轧管机主传动系统是由机械、电气以及控制多个部分组成，系统庞大，它的设计的优良直接影响产品质量的好坏，即可看出轧管机主传动设计的重要性。本次毕业设计的任务是通过所学的理论知识以及相关文献，设计一台钢管轧管机的主传动系统，并在现有的条件下对设计的相关设备进行校核，以验证其符合设计要求

1.2钢管生产工艺及其在国民经济中的主要地位与作用

1.2.1钢管生产工艺

无缝钢管的生产在世界上已有一百多年的历史。首先是由德国曼内斯曼兄弟于1885年发明了斜轧穿孔工艺，从而开创了无缝钢管生产发展的历史。之后，他们继续不懈地探索，寻求轧长、减薄穿孔厚壁毛管的方法，终于在1892年采用周期轧管工艺由实心坯轧出世界上第一支无缝钢管，完成了由实心管坯轧制无缝管的“曼内斯曼轧管工艺”。随后，多种轧管工艺相继出现.现代主要轧管工艺流程如图1.1所示。

生产热轧无缝钢管的方法有很多，而生产方法的主要差别就是把空心毛管壁厚减薄到接近成品尺寸的工序，也就是轧管工序，一般都是用轧管机的名称来给整套机组命名的，比较常用的几种方法有：

    1.周期式轧管法是使用穿孔后的毛管，在周期式轧管机上轧制钢管的方法，能够生产大直径管材，轧机的的延伸系数很大，可以减少穿孔时的变形量，适合多品种小批量的生产，也是周期式轧管法的特征。周期式轧管机是上下两个轧辊上均车有变面轧槽的不可逆二辊压机，在轧机的前台没有夹持并且能够转动芯棒的送料机。

   2.连续式的轧管机组，轧管前和轧管后的工艺环节跟自动轧管机组是基本上一样的7.2.1 废水治理

1.净环水循环使用，为保持水质稳定，有少量排水补入浊环水系统。

2.含有氧化铁皮和少量矿物油，经冲渣沟进入旋流沉淀池，经沉淀后部分废水返回用于冲渣沟冲氧化铁皮，其余水送化学除油器加药絮凝沉淀，除油器出水经冷却塔冷却降温后循环使用。

3.旋流沉淀池铁皮及沉降污泥用抓斗抓入脱水池脱水，脱水池沥水返回沉淀池；化学除油器排污水进入泥浆坑后经泥浆泵送至板框压滤机脱水，脱水机出水则进入浊环热水井循环使用。该工程生产用水采取“以新补净、以净补浊”，水的重复利用率约为96.6%。吨材外排水量和外排废水中SS及石油类含量均低于国家《钢铁工业水污染物排放标准》中相应二级标准的限定值（4.0m3/t材、SS150mg/L、石油类10mg/L）。

7.2.2固体废物处理和综合利用

1.氧化铁皮作为烧结或粉末冶金原料全部利用。

2.管切头和废管统一回收处理。

7.2.3噪声处理

1.设计中采用新的降噪理论和设备。

2.在轧机辊道、台架上添加缓冲材料，并尽可能采用无噪声料筐，以减弱钢管碰撞产生的噪声。

3.运转噪声较大的轧机主电室设计为单独房间，各类泵设置在泵、站房内隔声降噪。

4.工业炉助燃风机进出风口设有消声器，风机工作噪声低于85dB(A)。

结论

经过三个多月的毕业设计，通过下厂实习及各种分析设计工作，对轧管机从理性认识上升到感性认识，对热轧钢管生产过程有了深刻的理解，对轧管机的工作原理及工作的方式都有了新的认识。通过本次设计，对本专业所学过知识有一个综合的应用，虽然在设计的过程中遇到不少的困难，但最后都一一的克服，从资料的查找到设计计算，每个过程都让我深深的体会到，知识只有加以运用，才能真正的吸收，理解，在设计中我选择的侧压电机以及蜗轮蜗杆减速器，侧压螺丝、螺母都符合使用的要求，可以在实际生产中使用。这次毕业设计教会了我独立思考，独立解决问题的方法，在我以后的工作，学习以及生活中都会让我受益匪浅。

致 谢

本次学位论文是在李昌老师的精心指导下完成的。在本论文撰写的整个过程中，得到了李老师的大量的指导，凝结着老师的大量心血。老师的求真务实，兢兢业业的治学态度，不断鼓励我积极进取，时刻提醒我要不断努力，认真对待，决不能松懈。从李老师那里学习到的不仅仅是知识，更学习到了解决问题的方法和技巧，在设计过程中得到了老师的大量鼓励，使我增强了信心，勇敢的面对设计过程中遇到的困难。在设计的过程中，不仅感受到老师学识上的渊博，更感受到于老师的平易近人，使每一个学生的身心感受到温暖。在此谨向于老师致以崇高的敬意和衷心的感谢！感谢鞍钢无缝钢管厂领导指导和热心帮助，感谢现场工程师的认真解答，解决了许多实际问题。

同时还要感谢和我一组的那些同学们，在设计过程中你们给了我很多有参考性的意见，谢谢你们！！

参考文献

[1]机械设计手册编委会.机械设计手册.第1卷，第3卷.北京：机械工业出版社.2004.8.

[2]濮良贵，纪名刚.机械设计.北京：高等教育出版社.2001.

[3]邹家祥.轧钢机械.北京：冶金工业出版社.2000.2.

[4]孙恒，陈作模.机械原理.北京：高等教育出版社.2001.

[5]刘鸿文.材料力学.北京：高等教育出版社.1991.

[6] 严泽生编著  现代热连轧无缝钢管生产  冶金工业出版社 2009.2

[7] 姜继海等主编  液压与气压传动  高等教育出版社 2012.1

[8] 吕广庶、张远明主编  工程材料成形及其技术基础 高等教育出版社 2011.6