钢卷运输车设计
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从动轮.dwg
减速器输出轴.dwg
总装配图1.dwg
总装配图2.dwg
车轮.dwg
车轮轴.dwg
钢卷运输车设计说明书.doc
钢卷运输车驱动装置装配图.dwg
The Transport Vehicle Of Rolling Steel
Abstract
The transport vehicle of rolling steel is an important auxiliary equipment which is widely used in rolling mill production line, its design features and work performance has a direct impact on the productivity of the entire rolling line. It is an important transportation equipment which transports steel roll from recoiling machine to bander, which make it convenient to the production of steel rolling. This design is mainly to design and remould the walking and driving mechanism and lifting mechanism of the transport vehicle of rolling steel. The main content of this design research includes the choice of the overall plan of design, traveling mechanism, the design of lifting mechanism and the design of main components’ design and checking and so on. In this design，the drive mode of traveling mechanism of transport vehicle of rolling steel is by motor machine. Because of the tachometer drive ratio is big, I choose two stage gear worm reducer for the small one. The reducer has two output ends which connect the wheels by coupler to make the wheels run. The movement of lifting mechanism is driven by the hydraulic cylinder to complete. Nowadays , with the rapid development of China's iron and steel industry, the related equipment of steel rolling production has efficient, simple, and energy saving development. The transport vehicle has played a big role in achieving automation production , so the design must be safe and reliable, easy to repair and preserve, suitable for different production requirements and also to reduce the cost of the big extent. The technology has been developed in other countries, so we should bring in the foreign technology and also innovate according to our actual need. To promote the steel rolling production for China to achieve more rapid development.
Key words: rolling steel；transport；lifting mechanism；cold rolling
目录
摘要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 选题的背景 1
1.2 国内外研究状况和相关领域中的研究成果 2
1.3 课题的研究方法 2
1.4 研究的内容 3
2 总体方案设计 4
2.1 方案设计 4
2.2 方案的对比 4
2.3 方案的确定 5
3 电动机选择 8
3.1 设计参数 8
3.2 电动机的选择 8
3.2.1 电机类型的选择 8
3.2.2 选择电动机 11
3.2.3 电动机的校核 11
4 主要零件设计与参数计算 12
4.1 传动比分配 12
4.1.1 各级运动参数 12
4.2 设计减速器第一级斜齿轮传动 13
4.2.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 13
4.2.2 按齿面接触强度设计 14
4.2.3 按齿根弯曲强度设计计算 16
4.2.4 几何尺寸计算 17
4.3 蜗轮蜗杆的设计 18
4.3.1 选用蜗杆传动类型 18
4.3.2 选用蜗轮蜗杆材料 18
4.3.3 按齿面接触疲劳强度进行设计 19
4.3.4 蜗轮蜗杆的主要尺寸参数 20
4.3.5 校核齿根弯曲疲劳强度 21
4.4 确定传动系统轴的最小直径和主要轴的受力分析 21
4.4.1 减速器输入轴的最小直径和受力分析 22
4.4.2 计算减速器中间轴的最小直径 22
4.4.3 减速器输出轴的最小直径和受力分析 23
4.4.4 车轮轴的尺寸的确定 23
4.5 轴的校核 23
4.5.1 减速器输出轴的校核 23
4.5.2 车轮轴的校核 26
4.6 联轴器的选择 29
4.6.1 选择减速器输出端与车轮轴之间的联轴器 29
4.6.2 选择电动机与减速器之间的联轴器 29
4.7 键的尺寸确定及校核 30
4.7.1 减速器输出轴上键的尺寸的确定 30
4.7.2 车轮与车轴承之间键的尺寸与校核 31
4.7.3 蜗轮与蜗轮轴之间的键的选择与校核 32
4.8 选择轴承并校核其寿命 32
4.8.1 减速器轴承的选择与轴承寿命校核 32
4.8.2 选择车轮轴上的轴承并校核 37
4.9 车轮的校核 39
4.10 车轮的打滑校核 40
4.11 钢卷运输车升降机构液压缸的选择 41
5 润滑方式的选择 43
5.1 轴承润滑方式的选择 43
5.2 减速器润滑方式的选择 43
6 钢卷运输车经济与环保分析 44
6.1 环保分析 44
6.2 经济性分析 44
6.2.1 投资回收期的计算 44
6.2.2 设备合理的更新期的计算 45
结束语 47
致谢 48
参考文献 49
1 绪论
1.1 选题的背景
在轧钢机械生产中，除了在轧机上完成塑性变形工序外，在整条生产线中还有一系列的辅助工序，如大型轧钢厂车间的表面清洗、加热、轧制，锯切和矫正等工序。在冷轧带钢车间有酸洗、电解清洗、退火、平整、横剪、纵切，表面镀层等工序。而在众多辅助工序中又有很多相关的辅助设备。
钢卷运输车便是热、冷轧钢生厂线上一种重要的辅助设备。它是在生产过程中将钢卷从一道工序运送到下一工序的常用设备。如鞍钢股份冷轧带钢2＃生产线上钢卷运输车将卷取机上的钢卷运送到打捆机前打捆。同时起到辅助卷取机卷取和卸卷的作用。此次设计主要是针对冷轧带钢厂的卸卷钢卷运输车进行设计。
随着轧钢生产技术的革新，轧钢生产速度的提高不仅取决于轧钢主要设备的速度的提高和轧制周期的缩短，在很大的程度上也决定于轧钢辅助设备的不断改进和日趋完善。钢卷运输车在提高轧钢生产效率方面起到了十分重要的作用。
在轧钢车间，轧钢辅助设备的总重量一般要超过主要设备的重量的3～4倍，以825轧车间为例，其设备总重量为4400t，其中轧钢主要设备重量仅为1000t。轧钢辅助设备种类繁多，不同的设备有不同工序的任务。有些辅助设备的工作条件也很恶劣，往往是在高温、水、铁磷，潮湿和多尘的环境下运转。有些设备工作载荷很大且要承受冲击和震动，不少轧钢设备具有器制动频繁的特点。有的地动次数达到1500次/h以上，轧钢辅助设备的结构，运动和工作制也往往比轧机复杂。
现代化的轧钢辅助设备往往采用的是直流电动机或者液压驱动。
冷轧带钢，特别是冷轧宽带钢在国民经济中占有十分重要的地位。随着汽车制造业，食品罐头、精密仪表、容器包装、建筑机械制造和船舶制造业的迅速发展，以及日常家电用品洗衣机，空调等等需求量成倍的增长，使冷轧带钢的需求量越来越大
镀锌板，镀锡板及其他金属镀层板塑料涂层板，涂漆板和彩色涂层板等非金属涂层板，都是具有广泛用途的金属材料。尤其是非金属涂层板的生产在国外发展异常迅速，现在都以连续化生产方式在冷轧带钢厂内制造。这对于增加产量、提高质量、节约能源、降低成本改善劳动条件和减少环境污染都有重要意义。这种产品廉价物美，在国际市场上具有很强的竞争能力。
目前我国大力发展冷轧带钢生产，逐步提高冷轧带钢在轧钢产品中的比重。迅速提高冷轧带钢的质量，不断增加冷轧带钢的品种，满足外贸出口对冷轧带钢需求及各个工业部门，特别是与人民生活密切相关的轻工业和日用电器，生活用具需求等。
国内现有的冷轧钢板生产，设备和工艺都比较落后。为了改变这种状况：一方面从国外成套引进现代化的宽带钢冷连轧机组以及其他生产设备。另外对一些老厂的设备也进行积极改造。因此，全面了解国外现代化冷轧带钢生产过程的工艺，设备及操作技术，对于消化引进的国外技术，进行老厂的技术改造是有益的。
1.2 国内外研究状况和相关领域中的研究成果
在1995年3月10日鞍钢钢铁集团冷轧薄板厂的赵荣国，贾成洲，徐庆田三位师傅设计了特别适用于冷轧厂酸洗机组头部的钢卷上料小车。它是有固定在车体上的驱动马达和组驱动齿轮所组成，特点是组驱动齿轮与固定在轨道基座上的齿条啮合。齿条在上齿轮在下相互啮合，传动系统简单，结构先进合理，安全可靠，有利于车体设备的检修和维护。
随着我国钢铁企业的迅速发展，冶金设备也向着高效、简单、节能化发展。钢卷运输车是冷轧生产线上的常用设备。在济钢成套引进国外新型冷轧薄板机组中钢卷运输车也是必不可少的设备之一，它在开卷前接受准备站准备好的钢卷。钢卷车助卷辊旋转将钢头部经开卷机的导板台送到防断辊前面的等待位置。穿带时钢卷车上的带钢头部经过打开的夹送辊引入处理机。当带钢前端通过夹送辊时，上夹棍下降，驱动带钢向前，同时开卷机从酸洗线上缩回。处理机驱动带钢头部进入切分前钢卷小车将钢卷移到开卷机的上卷位置。此时，开卷机返回酸洗线开卷机芯轴从钢卷内孔进入外部支撑。上卷完毕，钢卷小车返回后对下一个钢卷准备站送来的钢卷做穿带准备。
1.3 课题的研究方法
钢卷运输车根据不同的生产线的需要可以设计成不同类型，行走机构主要的驱动方式有液压缸驱动和电动机配合减速器驱动两种方式。托卷的升降装置大多用液压缸来驱动。上升装置可以单独设计成一个托卷小车，和一个运输小车配合使用。可以发挥我们的想象力，设计出一个方案使钢卷运输车更加适合冶金工业的生产需要。
1.4 研究的内容
钢卷运输车广泛用于轧钢工业生产线，它的研究也是必不可少的。主要是对行走机构和升降机构进行设计。设计中要对钢卷运输车的各个部件进行选择和校核。升降机构常用液压缸驱动，在设计时要对液压缸进行选择。对部分零件选择润滑方式。在设计后要对钢卷运输车的经济性和环保性进行确定。
结论
经过了两个多月的紧张工作，我在毕业设计中积累了很多经验。通过查阅相关资料，我掌握了更多的设计方法和思维方式。结合所学的专业知识和毕业实习现场的参观，使我对所学的理论知识有了更深层次的理解和认识。在徐老师的悉心指导和同学们的耐心帮助下，我顺利完成了《钢卷运输车设计》的毕业任务。设计出的钢卷运输车具有便维修、装拆方便、安全可靠和节能环保等特点。综合本次设计的具体内容，得出以下结论：
（1）介绍了国内外研究状况和相关领域中的研究成果，和钢卷运输车的研究设计方法。
（2）该钢卷运输车在设计时主要实现了车体行走和托举钢卷升降两个功能。根据钢卷运输车的实际要求完成了行走机构和升降机构的设计任务。
（3）为了钢卷运输车能够正常行走，满足小车频繁的启制动要求，通过合理计算选择了冶金设备专用的YZR型电动机。相对于液压缸驱动结构更加简单、成本低、占地小，易于检修和维护。
（4）为了保证整个系统能够安全可靠的工作，对主要的零部件的设计尺寸进行了精确计算和校核。
（5） 为了保证钢卷运输车各零部件的使用寿命，对部分零部件进行了润滑方式的选择。
通过本次设计为我今后的工作积累了宝贵经验。机械这门学科是一个包含范围很广的学科，还需要我在今后的工作中不断深入学习。
致谢
经过两个多月的紧张忙碌的工作，终于完成了本次毕业设计任务。在设计的起初，由于经验的缺乏和对知识掌握的不够熟练自己走了很多弯路。由于个人能力的不足在本设计中难免会有考虑不周全的地方，但在指导教师的指导和还有同学们的帮助下，我还是成功地完成了本次毕业设计任务。老师平日里工作繁忙，但在我做毕业设计的每一个阶段，从外出实习到查阅资料，设计方案的修改和确定，中期检查，后期的详细审核，零件图和装配图的修改等整个过程中都给于了细心的指导。徐老师对我设计的图纸细心的纠正，帮助我改正错误。我个人非常敬佩徐老师，不仅在徐老师的专业水平方面，他治学严谨和科研精神也是我学习的榜样。在日后的学习和工作中我会更加努力向他学习。
然后我还要感谢在大学中所有的任课教师为我打下了坚实的知识基础。不仅使我树立了远大的人生目标，掌握了良好的学习方法和思考方式，更使我明白了待人接物，为人处事的道理。还要感谢我的同学们。感谢他们一直在学习和生活中鼓励我，支持我！
还要感谢我的父母的养育之恩，给了我接受高等教育的机会。父母之爱无以为报，我愿他们永远健康快乐！最后感谢我的母校辽宁科技大学对我的教育。祝母校明天更加辉煌！
参考文献
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