厚板轧机设计
42页 13000字数+论文说明书+6张CAD图纸【详情如下】
十字轴式万向连轴器装配A1.dwg
压下螺母A4.dwg
压下装置A1.dwg
厚板轧机总装配图A0.dwg
厚板轧机设计说明书.doc
工作辊A1.dwg
齿轮A4.dwg
厚板轧机设计
摘要
随着中厚板在造船、建筑、国防、军事等领域的广泛应用，厚板轧制技术在工业领域的重要性日益突出。本次设计就是从生产实际出发，通过下厂实践、调研、查阅大量资料，了解了中厚板生产工艺及国内外发展现状，特别对厚板轧机的组成和结构有了深入了解和认识。本设计的厚板轧机是以2350厚板轧机为基础进行设计。首先根据轧钢机械的设计方法，从工作辊与支承辊的设计计算开始，对厚板轧机的传动系统进行了设计。然后通过轧制力矩的计算推算出主传动电机的功率，并且对所选的电机进行过载和发热校核。同时还对机架、压下系统进行了设计和校核，最后考虑经济和环保的要求进行了分析评价。
关键词：厚板轧机；传动系统；工作辊；设计计算；机架
Plate Mill Design
Abstract
With the wide application of plate in shipbuilding, construction, defense and military fields, Plate rolling technology have become increasingly importance in the industrial area. The production design is from the actual conditions of the country, understand the plate production process and the development of the status quo at home and abroad, especially have a deeper understanding and awareness for the composition and structure of thick plate rolling mill, by the practice of factory, research, access to large amounts of data. The design of the plate mill is based on 2,350 design. First, design and calculate the work roll and back-up roll and devise the drive system of plate mill in accordance with the design method of rolling mill machinery. Then, calculate the main drive motor power through the rolling moment calculation, and make the load and heat checking to the motor of selected. At the same time also design and check the rack and the system of press. Finally consider the economic and environmental requirements for the analysis and evaluation.
Keywords : Plate Mill; Transmission; Work Roll; Design; rack
目录
摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………………………Ⅱ
1、绪论………………………………………………………………………………………………………1
1.1、选题背景…………………………………………………………………………………………1
1.2、中厚板轧机简介及产品………………………………………………………………………1
1.3、中厚板轧机原料及生产流程…………………………………………………………………2
1.4、中厚板轧机发展历史及发展趋势………………………………………………………… 2
1.5、研究内容和研究方法………………………………………………………………………… 3
2、传动方案评述与选择…………………………………………………………………………………4
2.1、方案选择…………………………………………………………………………………………4
2.2、方案评述…………………………………………………………………………………………5
2.3、电机选择…………………………………………………………………………………………5
2.4、连接轴选择………………………………………………………………………………………5
2.5、轧辊轴承选择………………………………………………………………………………… 5
3、轧制力能参数的计算…………………………………………………………………………………6
3.1、轧制力的计算………………………………………………………………………………… 6
3.1.1、轧制规程………………………………………………………………………………6
3.1.2、轧辊主要尺寸的选择………………………………………………………………6
3.1.3、轧制力的计算…………………………………………………………………………7
3.2、轧辊力矩的计算………………………………………………………………………………10
4、主电机容量选择…………………………………………………………………………………… 14
4.1、初选电机……………………………………………………………………………………… 14
4.2、主电机力矩…………………………………………………………………………………… 14
4.3、计算各轧制阶段时间计算………………………………………………………………… 17
4.4、电机的校核…………………………………………………………………………………… 18
5、轧辊计算及强度校核………………………………………………………………………………20
5.1、工作辊强度校核………………………………………………………………………………20
5.2、支承辊强度校核………………………………………………………………………………20
5.3、工作辊与支承辊间的接触应力校核………………………………………………………22
6、机架的设计校核…………………………………………………………………………………… 25
6.1、机架结构参数选择……………………………………………………………………………25
6.2、机架的强度计算………………………………………………………………………………26
6.2.1、受力分析……………………………………………………………………………26
6.2.2、弯矩计算……………………………………………………………………………26
6.3、机架强度校核…………………………………………………………………………………29
7、 压下系统计算………………………………………………………………………………………32
7.1、压下型式选择…………………………………………………………………………………32
7.2、压下螺丝、螺母尺寸确定及校核…………………………………………………………32
8、技术经济与环保分析………………………………………………………………………………35
8.1、设备的环保分析………………………………………………………………………………35
8.2、设备可靠性分析………………………………………………………………………………35
8.3、设备经济性分析………………………………………………………………………………36
结论……………………………………………………………………………………………………… 37
致谢……………………………………………………………………………………………………… 38
参考文献…………………………………………………………………………………………………39
1 绪论
1.1 选题背景
在国民经济的建设和发展中，机械制造工业担负着为各个经济部门提供各种资料的装备和技术的任务。机械制造工业的发展是国民经济发展的关键，一切工业发达的国家都非常重视机械制造工业的发展，而且一般都能使它的发展超前于其他工业和国民经济的发展。
由于用轧制的方法生产钢材具有生产效率高、品种多、生产过程连续性强、易于实现机械化自动化等优点，因此为机械制造工业提供的钢材占90%。为了满足国民经济各部门的需要，生产轧制产品除一般产品外，还有建筑、造船、汽车、石油、矿山、国防等专用钢材，在工业先进国家钢板产量占钢产量的50%-66%[1]。
1.2 中厚板轧机简介及产品
生产中厚板的轧钢设备—中厚板轧机（生产钢板厚度通常6mm以上）的规格一般按工作辊辊身长度来标称，如2300mm、2800mm、5500mm等。同其他轧钢机一样，中厚板轧机由工作机座和传动装置组成，工作机座主要包括轧机机架辊系、平衡系统、压下装置和换辊装置如图1.1。传动装置由大型电动机和减速机组成，由于电动机制作技术的发展，现代中厚板轧机通常由电动机直接驱动[2]。
中厚板用途相当广泛，品种也非常多。除矩形板外还有圆形、锥形、梯形、异厚、异宽、防扰等钢板。除按尺寸区分外，还有按强度、化学成分、用途和交货状态分类的。
按强度分类一般以抗张强度的下限分级，抗张强度50MPa以上的称高强度钢板。按化学成分分为普通钢板和特殊钢板，后者包括不锈钢板和复合钢板。按用途大致分为造船钢板、焊接结构钢板、锅炉和压力容器钢板、低温钢板、耐腐蚀钢板、焊管用钢板以及特殊用途的钢板等。按交货状态分为轧制钢板、热处理钢板和抛丸、涂层钢板三种。
普通中厚板广泛用来制造各种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、桥梁用钢板、造般钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机某些零件及焊接构件。桥梁用钢板用于大型铁路桥梁，造船钢板用于制造海洋及内河船舶船体，锅炉钢板用于制造各种锅炉及重要附件，压力容器用钢板主要用于制造石油、化工气体分离和气体储运的压力容器或其它类似设备。汽车大梁钢用于制造汽车大梁（纵梁、横梁）用厚度为2.5-12.0mm的低合金热轧钢板，此外还有舰艇、战车、坦克装甲、导弹、及卫星等重要用板。因此工业发达的国家都非常重视中厚板轧机的发展，它一定程度上反映了国家的工业水平。
1.3 中厚板轧机原料及生产流程
中厚板轧机使用的原料有初轧板坯、连铸板坯、钢锭和锻坯。连续铸钢技术的发展，不但提高了中厚板车间的成材率，降低了生产成本，而且使钢板的质量也提高了。所以中厚板轧机采用连铸坯的比例不断上升,有的已达100％。加上新工艺的采用,中厚板轧机从板坯到成品钢板的成材率有的已达94.2％。如无初轧板坯和连铸板坯，可用扁钢锭作原料。只在生产特殊的中厚板时才用锻坯作原料。
轧制工艺分三个阶段：①成形轧制，消除板坯表面的影响和提高宽度控制的精度，沿板坯长度方向或斜向进行1～4道轧制。把坯料轧至所要求的厚度。②展宽轧制，这是中厚板不同于其他种类板材轧制的重要工序。为达到轧制成品规格所要求的宽度，板坯转90°、沿板宽方向轧制。③精轧，展宽轧制后再转90°，转回原坯料长度方向，轧制到成品板厚度[3]。
结论
在国民经济的建设和发展中，机械制造工业担负着为各个经济部门提供各种资料的装备和技术的任务。机械制造工业的发展是国民经济发展的关键。随着现代经济的高速发展，造船、国防、造桥等行业对厚板产品的数量和质量的需求也在不断的提高，对中厚板轧机的要求更高。需要不断的对轧机进行改进提高，使它能适应当代工业发展的要求。本次设计就是从生产实际出发，通过下厂实践、查阅资料，了解了中厚板生产工艺及国内外发展现状，特别对中厚板轧机的组成和结构有了深入了解和认识。本课题针对2350四辊可逆式中厚板轧机进行了设计，从工作辊与支承辊的设计和校核计开始，然后通过各道次的轧制力矩计算和选择主传动电机，并绘制了电机的力矩和转速与时间的关系图最后由图对电机进行了过载和发热校核。同时对机架和压下系统进行了设计和校核。最后考虑经济、技术和环保的要求对设备进行了分析评价。
通过本次的毕业设计，将所学的理论、技术知识与生产实际相结合，提升了自己的个人能力并感受到了设计工作人员工作需一丝不苟，对每个细节都要考虑并要对多种知识进行综合运用。培养了自己查阅资料，发现问题及解决问题的能力，本着设计一样的工作态度我对未来的工作充满了信心。
致谢
本设计是在老师的悉心指导和严格要求下完成的，从设计开始到说明书的写作修改至完成，无一不凝注了老师的心血。王老师的严谨的治学态度，一丝不苟的工作精神和高度的责任心值得我们学习，特别是王老师真诚待人的生活作风，对学生的关心爱护，诲人不倦的学者风范深受我们的爱戴。在此，对老师表示由衷的感谢并致以崇高的敬意。并对和我一同学习、研究课题的同学和帮助过我的老师以及朋友们致以真挚的谢意。
参考文献
[1] 邹家祥．《轧钢机械》[M] ．北京：冶金工业出版社,2007年第3版.
[2] 孙国荣,王友铭.《中厚钢板生产》[M] ．北京：冶金工业出版社,1993.
[3] 鞍钢中板厂编写组编.《中板生产》[M].北京：冶金工业出版社,1975.
[4] 徐灏．机械设计手册(第4卷)．北京：机械工业出版社．1991.
[5] 濮良贵，纪名刚．《机械设计》[M] ．北京：高等教育出版设，2006年8版．
[6] 刘鸿文．《材料力学Ⅰ》[M] ．北京：高等教育出版设，2003年第4版．
[7] 《机械设计师手册》编写组．《机械设计师手册》[M] ．北京：机械工业出版设，1989年1月第1版．
[8] Jochen Bobbert，Thomas Kraxberger，Karl Scho rkhu． Plate mill automation[J] ． Ironmaking and steelmaking ISSN 0301-9233． 2006, 2(33)：178-182．
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