冷轧带钢夹送矫直装置设计
43页17000字数+论文说明书+6张CAD图纸【详情如下】
上矫直辊.dwg
传动装置图.dwg
冷轧带钢夹送矫直装置总装图.dwg
冷轧带钢夹送矫直装置设计说明书.doc
减速器轴.dwg
夹送矫直辊辊系图.dwg
设计图纸6张.dwg
齿轮.dwg
一、毕业设计(论文)要求、设计参数、各阶段实践安排、应完成的主要工作等
1、设计和绘图的总体要求：
（1）设计中计算数据准确合理，图表清晰、准确，符合《撰写规范》的要求；
（2）图纸准确清晰，表达清楚、全面，格式规范，符合数量要求；
（3）外文摘要翻译准确，符合《撰写规范》的要求。
（4）设计说明书及图纸的内容不得与同组及往届的其他同学有雷同。
2、设计参数：
带钢材质Q235
带厚1.8mm;带宽1100mm
带钢厚度：1.8～4.0mm；带钢宽度：1100mm
材料屈服极限：σs=235MPa；材料强度极限:σb=400MPa
带钢最大输送速度vmax=160m/min；最小输送速度vmin=60m/min
夹送辊张力为20kN
3、各阶段时间安排和应完成的主要工作：
（1）资料检索与撰写绪论（一周）
（2）总体方案设计与选择的论证（一周）
（3）设计计算部分：（三周）
①力能参数计算和主电机容量选择；
②主要零件设计与强度校核。
（4）技术经济分析、结论、摘要等（一周）
（5）绘图：（三周）
①总图：至少1张；
②部件装配图：至少1张；不小于6A1
③零件图：至少3张，尽量选择轴类零件、齿轮类零件。
（6）设计说明书的编制：（一周）
（7）检查修改审阅说明书和图纸：（一周）
（8）答辩：（一周）
冷轧带钢夹送矫直装置设计
摘要
随着国民经济的快速发展和生产规模的不断扩大，客户对钢材的质量和精度要求越来越高，大多数钢材必须经过矫直才能满足客户需求。矫直质量已经成为衡量产品竞争力的重要标准。在这种背景下，矫直技术得以迅速发展，应用也越来越广泛。辊式矫直机是目前应用最为广泛的一种矫直机。也是矫直技术发展最为完善的一种矫直机。本文中所设计的矫直机是五辊夹送矫直机组。针对冷轧带钢矫直，进行矫直力，矫直力矩，矫直功率，夹送各装置和零件校核计算。并根据给定的数据进过计算选出所需电机等传动装置。文中所涉及的夹送矫直机在经过一系列设计之后，依据工作原理，还要校核主要零件强度，以保证所设计的机械能够满足实际生产。最后还要结合技术经济环保分析，进行装置评估。
关键词：冷轧带钢五辊夹送矫直机；矫直辊；矫直力；矫直力矩；夹送辊；零件校核
Design of cold-rolled strip pinch straightening device
Abstract
With the rapid development of national economy and the continuous expansion of production scale, customers on the quality and accuracy of steel increasing, most of the steel must be straightened in order to meet customer needs. Straightening has become an important measure of the quality of product competitiveness. In this context, straightening technology developed rapidly, applications are increasingly widespread. Roller leveler is currently the most widely used as a leveler. Straightening technology is the most perfect kind of leveler. Herein designed leveler five pinch roller straightening unit. For cold-rolled strip straightening, straightening force, the straightening moment, straightening power, pinch each apparatus and parts checking calculations. And according to the given data into the selected desired by calculating the motor and other gear. This paper involved pinch leveler After a series of design, based on the principle, but also to check the strength of the main parts, in order to ensure that the design of machinery to meet the actual production. Finally, environmental protection but also with technical and economic analysis, device evaluation.
Key words:Cold-rolled strip pinch five roller straightening machine; straightening roll; straightening force; straightening moment; pinch rollers; parts checking
目 录
1 绪论1
1.1 冷轧带钢的生产工艺和生产设备1
1.2 冷轧带钢夹送矫直机类型和结构2
1.3 国内外夹送矫直机的发展状况2
1.4 冷轧夹送矫直机研究现状4
1.5 课题的研究内容和研究方法4
2 总体方案评述与选择6
2.1 夹送装置主传动方案选择6
2.2 矫直装置主传动系统方案选择7
2.2.1 主传动方案7
2.2.2 减速器方案8
3 矫直机结构参数与力能参数的计算10
3.1 设计要求与基本参数10
3.2 辊式矫直机结构参数的选择与确定10
3.3 矫直力与矫直力矩的计算12
3.4 矫直功率的计算14
3.5 矫直主传动系统的设计15
3.5.1 选择矫直电机15
3.5.2 电动机类型的选择 15
3.5.3 电动机的传动比 16
3.6 减速器参数计算16
3.7 减速器齿轮接触强度校核17
4 冷轧带钢夹送装置主要零件强度计算校核19
4.1 夹送辊的辊径计算19
4.2 夹送辊的综合计算20
4.3 夹送辊调整系统设计方案21
4.4 弹簧调整系统主要零部件的强度校核22
4.4.1 拉杆的强度校核22
4.4.2 紧固螺栓的强度校核24
4.4.3 连接夹送辊轴承座的螺栓的强度校核24
4.5 夹送辊轴承的寿命计算25
5 冷轧带钢矫直装置主要零件强度计算及其校核 26
5.1 轴承的选取与校核26
5.2 矫直辊强度校核计算28
5.2.1 矫直辊接触强度校核28
5.2.2 矫直辊弯扭强度校核29
5.2.3 矫直辊疲劳强度计算32
6 润滑方式的选择34
7 技术经济环保分析35
结论36
参考文献37
致谢38
1 绪论
带钢是相对于钢卷，由中小型生产线冷轧工艺轧制而成的带钢产品。带钢一般成卷供应，具有尺寸精度高、表面质量好、便于加工、节省材料等优点。同钢板相同，带钢按所用材质分为普通带钢和优质带钢两类；按加工方法分热轧带钢、冷轧带钢两种。带钢广泛用于生产焊接钢管，作冷弯型钢的坯料，制造自行车车架、轮圈、卡箍、垫圈、弹簧片、锯条、五金制品和刀片等。比如冷轧普碳带钢适用于制造自行车、缝纫机、农机等配件及五金制品；冷轧优质带钢适用于制造各种冲压件、钢管及其他金属制品；冷轧弹簧钢、工具钢带钢用于制造弹簧、刀具、带尺等制品。
1.1冷轧带钢的生产工艺和生产设备
在相关学科和技术发展的基础上，冷轧技术发展迅速，面貌日新月异，逐渐形成了现代冷轧工艺。经过几十年的发展，我国的冷轧事业不断地成长壮大，从只能生产建筑用材的产品发展成为能够生产高级汽车外板、高级家电板、高级包装材料和电工钢产品，无论产量，还是产品的规格品种多样化和质量，都有大幅提高，所以对于加工工艺也有不同的要求。
冷轧带钢在轧制、冷却、运输过程中或热处理之后，由于各种原因往往产生纵向弯曲、横向弯曲、边缘浪形和中间瓢曲以及镰刀弯等缺陷，因此，为消除这些缺陷，冷轧带钢需要在矫直机上进行矫直。冷轧带钢生产工艺流程一般为：矫直→酸洗→轧制→工艺润滑→退火→平整→剪切→包装。
在矫直方面，辊式矫直机生产率高且易实现机械化，在板带车间运用广泛。带钢在辊式矫直机中经过交错排列的矫直辊多次反向弯曲，使原始曲率的不均匀度逐渐减小，进而矫平。由于轧件的材质、规格和尺寸不相同，需要反复弯曲的次数也不同，因而辊式矫直机的辊数差别很大，辊数最少5个，最多29个，用以矫直极薄带材。
现场矫直机的工作原理是塑性拉弯矫直理论，带材在轧制及平整工序中产生内部不均匀应力，当其应力值达到一程度时，会造成板形的瓢曲或浪形，拉弯矫直机利用了内应力的存在改善板形。需矫平的带材在张力辊组施加的张力的作用下，连续经过上下交替布置的多组小直径的弯曲辊剧烈弯曲，如图1.1。带材各条纵向纤维长度的不均匀性在拉伸和弯曲的合作用下，沿长度方向上产生了不同程度的塑性延伸，拉伸弯曲矫直技术使各条纵向纤维的长度趋向于一致，从而减小了内应力的不均匀分布，消除了由于纵向纤维长度差造成的板形缺陷。
7 技术经济环保分析
机械设备的环保性是指机械设备在作业时保护环境的性能。随着社会经济的高速发展，很多生产和施工企业为了获取更大的经济效益，机械设备连续不停地运作。由此产生的各种噪声、废气、污水和烟尘严重地污染了环境，破坏了生态，给人们的身体健康造成了危害。为了整治污染、保护环境，国家制定了一系列相关政策法规，加大力度对机械设备所产生的各种噪声、废气、污水和烟尘进行治理。我国先后颁发了《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)、《建筑施工场界噪声限值》(12523—90)、《大气污染物综合排放标准》(GB16297—1996)和《污水综合排放标准》(GB8978-1996)，对噪声、废气、烟尘和污水等各种污染源的排放值作了限定。
机械设备对周边环境的污染有：来自机械冲击和振动所产生的噪声；来自机械焊接切割和抛丸除锈所产生的有害气体、微粒粉尘；来自电泳和喷漆过程中所产生的污水、废气。改善机械设备环保性能的主要方法有：选择环保性能较好的机械设备对机械性能进行改造;增加后处理装置；对设备检测、维修等方面采取及时、有效的措施。
除了要满足生产工艺和生产效率的需求之外，还要符合环保的要求。尤其是机械工业，在选择矫直机等机械设备时，要考虑其作业时的噪声是否符合要求。在选择焊接、切割和抛丸除锈设备时，要考虑其作业时产生的烟尘是否符合要求；在选择涂装设备时，要考虑其漆雾处理和污水排放指标是否符合要求。在选用柴油发电机组时，应采用低噪声的，中、低速柴油发电机组，尽量采用噪声分贝值低的设备。故在本设计中均采用了污染小消耗小的电动机已达到降低污染和消耗的目的。
在机械设备中，除了主机外，各种运动装置及行走部件在运行时也会产生噪声和振动。因此，改进机械的结构，实现减震、降噪、降低污染等目标，也是改善机械设备环保性的措施之一。本设计中应用了紧凑型的机械结构，降低了整机的重量和体积，使得其噪声有很大程度上的降低，振动也有一定程度上的避免。
并且在满足环保的基础上，夹送矫直机应该满足尽可能安全的持续工作，闲置机械就是在经济上造成了损失。
结论
本设计设计过程基本遵循机械产品设计流程，零件选择以及机架设计完全按照机械设计行业标准严格执行，计算了夹送辊和矫直辊的参数，并且校核了轴承、轴，完成了任务书中的既定任务。
在设计过程中，采用电机传动，利用电机传动的特性，使得整个机器工作更加可靠。同时实现了机械设计的简单化，使得整个机器的精简易懂。
因为篇幅有限，所以校核只选择了重要零件和部位进行校核。并且由于时间的限制以及知识结构的缺陷，本设备没有对矫直整体过程进行深入的理论研究，在矫直力、辊型等参数上的设计分析较少，在带钢夹送矫直机的设计中，可谓是一大缺陷，今后应该吸取经验，对此部分设计应该进行进一步的完善。
参考文献
[1]邹家祥主编. 轧钢机械[M].北京：冶金工业出版社, 2009
[2]崔甫主编. 矫直原理与矫直机械[M].北京：冶金工业出版社，2002.7
[3]濮良贵、纪名刚主编. 机械设计 [M].高等教育版社，2006.5
[4]唐增宝、常建娥主编.机械设计课程设计[M] 华中科技大学出版社,2006.5
[5]冶金工业部武汉钢铁设计研究院主编.板带车间机械设备设计（下册）[M] 冶金工业出版
[6]邹家祥等.轧钢机械现代设计理论[M].北京：冶金工业出版社，1991
[7]王海文.轧钢机械设计[M].北京：机械工业出版社，1983
[8]机械设计手册零部件设计常用基础标准（单行本）[M].北京：机械工业出版社，2007
[9]施东成.轧钢机械设计方法[M]. 北京：冶金工业出版社，1991
[10]王廷傅.轧钢生产[M]. 北京：冶金工业出版社，1981
[11]机械（设计师手册）上册[M]. 北京：机械电子工业出版社
[12]崔甫，施东成.矫直机压弯量计算方法的探讨[N].冶金设备.1999-4-17
[13]姚开云.9辊矫直机机架有限元计算[N].重型机械.1982.7
[14]黄华清.轧钢机械[M].北京：冶金工业出版社.1980
[15]Robert L. Mott，Machine Elements in Mechanical Design[M]，
London:Prentice Hall，2003:1-26.
[16]成大先.机械设计手册5[M].(第4版).北京.化学工业出版社.2002.
[17] 孔建益.机械原理[M].(第2版).北京.机械工业出版社.2007.
致谢
毕业设计即将结束，在老师的指导和同学的帮助之下，学生对于道路设计有了更多新的认知，对路基路面设计有了更深一步的认识，对路基路面综合设计的整体脉络了解得更加的清晰透彻。通过毕业设计，学生对自己大学四年以来所学的知识有更多的认识。
毕业设计，帮助我们总结大学四年收获、认清自我。同时，还帮助我们改变一些处理事情时懒散的习惯。从最开始时的搜集资料，整理资料，到方案比选，确定方案，再到着手开始进行路基工程、路面工程和路线排水的设计，每一步都是环环相扣，衔接紧密，其中任何一个步骤产生遗漏或者疏忽，就会对以后的设计带来很多的不便。 学生的动手能力和资料搜集能力在设计中也得到提升。毕业设计中很多数值、公式、计算方法都需要我们去耐心地查阅书籍，浏览资料，设计中需要用到辅助设计软件的地方，也需要我们耐心的学习。掌握其使用的要领，运用到设计当中去。最后汇总的时候，需要将前期各个阶段的工作认真整理。 毕业设计结束了，通过设计，学生深刻领会到基础的重要性，毕业设计不仅仅能帮助学生检验大学四年的学习成果，更多的是毕业设计可以帮助我们更加清楚的认识自我，磨练学生的意志与耐性。回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢所有老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。学友情深，情同兄妹。三年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。
在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。通过这次毕业设计，我增长了很多认识，也了解到了许多实际性的问题，同时我了解到机械设计也是多么的博大精深。我的知识，特别是在机械专业方面的知识还刚刚是打下了一个良好的基础，学无止境，还有很多问题需要我去研究，去探索。因此，在以后的工作和学习生活中，我将继续努力，争取更大的进步。
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