轧管机轧辊侧压机构设计【8张CAD图纸+毕业论文】

轧管机轧辊侧压机构设计

47页 13000字数+论文说明书+8张CAD图纸【详情如下】

任务书.doc

侧压螺杆.dwg

侧压螺母.dwg

侧压装配.dwg

平衡液压缸.dwg

横梁.dwg

离合器装配.dwg

蜗杆.dwg

轧管机轧辊侧压机构总装图.dwg

轧管机轧辊侧压机构设计说明书.doc

轧管机轧辊侧压机构设计

摘要

钢管在钢铁产品中属于经济断面、不可替代的重要品种。轧管机作为生产无缝钢管的主要设备之一，其主要作用是对钢管进行轧制，而在轧制前，轧辊侧压装置必不可少，因为其对轧辊辊缝的调节将直接影响无缝钢管的质量。本课题利用减速器传动、蜗轮蜗杆传动等基本原理，拟定出合理的侧压传动装置的零件图以及装配图，经过合理的计算,确定侧压装置的力能参数，然后按这些参数来选用各个零部件的规格并进行系统的结构设计来达到设计一套完整的轧辊侧压装置的目的。该侧压装置包括减速器传动、蜗轮蜗杆传动两个传动部分，还包括液压缸平衡装置，电动机等，各个部分的设计，结构合理，强度以及寿命等都满足要求，符合实际应用的需求。

关键词：轧制压力；侧压机构；侧压电机；减速器；蜗轮蜗杆

The Design of Mill Roll Side Pressure Mechanism

Abstract

  Steel pipe in steel products belong to economic section and irreplaceable important species.As one of the main equipment for production of steel tube mill,the main function is to rolling of steel tube ,and before rolling,roll side pressure device is necessary ,because the adjustment of roll gap will directly affect the quality of seamless steeltube.This topic using reducer drive,worm gear and worm drive,such as basic principles,work out a reasonable lateral pressure can force transmission device parameter,then according to these parameters to choose the specifications of the various parts and the structure of the system design to design a set of complete roll the purpose of the lateral pressure device.The lateral pressure device including gear reducer,worm gear and worm drive two transmission parts,including hydraulic cylinder balancing device,motor and so on,each part of the design,rational structure,strength and life all meet the requirements such as meeting the needs of practical application.  

Keyword:Rolling pressure；Lateral pressure institutions；Lateral pressure motor；

          Lateral pressure motor；Reducer；Worm gear and worm

目 录

1 绪论 1

 1.1 选题背景及目的 1

 1.2 钢管生产工艺及其国民经济中的主要地位与作用 1

   1.2.1 钢管生产方法及工艺 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 无缝钢管生产工艺技术发展的三个阶段 3

   1.3.2 穿孔机的发展 3

   1.3.3 轧管机的发展概况 3

   1.3.4 定减径机（包括张力减径）的发展 4

 1.4 课题设计的内容和方法 4

   1.4.1 课题设计的内容 4

   1.4.2 课题设计的方法 4

2 总体方案选择 5

 2.1设计的原始参数 5

 2.2 方案的选择 5

   2.2.1 系统动力源的选择 5

   2.2.2 传动装置的选择 5

   2.2.3 执行装置的选择 6

 2.3 总体方案简图 6

3 二辊斜轧穿孔的力参数 8

 3.1 轧制压力 8

   3.1.1 变形区长度的确定 8

   3.1.2 接触面宽度的确定 9

   3.1.3 轧制压力的计算 11

4 侧压电机的选择 12

 4.1 侧压螺丝主要尺寸的确定 12

 4.2 侧压螺丝的传动力矩 13

 4.3 侧压电机的选择 15

 4.4 电动机的校核 16

5 侧压平衡系统的确定 17

 5.1 平衡方法的选择 17

 5.2 侧压装置平衡力的计算 17

 5.3 平衡液压缸的计算 17

   5.3.1 液压缸柱塞直径的计算 17

   5.3.2 液压缸柱塞直径的校核 18

   5.3.3 液压缸壁厚的校核 18

6 主要零部件强度计算 20

 6.1 传动比分配及标准减速器的选取 20

   6.1.1 传动比分配 20

   6.1.2 标准减速器的选取 20

   6.1.3 标准减速器的校核 20

 6.2 蜗轮蜗杆的设计与校核 21

 6.3 减速器各轴及蜗杆动力参数计算 26

 6.4 蜗杆轴的设计 27

 6.5 蜗杆传动校核 28

 6.6 轴承的寿命计算 31

 6.7 侧压螺丝的强度计算 32

 6.8 侧压螺母的设计校核 33

7 系统的润滑 35

 7.1 润滑剂的分类 35

 7.2 蜗轮蜗杆的润滑 35

 7.3 滚动轴承的润滑 36

 7.4 侧压螺母的润滑 36

8 经济分析及环境保护 37

 8.1经济分析 37

 8.2环境保护 37

   8.2.1 废水治理 38

   8.2.2固体废物处理和综合利用 38

   8.2.3噪声处理 38

结束语 39

致谢 40

参考文献 41

1 绪论

1.1 选题背景及目的

    短暂的大学生活即将结束，而我们迎来了每个本科生都将经历的毕业设计，与以往的课程设计相同，它将直接考验我们能否将所学的理论知识与实践相结合，也与以往的课程设计有所不同，我们必须独立完成一个课题，且其包含的内容将更加繁琐。经学院领导及老师的悉心安排下，我们到达鞍钢的无缝钢厂进行实习，才有机会见到鞍钢的四条钢管生产线：Ф219改进型自动轧管机组；Ф133圆盘延伸机组；Ф159MPM限动芯棒五机架连轧管机组；Ф177PQF限动芯棒五机架连轧管机组，因此对整个轧管工艺流程及相关设备有了一定的认识。钢铁工业是国民经济的重要基础产业，是国家经济水平和综合国力的重要标志，钢铁发展直接影响着与其相关的国防工业及建筑、机械、造船、汽车、家电等行业。随着国际产业的转移和中国国民经济的快速发展，中国钢铁工业取得了巨大成就，而钢管则作为轧钢生产产品中的重要组成部分。轧管机侧压机构是由机械、液压、电气、控制等多个部分组成，系统庞大，它的设计的优良将直接影响产品质量的好坏。本次毕业设计的任务是通过所学知识及查阅相关文献，独立完成轧管机轧辊侧压机构的设计，要求对设计方案认真思考，勇于创新和改进，使方案更加合理。

1.2 钢管生产工艺及其国民经济中的主要地位与作用

1.2.1 钢管生产方法及工艺

    无缝钢管是一种经济断面的钢材，在原油开采和加工、管道输送、机械制造、锅炉制造以及大型场馆建设等方面应用十分广泛。钢管的品种繁多，产品性能也各不相同，主要的生产方式有：热轧（挤压）、焊接和冷加工三类。热轧无缝管是将实心的管坯或钢锭穿孔并轧制成空心断面的钢管。高合金难变形的钢种用挤压方式生产，有色金属无缝钢管以挤压方法生产为主。本次设计采用热轧无缝钢管的生产方法。热轧无缝钢管因机组不同，产品技术要求不同，其工艺流程也不同。但一般都包括轧前准备、加热、轧制、精整、机械加工和检查包装等几个环节。以下是限动芯棒连轧管机组的工艺流程：    

8.2.1 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）。

8.2.2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。

8.2.3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。

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

在本次毕业设计中，我要特别感谢我的指导老师，她给了我很大的帮助和鼓励，定时的检查我们小组同学的进度，并时常地督促我们按时完成任务。每次遇到困难，即使再简单的问题，只要自己不理解，老师都会给我耐心讲解，这为我顺利完成毕业设计打下了坚实的基础，也对我们以后的人生道路有很大的帮助。同时我还要感谢我的同学，在我无助困惑的时候给予我帮助。此外，还要感谢机械学院的各位任课老师，感谢大学四年来对我们的悉心教导。在这次毕业设计过程中，我得到了锻炼，无论是专业知识的理解运用，还是对软件的熟练使用，都更上一个层次，而且在问题上产生分歧时，同学老师之间的讨论，让我更好的交流思考，这些对我以后走向社会也一定会有很大的帮助。

参考文献

[1] 严泽生.现代热连轧无缝钢管生产.北京：冶金工业出版社，2009.2.

[2] 双远华，梁爱生.钢管生产技术问答.北京：化学工业出版社，2008.7.    

[3] 金如崧.无缝钢管百年史话.北京：冶金工业出版社，2008.10.

[4] 邹家祥.轧钢机械.北京：冶金工业出版社，2013.1.

[5] 机械设计实用手册编委会.机械设计实用手册.2版.北京：机械工业出版社，2009.4.  

[6] 张才安.无缝钢管生产技术.重庆大学出版社，1997.2.

[7] 濮良贵，陈国定.机械设计.9版.北京：高等教育出版社，2013.5.

[8] 巩云鹏，田万禄.机械设计课程设计.北京：科学出版社，2008.

[9] 刘鸿文.材料力学I.5版.北京：高等教育出版社，2011.1.

[10] 秦大同，谢里阳.现代机械设计手册.北京：化学工业出版社，2011.1.

[11] 成大先.机械设计手册.5版.北京：化学工业出版社，2008.3.

[12] 于立君.工程经济学.北京：机械工业出版社，2005.8.               

[13] J.E.Shigleg.Mechanical Engineering Design[J]，McGraw-Hill Book co，1977.