毕业论文终稿-翻钢机设计（送全套CAD图纸 资料打包）

买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑XXXXX毕业设计论文翻钢机设计系名专业班级学生姓名买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑学号指导教师姓名指导教师职称年月买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑目录摘要IIIABSTRACTIV第一章绪论111翻钢机简介112研究现状分析1第二章总体设计221翻钢机功能要求222方案选定2221翻钢机构方案选定2222传动机构方案选定3第三章动力及传动机构设计731电动机选择732总体参数计算7321传动比分配7322运动和动力参数计算733涡轮蜗杆传动设计8331选择蜗轮蜗杆的传动类型8332选择材料9333按计齿面接触疲劳强度计算进行设9334蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸10买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑335校核齿根弯曲疲劳强度11336验算1234齿轮传动设计12341选精度等级、材料和齿数12342按齿面接触疲劳强度设计12343按齿根弯曲强度设计14344几何尺寸计算1535轴的设计与校核16351蜗杆轴16352涡轮轴19353曲柄轴2136轴承的校核24361蜗杆轴上的轴承寿命校核24362涡轮轴上的轴承校核24363曲柄轴上的轴承校核2537键的校核26371蜗杆轴上键的强度校核26372蜗轮轴上键的强度校核26373曲柄轴上键的强度校核2638联轴器的选用27第四章翻钢机构设计2841机构的尺寸计算28买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑411计算曲柄摇杆机构尺寸28412摇杆速度分析2842曲柄设计2943连杆设计3044摇杆设计30第五章翻钢机的安装与维护3251翻钢机的安装32511安装方法32512就位和找正调平32513安装实施3252翻钢机维护34总结35参考文献36致谢37买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑摘要本课题的任务是翻钢机设计，钢坯在输送过程中具有一定的专用性，需解决由输送辊道到冷床的问题，这就需要用到翻钢机，其作用就是按照一定角度和频率把钢坯翻转并送至专门位置。本次设计的翻钢机主要由电机、传动机构、曲柄、连杆、摇杆（翻钢爪）、支架等构成。本次设计的设计主要包括电动机的选取，传动机构的设计，曲柄摇杆式翻钢机构的设计，机架的设计。本次设计首先，通过对搓翻钢机结构及原理进行分析，在此分析基础上提出了翻钢机的翻钢机构和传动机构的设计方案；接着，对主要技术参数进行了计算选择；然后，对各主要零部件进行了设计与校核；最后，通过AUTOCAD制图软件绘制了搓丝机总装图、传动装置装配图及主要零部件图。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AUTOCAD制图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑关键词翻钢机，曲柄摇杆机构，传动机构，设计ABSTRACT买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑THETASKOFTHISPROJECTISTOTURNSTEELMACHINEDESIGN,BILLETHASSOMESPECIFICITYINTHEDELIVERYPROCESS,THENEEDTOSOLVETHEPROBLEMOFROLLERCONVEYORTOTHECOOLINGBED,WHICHWILLNEEDTOTURNSTEELMACHINE,ANDITSROLEISTOFOLLOWACERTAINANGLEANDFREQUENCYFLIPTHEBILLETANDSENTTOSPECIALIZEDPOSITIONSTHEDESIGNOFTHESTEELTURNINGMACHINEISMAINLYCONSISTSOFMOTOR,TRANSMISSION,CRANK,CONNECTINGRODS,ROCKERTURNSTEELTALONS,BRACKETSANDOTHERACCESSORIESTHEDESIGNOFTHEDESIGNINCLUDETHEDESIGNOFTHEMOTORSELECTION,DESIGNOFTHETRANSMISSIONMECHANISM,DESIGNEDTOTURNSTEELCRANKROCKERMECHANISM,THERACKTHEDESIGNISFIRST,BYTURNINGTORUBSTEELMACHINESTRUCTUREANDPRINCIPLESFORANALYSIS,THEANALYSISPRESENTEDINTHISDESIGNTURNEDSTEELMACHINETURNEDSTEELBODIESANDONTHEBASISOFTHETRANSMISSIONMECHANISMNEXT,THEMAINTECHNICALPARAMETERSWERECALCULATEDCHOICETHENOFTHEMAINCOMPONENTSWEREDESIGNEDANDCHECKEDFINALLY,AUTOCADDRAWINGSOFTWARETODRAWTHETHREADROLLINGMACHINEASSEMBLYDIAGRAMS,GEARASSEMBLYDRAWINGSANDMAINPARTSDIAGRAMTHROUGHTHISDESIGN,THECONSOLIDATIONOFTHEUNIVERSITYISEXPERTISE,SUCHASMECHANICALPRINCIPLES,MECHANICALDESIGN,MECHANICSOFMATERIALS,TOLERANCESANDINTERCHANGEABILITYTHEORY,MECHANICALDRAWING,ETCMASTEREDTHEDESIGNMETHODOFGENERALMACHINERYPRODUCTSANDBEABLETOSKILLFULLYUSEAUTOCADDRAWINGSOFTWAREFORTHEFUTUREWORKOFGREATSIGNIFICANCEINLIFEKEYWORDSDURNINGSTEELMACHINE,ROCKERMECHANISM,DRIVEMECHANISM,DESIGN翻钢机设计1第一章绪论11翻钢机简介本课题的任务是翻钢机设计，钢坯在输送过程中具有一定的专用性，需解决有输送辊道到冷床的问题，要考虑在翻转过程中钢坯的支撑均匀、位置控制准确以及钢坯尺寸。翻钢机要完成几个动作，即方坯的输送和放置、方坯的翻转和拨爪的复位。12研究现状分析目前，国内大中型型钢生产使用的翻钢移钢设备有水压式和机械夹钳式翻钢机两种。长城特殊钢公司四钢厂初轧车间825轧机机前机后原使用的是机械夹钳式翻钢机，它是该车间的重要设备之一。但该翻钢机长期不能满足工艺既定的要求，主要是夹不紧、翻不转轧件，翻钢靠人工进行，工人劳动条件恶劣，影响产品产量的提高及产品规格的扩大不能进行大断面型钢的生产。1976年曾委托有关单位设计过水压式翻钢机，设备费用按当时价格就需250万余元，而且还要停产半年进行基建和设备安装，由于种种原因未付诸实施。鉴于机械夹钳式翻钢移钢机实际使用中暴露出诸多缺陷，例如维修特别困难，难于调试，易损零部件多等等，该厂又不拟重新制造。该厂急需设计一种工作可靠，投资少、上马快、制造安装维修方便且节能的翻钢移钢机，以结束人工翻钢局面，提高产品产量和质量，扩大产品品种。1翻钢机设计2第二章总体设计21翻钢机功能要求翻钢机的作用就是将经过火焰切割机定尺切断的连铸方坯输送并将其从输送轨道翻上。翻钢坯料尺寸150X150MM，6M，翻转90度。功能简图如下图21翻钢机功能简图22方案选定221翻钢机构方案选定根据本次设计对翻钢机功能，环境要求和现有生产技术，考虑起工作环境，我们设计了以下方案。（1）方案一曲柄摇杆式如图22所示曲柄摇杆机构的原动件（曲柄）A作圆周运动时，要干C只在一定角度内摆动，因此，曲柄A连杆B，摇杆C和连架杆D的尺寸满足下列条件或CD即A为最短连架翻钢机设计3图22曲柄摇杆原理图（2）方案二液压翻钢机本方案的工作原理主要是将液压缸的往复直线运动通过杆件将其转化为工作长轴的转动。工作原理油从油源进入液压系统时，在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力。当三位四通换向阀1切换到左位时，液压源的压力油经阀1，单向节流阀2中的单向阀，分流集流阀3，（此时分流阀作用），液控单向阀4和5，分别进入液压缸6和7的无杆腔，实现双缸伸出同步运动，当三位四通换向阀1切换至右位时，液压源的压力油经阀1进入液压缸德有杆腔。同时反向导通液控单向阀4和5，双缸无杆腔经阀4和5，分流集流阀3（此时分流阀作用），换向阀1回油，实现双缸缩回同步运动，当三位四通换向阀处于中位时液压油通过1直接流回邮箱。图23液压系统图翻钢机设计4（3）方案三齿轮传动翻钢机工作原理为电动机通过减速器减速后通过一对啮合齿比大的啮合齿轮，控制电动机的转动来实现长轴的定角转动。以上各种方案方案一和方案三中都有电动机的频繁启动和高要求的准确制动。而且方案三还要电动机的正反转，对点都能挂机的损耗很大且不经济。通过对各种方案的综合分析本次设计选定方案一曲柄摇杆式机构作为翻钢机的翻转机构。222传动机构方案选定（1）机械传动系统拟定的一般原则A采用尽可能简短的运动链；采用简短的运动链，有利于降低机械的重量和制造成本，也有利于提高机械传动效率和减小积累误差。为了使运动链见你短，在机械的几个运动链之间没有严格的速比要求的情况下，可以考虑每一个运动一个原动机来驱动，并注意原动机类型和运动参数的选择，以简化传动链。B优先选用基本结构；鱿鱼基本结构结构简单，设计方便，技术成熟，故在满足功能要求的条件下，应优先选用基本机构。若基本机构不能满足或者不能很好的满足机械的运动或动力要求时，可以适当地对其进行变异或组合。C应使机械油较高的机械效率；机械的效率取决于组成机械的各个机构的效率。一次，当机械中包含有机械效率较低的机构时，就会使机械的总效率降低。但要注意，机械中各运动链所传递的功率往往相差很大，在设计时应着重考虑使传递效率最大的主运动链具有较高的机械效率，而对于传动效率很小的辅助运动链，其机械效率的高低则可以妨碍次要地位，而着眼于其他方面的要求（如简化机构，减小外廓尺寸等）。D合理安排不同类型传动机构的顺序；一般来说，在机构的排列顺序上有如下的一些规律首先，在可能的情况下，转变运动形式的机构（如凸轮机构、连杆机构、螺旋机构等）通常总是安排在运动链的末端，与执行机构靠近。其次，带传动等摩擦传动，一般都安排在转速较高的运动链的始端，以减小其传递的转矩，从而减小其外形尺寸。这样安排，也有利于启动平稳和过载保护，而且原动机的布置也方便。E合理分配传动比；翻钢机设计5运动链的总传动比应合理分配给各级传动机构，具体分配方法应注意以下几点1）每一级的传动应在常用的范围之内选取。如一级传动比过大，对机构的性能和尺寸都是不利的。例如当齿轮传动的传动比大于8至10时，一般应设计成两级传动；当传动比在30以上时，常设计成两级以上的齿轮传动。但是，对于带传动来说，一般不采用多级传动。2）当传动链为减速传动时，必须十分注意机械的安全运转问题，防止发生损坏机械或伤害人身的可能性。例如起重机械的起吊部分，必须防止荷重的作用下自动倒转，为此在传动链中应设置具有自锁能力的机构或者装设制动器。又如，为防止机械因过载而损坏，可采用具有过载打滑现象的摩擦传动或装置安全联轴器等。F保证机械的安全运转对于以上要求，在设计过程中应尽量满足。（2）拟定传动方案通常翻钢机每分钟翻钢10次即原动件曲柄的转速为10，一般选用同步转速为1000或1500的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为100或150，为使传动装置结构尺寸尽量小，应选择较小的传动比，所以选用转速为1000的电动机由于传动比较大，可采用蜗轮蜗杆传动或者复合轮系传动。方案一蜗轮蜗杆传动，简图如下图所示图24方案一传动机构简图方案二周转轮系传动，简图如下图所示翻钢机设计6图25方案二传动机构简图（3）方案选定两种方案的比较优点缺点方案一（蜗轮蜗杆传动）传动零件数目少，结构紧凑，啮合冲击载荷小，传动平稳，噪声小传动效率低，蜗轮蜗杆啮合轮齿间的相对速度大，摩擦磨损大，易发热，环境适应性差，工作寿命短，制造成本高，且传动具有间歇性方案二（周转轮系传动）传动效率高，环境适应性好，工作寿命长，制造成本低，连续工作性能好结构尺寸大，啮合冲击大，噪声大综合考虑两种方案的优缺点，应选用方案二，已达到制造简便，成本低廉的目的。翻钢机设计7翻钢机设计8第三章动力及传动机构设计31电动机选择（1）根据电源及工作机工作条件，选用卧式封闭型Y（IP44）系列三相交流异步电动机。（2）工作所需功率根据工作要求，取翻钢机主动轴的输出转矩约为T2000（NM）和转速10，则翻钢机主动轴所需功率为209KW95502000109550（3）传动效率计算蜗轮蜗杆传动效率取075，齿轮3、4之间的传动效率096，总传动效率为1207507212096（4）电动机输出功率PD传动装置的总效率为072，则电动机输出功率2903KW209072（5）电动机额定功率根据2903KW，查教材机械设计课程设计表201,选取电动机额定功率3KW。32总体参数计算321传动比分配翻钢机设计9机构原动件曲柄转速10，电动机的满载转速960,则传动装置总传动比为I9696010则取其中各齿轮的齿数分别为1，31，20，62，故有1234蜗轮蜗杆31121311齿轮传动34312436220故311231961322运动和动力参数计算（1）各轴的转速1轴MIN/9601RN2轴I/7312I3轴MIN/0392RIN（2）各轴的输入功率1轴KWP972031012轴K1835832123轴P0972901323（3）各轴的输入转矩电机轴MNNT84260359500翻钢机设计101轴MNNPT52960795950112轴16739318223轴MNNPT42015095033整理列表轴名功率KWP/转矩MNT/转速IN/R传动比电机轴329849601轴297295596012轴2183673163097313轴2097200264103133涡轮蜗杆传动设计331选择蜗轮蜗杆的传动类型传动参数KWP97231IMIN/960R根据设计要求选用阿基米德蜗杆即ZA式。332选择材料设125滑动速度SMDNDVS/1026COS106蜗杆选45钢，齿面要求淬火，硬度为4555HRC蜗轮用ZCUSN10P1,金属模制造。为了节约材料齿圈选青铜，而轮芯用灰铸铁HT100制造翻钢机设计11（1）确定许用接触应力H根据选用的蜗轮材料为ZCUSN10P1，金属模制造，蜗杆的螺旋齿面硬度45HRC，可从文献1P254表117中查蜗轮的基本许用应力268HMPA应力循环次数7296060183510HNJNL寿命系数8750HNK则326859MPAA（2）确定许用弯曲应力F从文献1P256表118中查得有ZCUSN10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力F56MPA寿命系数96710235FNK6374FMPA333按计齿面接触疲劳强度计算进行设（1）根据闭式蜗杆传动的设计进行计算，先按齿面接触疲劳强度计进行设计，再校对齿根弯曲疲劳强度。2212Z0HEZKTDM式中蜗杆头数，涡轮齿数1Z31Z2涡轮转矩MN673T2翻钢机设计12载荷系数AVK因工作比较稳定，取载荷分布不均系数；由文献1P253表115选取使15K用系数；由于转速不大，工作冲击不大，可取动载系；则1A051VK510328VK选用的是45钢的蜗杆和蜗轮用ZCUSN10P1匹配的缘故，有故有2160MPAZE323127459816067380MDM查机械设计表73得应取蜗杆模数8蜗杆分度圆直径10DM蜗杆导程角54238“涡轮分度圆直径ZD24812中心距MA160变位系数5X涡轮圆周速度SMNDV/5801607248316022334蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸（1）蜗杆轴向尺距2513APM直径系数801DQ翻钢机设计13齿顶圆直径MHDAA9621齿根圆直径CAF801蜗杆螺线部分长度取90MMZB97621（2）蜗轮蜗轮齿数312Z验算传动比21IZ蜗轮分度圆直径MD248312齿顶直径MXHAA2560122齿根圆直径CDAF82082422咽喉母圆半径RAG3560122涡轮外圆直径MMDA27082E取涡轮宽度BA72965071取335校核齿根弯曲疲劳强度FFAFYDKT213当量齿数233456COSVZ根据2205,6VXZ翻钢机设计14从图119中可查得齿形系数Y2372FA螺旋角系数131089140Y许用弯曲应力从文献1P256表118中查得有ZCUSN10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力F56MPA寿命系数96710843FNK5063FMPA132194278915F可以得到因此弯曲强度是满足的。336验算（1）效率验算TAN9605V已知；与相对滑动速度有关。31VVFARCTNSMNDS/31COS061从文献1P264表1118中用差值法查得代入式中，得29VF6V大于原估计值，因此不用重算。70（2）热平衡验算翻钢机设计15由于传动效率较低，对于长期运转的蜗杆传动，会产生较大的热量。如果产生的热量不能及时散去，则系统的热平衡温度将过高，就会破坏润滑状态，从而导致系统进一步恶化。初步估计散热面积1751758003392AS取周围空气的温度为。AT2C281574/,17/0043610824S796S092DADWMWCPTTC取油的工作温度）合格。34齿轮传动设计341选精度等级、材料和齿数采用7级精度由表61选择小齿轮材料为45（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。前述已选取小齿轮齿数，大齿轮齿数203Z624Z342按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即32112HEDTTZUTKD1）确定公式各计算数值（1）试选载荷系数31TK（2）计算小齿轮传递的转矩MNT16732（3）小齿轮相对两支承非对称分布，选取齿宽系数80D翻钢机设计16（4）由表63查得材料的弹性影响系数2/189MPAZE（5）由图614按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限AH601LIM大齿轮的接触疲劳强度极限MP52LI（6）由式611计算应力循环次数711053801973060HJLNN57253（7）由图616查得接触疲劳强度寿命系数1NZ162NZ（8）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1，安全系数为S1，由式1012得MPASZHN601LIM1HNH3852LI2（9）计算试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值TD1HMT931638148067323231计算圆周速度SNDVT/069761翻钢机设计17计算齿宽MDBT549316801模数ZMTNT52931343按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为321FSDNYZKTM（1）确定公式内的计算数值由图615查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPAFE501大齿轮的弯曲疲劳强度极限382由图616查得弯曲疲劳寿命系数01NZ62N计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数为S125，得MPASZFENF402511FENF2318622（2）查取齿形系数由表64查得821FAY27FA（3）查取应力校正系数由表64查得翻钢机设计1851SAY73412SA（4）计算大小齿轮的，并比较FSAY0124327851821FSAY大齿轮的数据大（5）设计计算MM7301220167333对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数M大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数377，圆整取标准值M4MM按接触强度算得的分度圆直径D9316算出小齿轮齿数取24/1MZ301Z大齿轮齿数取93012I92344几何尺寸计算（1）计算分度圆直径MZD372491021（2）计算中心距A6/21（3）计算齿宽宽度取100MMDB96081翻钢机设计19序号名称符号计算公式及参数选择1齿数Z30，932模数M4MM3分度圆直径21DM372,104齿顶高AH45齿根高F56全齿高HM97顶隙C18齿顶圆直径21D380,29齿根圆直径43FM6,110中心距A2435轴的设计与校核351蜗杆轴1材料的选择由表161查得用45号钢，进行调质处理，MPAB637由表163得MPAB6012估算轴的最小直径根据表116，取112为取值范围C估算轴的直径翻钢机设计20MNPCD3216907233因为轴上开有两个键槽，考虑到键槽对轴强度的削落，应增大轴径，此时轴径应增大510MD1803216）（考虑到与联轴器配合，结合电机轴尺寸查设计手册MLD60,211，轴段上有联轴器需要定位，因此轴段应有轴肩92轴段安装轴承，必须满足内径标准，故BMD1630轴段MD364L734轴段LLD16730565按弯扭合成强度校核轴颈圆周力NDTFT08154232091径向力TR76AN水平NFTBA0412垂直TBA68MNMI42537041MNI921375961翻钢机设计21MNMI7245016280683合成21MNMIII281369405221当量弯矩TIEI62985322MNMIEI122校核BEIEIEIEIEIMPADW136591028绘制轴的受力简图绘制垂直面弯矩图轴承支反力FAYFBYFR1/25402NFAZFBZ/24066N1TF由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为MC1FAYL/2169NM绘制水平面弯矩图翻钢机设计22图71截面C在水平面上弯矩为MC2FAZL/24066625127NM310绘制合弯矩图MCMC12MC221/2169212721/2211NM绘制扭矩图转矩TTI2033NM校核危险截面C的强度翻钢机设计23由教材P373式（155）经判断轴所受扭转切应力为122WCCA脉动循环应力,取06,22230619515CCAA前已选定轴的材料为45钢,调质处理,由教材P362表151查得,因此601,故安全。CA1该轴强度足够。352涡轮轴（1）材料的选择由表161查得用45号钢，进行调质处理，MPAB637由表163得MPAB601（2）估算轴的最小直径根据表116，取110为取值范围C估算轴的直径MNPCD4597301823因为轴上开有一个键槽，考虑到键槽对轴强度的削落，应增大轴径，此时轴径应增大3，取MD8463145）（D462（3）轴上的零件定位，固定和装配单级减速器中,可以将蜗轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，蜗轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶梯状，左轴承从左面装入，翻钢机设计24蜗轮套筒，右轴承和链轮依次从右面装入。（4）确定轴的各段直径和长度I段直径D146MM长度取L1100MMII段由教材P364得H008D1007463MM直径D2D1H46349MM,长度取L246MMIII段直径D350MM由GB/T2971994初选用30210型圆锥滚子轴承，其内径为50MM，宽度为20MM。故III段长L344MM段直径D454MM，涡轮轮毂宽为70MM，取L468MM段由教材P364得H008D500854432MMD5D42H54243262MM长度取L522MM段直径D6D350MML620MM由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L134MM（5）按弯扭复合强度计算求分度圆直径已知D2205MM求转矩已知T2TII30427NM求圆周力FT根据教材P198（103）式得2T2/D2590N2TF求径向力FR根据教材P198（103）式得FRTAN35864TAN2001370N2T两轴承对称LALB75MM求支反力FAY、FBY、FAZ、FBZ翻钢机设计25FAYFBYFR/210735NFAXFBX/2295N2TF由两边对称，截面C的弯矩也对称，截面C在垂直面弯矩为MC1FAYL/210735758NM310截面C在水平面弯矩为MC2FAXL/22957522125NM310计算合成弯矩MC（MC12MC22）1/2（82221252）1/22354NM图72翻钢机设计26校核危险截面C的强度由式（155）由教材P373式（155）经判断轴所受扭转切应力为122WCCA对称循环变应力,取1,22235406971018CCAA前已选定轴的材料为45钢,调质处理,由教材P362表151查得,因此61,故安全。CA1此轴强度足够353曲柄轴（1）材料的选择由表161查得用45号钢，进行调质处理，MPAB637由表163得MPAB601（2）估算轴的最小直径根据表116，取110为取值范围C估算轴的直径MNPCD3561097233因为轴上开有一个键槽，考虑到键槽对轴强度的削落，应增大轴径，此时轴径应增大3，取MD3671356）（D702（3）轴上的零件定位，固定和装配单级减速器中,可以将蜗轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，蜗轮左面用翻钢机设计27轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶梯状，左轴承从左面装入，蜗轮套筒，右轴承和链轮依次从右面装入。（4）确定轴的各段直径和长度I段直径D170MM长度取L185MMII段直径D275MM,长度取L235MM由GB/T2971994初选用6215型深沟球轴承，其内径为75MM。III段直径D385MM，L312MM段直径D470MM，齿轮宽为95MM，取L495MM由GB/T2971994初选用6212型深沟球轴承，其内径为60MM。段D560MM长度取L530MM由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L136MM（5）按弯扭复合强度计算求分度圆直径已知D2205MM求转矩已知T2TII30427NM求圆周力FT根据教材P198（103）式得2T2/D2590N2TF求径向力FR根据教材P198（103）式得FRTAN35864TAN2001370N2T两轴承对称LALB75MM求支反力FAY、FBY、FAZ、FBZFAYFBYFR/210735N翻钢机设计28FAXFBX/2295N2TF由两边对称，截面C的弯矩也对称，截面C在垂直面弯矩为MC1FAYL/210735758NM310截面C在水平面弯矩为MC2FAXL/22957522125NM310计算合成弯矩MC（MC12MC22）1/2（82221252）1/22354NM图72翻钢机设计29校核危险截面C的强度由式（155）由教材P373式（155）经判断轴所受扭转切应力为122WCCA对称循环变应力,取1,22235406971018CCAA前已选定轴的材料为45钢,调质处理,由教材P362表151查得,因此61,故安全。CA1此轴强度足够36轴承的校核361蜗杆轴上的轴承寿命校核在设计蜗杆选用的轴承为30206型圆锥滚子轴承,由手册查得0682,48CKN1由滚动轴承样本可查得,轴承背对背或面对面成对安装在轴上时,当量载荷可以按下式计算1当/068ARF092RAPF2当/AR714RA,且工作平稳,取,按上面式2计算当量动载荷,即259/06846ARF1PF10714295PRAPFFN2计算预期寿命HL280HL3求该轴承应具有的基本额定动载荷翻钢机设计306336002174804295375461HNLCPKNC故选择此对轴承在轴上合适362涡轮轴上的轴承校核（1）求作用在轴承上的载荷222134180973510ANHVNRF0A22223109451937BNHVRFN3278AA（2）计算动量载荷在设计时选用的30210型圆锥滚子轴承,查手册知0792,658CKNK根据,查得1437IA027E801922537BR查得所以,XY1259370251937BPXRYAN（3）校核轴承的当量动载荷已知,所以280HL336602748027759101HNLCPKNC翻钢机设计31故选用该轴承合适363曲柄轴上的轴承校核（1）求作用在轴承上的载荷222134180973510ANHVNRF0A22223109451937BNHVRFN3278AA（2）计算动量载荷在设计时选用的6215型深沟球轴承,查手册知0792,658CKNK根据,查得1437IA027E801922537BR查得所以,XY1259370251937BPXRYAN（3）校核轴承的当量动载荷已知,所以280HL336602748027759101HNLCPKNC故选用该轴承合适37键的校核翻钢机设计32371蜗杆轴上键的强度校核在前面设计轴此处选用平键联接,尺寸为,键长为56MM87BHM键的工作长度5684LLBM键的工作高度732K可得键联接许用比压2150/PN17435TPDKL故该平键合适372蜗轮轴上键的强度校核在设计时选用平键联接,尺寸为,键长度为70MM160MBH键的工作长度7054LL键的工作高度2HKM得键联接许用比压2708/PN3806554TPDKL故选用此键合适373曲柄轴上键的强度校核在设计时选用平键联接,尺寸为,键长度为70MM201MBH键的工作长度705LL键的工作高度62HKM得键联接许用比压2708/PN380657TPDKL故选用此键合适翻钢机设计3338联轴器的选用电机与蜗杆轴联轴器的选用根据前面计算，蜗杆轴最小直径取MD26IND26查机械手册，根据轴径和计算转矩选用弹性柱销联轴器联轴器转矩计算KTC查表课本141，K13，则MNTKACA5311072897启动载荷为名义载荷的125倍，则TC3217按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查手册选择联轴器型号为选用HL3（J1型）弹性柱销联轴器，其允许最大扭矩T630,许用最高转速N5000MN，半联轴器的孔径D35，孔长度L60MM，半联轴器与轴配合的毂孔长度MIN/RL182。翻钢机设计34第四章翻钢机构设计41机构的尺寸计算411计算曲柄摇杆机构尺寸如图41所示翻钢机设计35图41曲柄摇杆机构示意图设曲柄长度A、连杆长度B、摇杆长度B。O为摇杆中心，P为曲柄中心，OA、OB为摇杆的两极限位置，根据翻钢机结构选定O相对P水平方向距离为200MM，竖直方向距离为400MM，摇杆长度300MM即OAOBC300MM则有41231MM72801MM联立可得15785MM57016MM412摇杆速度分析如图8，设曲柄角速度，长度,与机架夹角，连杆与机架夹角，摇杆角速1112度长度、与机架夹角，3、33翻钢机设计36图42曲柄摇杆机构速度分析简图则90129032因为11COS33COS即11SIN（1233SIN32得311SIN（123SIN32当曲柄和连杆共线时，摇杆速度为0，即摇杆在两个极限位置时的120，速度为0，这样有助于顺利盛放和交接钢板，避免冲撞，而在中间过程时速度较快，能够节省时间，以满足每分钟翻钢板六次的要求。42曲柄设计曲柄尺寸计算如411，曲柄选用Q235，由火焰切割加两端焊接圆环后机加工而成，结构根据总体尺寸匹配如下图示翻钢机设计37图43曲柄结构尺寸图43连杆设计连杆尺寸计算如411，连杆选用Q235，由火焰切割加两端焊接圆环后机加工而成，结构根据总体尺寸匹配如下图示图44连杆结构尺寸图44摇杆设计摇杆尺寸计算如411，摇杆选用Q235，由火焰切割加焊接耳板后机加工而成，结构根据总体尺寸匹配如下图示翻钢机设计38图45摇杆结构尺寸图翻钢机设计39第五章翻钢机的安装与维护51翻钢机的安装511安装方法翻钢机的行程开关底座，在调整好位置后安装在支承架端部；拨爪与长轴的连接，以及连杆与长轴采用焊接；拨爪采用Q235A正火处理。由于低碳钢含碳量低，锰、硅含量也少，所以，通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。但在少数情况下，焊接时也会出现困难1采用旧冶炼方法生产的转炉钢含氮量高，杂质含量多，从而冷脆性大，时效敏感性增加，焊接接头质量降低，焊接性变差。2沸腾钢脱氧不完全，含氧量较高，P等杂质分布不均，局部地区含量会超标，时效敏感性及冷脆敏感性大，热裂纹倾向也增大。翻钢机设计403采用质量不符合要求的焊条，使焊缝金属中的碳、硫含量过高，会导致产生裂纹。如某厂采用酸性焊条焊接Q235A钢时，因焊条药皮中锰铁的含碳量过高，会引起焊缝产生热裂纹。4某些焊接方法会降低低碳钢焊接接头的质量。如电渣焊，由于线能量大，会使焊接热影响区的粗晶区晶粒长得十分粗大，引起冲击韧度的严重下降，焊后必需进行细化晶粒的正火处理，以提高冲击韧度。总之，低碳钢是属于焊接性最好、最容易焊接的钢种，所有焊接方法都能适用于低碳钢的焊接。512就位和找正调平（1）设备就位在安装设备前，一般已先安装好车间的桥式吊车，再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时，绳索应拴在设备适合受力的位置上，在绳索与设备表面接触部位应垫上保护垫板，以防损坏其油漆表面或已经过加工的表面。如果施工现场受到限制，可以采用滑移就位或采用其它的吊装方法。（2）设备找正和调平513安装实施（1）垫铁的设置（A）每个地脚螺栓旁至少应有一组垫铁，且应放置整齐，其块数不宜超过5块；（B）垫铁组在能放稳和不影响灌浆的情况下，应放在靠近地脚螺栓和底座主要受力部位下方，相邻两垫铁组间的距离宜为5001000MM；（C）每一组垫铁的面积应根据设备重量加在该垫铁组上的负荷和地脚螺栓紧固力决定；（D）设备调平后，每组垫铁均应压紧，对于高速运转、承受冲击负荷和振动较大的设备，应采用005MM塞尺检查垫铁之间及垫铁与底座之间的间隙，在垫铁同一断面处以两侧塞入的长度总和不得超过垫铁长度或宽度的1/3。（E）设备调平后，垫铁端面应露出设备底面外缘，平垫铁宜露出1030MM，斜垫铁宜露出1050MM，垫铁组伸入设备底座面的长度应超过设备地脚螺栓的中心，设备调平后应将垫铁组相互用定位焊焊牢。（2）设备的灌浆翻钢机设计41（A）预留孔灌浆前，灌浆处应清洗洁净；灌浆宜采用细石混凝土，其强度应比基础的混凝土强度高一级。灌浆时应捣实，并不应使地脚螺栓倾斜和影响设备的安装精度。（B）采用无收缩混凝土或水泥沙浆时，无收缩混凝土的配比亦可采用GB503198规范附录七的规定。（C）灌浆层厚度应按设计规定，如无设计规定宜为50100MM。（D）灌浆前应敷设外模板，外模板至设备底座面外缘的距离不宜小于60MM。模板拆除后，表面应进行抹面处理。（E）当设备底座下不需全部灌浆，且灌浆层需承受设备负荷时，应敷设内模板。（3）零、部件的清洗与装配施工人员必须熟悉施工图和有关技术资料，弄清设备的性能、结构和清洗技术要求，清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物，并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗，若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后，用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上机油防锈。（2）设备装配时，应先检查零、部件与装配有关的尺寸偏差，形状和位置偏差，符合设备技术文件的要求后，按照装配顺序和标记进行装配。（4）试运转试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷并进行使用前最后的修理和调整，使设备的运行特性符合生产的需要。试运转的步骤是先空载，后负荷；先单机，后联动。必须在上一步骤检查合格后，才能进行下一步骤的运转。（5）竣工验收（A）竣工验收的主要依据有施工单位与建设单位签订的合同或协议书；设计文件；机械设备安装工程施工及验收规范；进口设备应按合同的规定及国外厂家提供的文件进行验收。（B）施工单位应提供的资料主要包括竣工图或注明修改部分的施工图；主要材料的出厂合格证及检验报告；设备资料说明书、合格证等；隐蔽工程记录和各工序的检验记录；重要部位的焊接记录；设备试运转记录等，并办理竣工验收证明书。52翻钢机维护翻钢机设计42轴的两端采用向心关节轴承关节轴承广泛应用于工程液压油缸,锻压机床,工程机械,自动化设备，汽车减震器，水利机械等行业关节轴承简介及分类关节轴承是球面滑动轴承，基本型是由具有球形滑动球面接触表面的内、外圈组成。根据其结构和类型的不同，可承受径向载荷、轴向载荷，或者是径向、轴向同时作用的联合载荷。有较大的载荷能力和抗冲击能力，并具有抗腐蚀、耐磨损、自调心、润滑好或自润滑无润滑污物污染的特点，即使安装错位也能正常工作。关节轴承广泛用于速度较低的摆动运动、倾斜运动和旋转运动。向心关节轴承GEES型单缝外圈，有润滑油槽。能承受径向载荷和任一方向较小的轴向载荷。7设备润滑管理是设备管理的一个重要分