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惠斯顿移钢机 设计 全套 CAD 图纸

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目录一 引言 1.选题的依据及意义(1) 2. 国内外研究概况及发展趋势(1)二 总体设计方案和安装使用说明 2.1设计目的(2) 2.2方案的选择和主要参数(2) 2.3 惠斯顿移钢机设计(3) 2.31 惠斯顿移钢机重心位置的确定(3) 2.32 主要尺寸参数的确定(4) 2.4 惠斯顿移钢机的装夹结构 (6) 2.5 惠斯顿移钢机的安装精度(6)三 传动部分的设计计算 3.1 自锁电机功率和转速 (7) 3.2 各轴转速和功率(7) 3.3 圆柱齿轮的设计(9) 3.3.1选择齿轮材料及许用接触应力计算(9) 3.3.2按齿面接触疲劳强度设计(9) 3.3.3按轮齿弯曲疲劳强度校核(10) 3.3.4计算齿轮传动的中心矩a(11) 3.4 链传动设计(11) 3.5 输入轴的设计计算 (13) 3.5.1 输入轴的选材及轴径设计 (13) 3.5.2 轴的结构设计 (14) 3.5.3 对输入轴进行校核 (14) 3.6 输出轴的设计计算(16) 3.6.1输出轴的选材及轴径设计(16) 3.6.2 轴的结构设计(16) 3.6.3输出轴的校核(17) 3.6.4 轴承的选择(19) 3.6.5 键的选择(20) 3.6.6 减速器箱体尺寸确定 (21)参考文献 (34)致谢(35)1、 引言1.选题的依据及意义：随着时代的进步，中国经济的迅速发展，我国无缝钢管行业近几年出现了有史以来最快的发展，连续六年产销两旺，产品结构调整成效显著，自给率逐年提高。2004年中国钢管产量达到2123万吨，占全球钢管产量的25%以上，无缝管和焊接管均实现净出口的良好态势，市场价格一直高位运行。技术改造和投资创历史新高，技术装备大为改善，出现了两个百万吨级的无缝钢管生产企业，跨人全球大钢管集团的行列。如同中国钢铁工业发展一样，尽管近几年钢管行业取得了令人瞩目的成就，从产量上已占全球1/4以上，但从技术装备、产品质量和产品档次、企业的经济规模及主要技术经济指标等方面看，与国际先进水平比仍有一定的差距。2.国内外研究概况及发展趋势：1生产发展与表现消费现状2004年，我国无缝钢管和焊接钢管产量均为世界第一。2000年以来，我国钢管行业高速发展，钢管产量增长与全成品钢材增长几乎同步，即成品钢材平均每年以2164%高速增长，其中钢管以208%的高速增长，管材比保持在70%左右。产量居世界第一位，成为名副其实的钢管大国。1981年-2004年，我国无缝钢管产量及表观消费量总的变化趋势是稳定、同步增长，1999年以前消费量一直高于生产量，并有一定波动(80万吨左右)。2002年前表观消费量略大于国内生产量，2003年基本持平，2004年生产量略大于表观消费量，预计2005年生产量将开始明显超过表观消费量。2产能建设现状目前我国有无缝管厂家130家左右，近200台套机组。其中能生产热轧成品管且工艺技术装备较完整的有近30家，生产总量超过600万吨，占无缝钢管总量的60%以上。这类生产厂绝大多数为国有企业，技术装备先进，单线生产能力高(天管250机组、宝钢140机组均超过80万吨)，产品质量好，是无缝钢管生产的主导企业。其余企业主要是为冷轧冷拔提供毛管或荒管坯料的中小企业，设备比较简单，单线生产能力较低，产品以结构管、低中压锅炉管和一些多规格小批量的冷轧冷拔产品为主。在这类企业中也有一批装备水平适中，产品质量较好的企业，它们占据了市场相当的份额。但是这类企业大部分为购坯生产企业，其管坯的采购和质量没有保证，尤其是近年矿石价格大幅度上涨，使管坯价格也在上涨，钢管的利润空间越来越小。另外，随着供坯企业后续加工线的建成，管坯资源也会减少，未来生产将会面临困境。改革开放以前，无缝钢管生产主要是以自动轧管机组为主和少量的其他形式轧机(如三辊轧管机、生产大口径的周期式轧管机等)。80年代中期，宝钢从德国引进了第一条先进的连轧管机组生产线，主要生产油井管和锅炉管，其全自动化的生产方式和高效的生产能力以及良好的产品质量，让无缝钢管同行开阔了眼界，增长了见识。这之后，天津钢管、衡阳钢管、包钢无缝、鞍钢无缝也都相继引进了连轧管机组生产线。另外，烟台钢管、成都无缝、大冶特钢也相继引进了ACCU-ROOL轧管机和ASSEL轧管机组。这些机组不仅引进了先进的生产工艺，而且还引进了先进的自动化控制系统和在线质量检测系统。如测温、测长、测径、测厚、测速(轧制速度、辊道速度)、测力(轧制力、扭距)和各种无损检测设备以及生产工艺软件等。这些机组的引进使我国无缝钢管的生产得到了飞速发展，也使其装备达到世界领先水平。3品种与质量现状除少数高端、高难度产品尚需进口外，目前中国无缝钢管绝大部分产品可满足市场需要。(1)油井管2004年我国油井管总产量超过180万吨，占无缝钢管总产量的1762%。国内市场占有率超过80%，全年油井管出口344万吨，进口322万吨，出口超过进口，已连续2年成为净出口产品。品种上国内不少企业勇于创新，不仅生产出了按AP1标准要求的K、N、C、P钢级套管，还根据用户需求开发出了具有自主知识产权的系列套管，如天津钢管公司开发出了TP系列的抗挤毁套管、抗腐蚀套管、抗高温热采井用套管、超深井用套管以及特殊扣气密性套管，其中TP130TY高抗挤毁套管其抗挤毁强度达到167MPa以上；TP110TSS高抗挤毁抗腐蚀套管在氯化钠5%、醋酸05%的氧化性腐蚀溶液中，720小时不断裂；TPl40V套管下井深度达到6936米(近期这一纪录还将被打破)；NC-3Cr抗二氧化碳腐蚀套管已经批量发往塔里木油田下井使用。另外宝钢、成都无缝也都开发出了自己的系列产品。虽然中国无缝钢管行业在油井管方面取得了举世瞩目的成绩，但在一些高端产品开发方面尚没有过关，如13Cr、超级13Cr钢的夹杂物及S、P含量的控制(S10ppm，P15ppm)，热处理的性能控制以及丝扣加工中的质量控制等还存在一系列问题，柔性油管、膨胀套管的开发尚属空白。(2)高压锅炉管电力事业的快速发展极大地带动了高压锅炉管的开发和生产，2004年高压锅炉管产量超过60万吨，占无缝钢管总产量的661%，进口量298万吨，国内市场占有率达67%。目前219以下的规格国内基本可满足；219以上的规格国内仅能供少部分，尤其是大口径厚壁的规格(325-1200x40-120)90%都需要进口。尽管这几年国内钢管制造企业在新产品开发方面取得了突破，如T91/P91、T92、T22/P22的开发，但与电站和锅炉行业对中国无缝钢管行业的需求还有较大的差距，主要表现在品种不全，规格不齐，产品质量不够稳定，如管体表面缺陷较多(划道、外折、麻面等)，钢质纯净度不够(夹杂物)等。目前核电用管几乎99%依赖进口，这主要是采购批量较小(几吨、十几吨)，大企业不愿意生产；准入门槛较高，中小企业的装备现状和质量保证体系难以通过认证，这两个条件的制约使核电用管的研究相对滞后，实际上核电用管中相当一些产品国内是可以满足的，如TV48C、TVE250、AISl316、AISl304等。(3)管线管随着管线钢板技术的发展及焊管成型、焊接技术的进步，管线用焊管的应用范围在逐步扩大，特别是在大口径组距范围内焊管的优势更加明显，加上成本因素，焊管已在管线管领域占有主导地位，限制了无缝管线管的发展。2004年无缝管线管产量约40万吨，钢级包括X42-70，品种有陆上管线管和海底管线管。高钢级管线管的生产目前采用微合金化加热处理工艺，无缝管的生产成本明显高于焊管，而且随着钢级的提高，如X80以上钢级管线管对碳当量的限制，无缝钢管的常规工艺很难满足用户要求；目前各无缝钢管生产厂都在为提高其管线管的抗腐蚀性能，低温、高温环境中的使用性能稳定而开展科研工作。在这方面，攀钢集团成都钢铁有限责任公司已着手工艺改造，从2005年4季度开始陆上管线管和海底管线管将逐步形成规模化生产能力。(4)气瓶管、蓄能器管气瓶管、蓄能器管的开发成功，突破了传统气瓶、蓄能器顶挤生产工艺，使气瓶、蓄能器的生产效率大大提高，且产品表面质量及壁厚精度得到改善。2004年气瓶管、蓄能器管产量超过10万吨，占无缝钢管产量的1%；气瓶管的发展走过了艰难的路程，成材率从80年代初期的不足50%，提高到目前的80%以上。随着城市燃气出租车的兴起，对气瓶管的需求量还会不断增加。另外，CNG站用、拖车用储气瓶管和蓄能器管(大口径、中等壁厚)将有明显发展。目前国内还无法生产这类储气瓶用管，但是随着国内几条大口径机组的建设，这类产品的供应将得到改善。(5)不锈钢无缝管2004年产量近20万吨，用于石油、化工、能源占28%以上；水电占13%；饮食、卫生占16%；机械加工占11%；交通、运输占7%；其他为建筑、医疗、环保等。目前我国不锈钢管生产多采用穿孔+冷轧、冷拔(包括酸洗和退火)或穿孔+热轧管+冷轧、冷拔(包括酸洗和退火)，这一工艺应该说是我国独有的(包括台湾)，与传统的挤压+冷轧、冷拔工艺相比，生产成本低、壁厚精度高，但中间工序修磨量较大，这是由于前道工序采用穿孔机，致使管坯的表面缺陷量扩展，造成穿孔后的钢管需大量修磨，由于中国人工费较低，这一加工方式在中国比较普遍，不仅民营企业，国有企业(包括大型企业)也多采用这种加工方式。对于冷轧、冷拔机，80年代开始引进先进、快速、高效、大直径冷轧管机，如KPW25VMR、SK75VMRCK、XnT-450等。据不完全统计，我国现有的冷轧管机近干台，其中国产二辊300余台，多辊600余台，引进40余台；冷拔管机估计有千余条链以上，可以说种类、规格齐全。(1)国际市场第一，国际钢管市场现状。世界无缝钢管生产最多的有四个国家，即德国、美国、日本和原苏联。原西德1973年达到203万吨，1981年达到最高产量236万吨，1985回落到222万吨，在此13年问，年产大于等于200万吨的有9年，其后在120-180万吨间波动；美国1973年达到357万吨，1981年达到最高产量434万吨，9年间年产大于350万吨的有6年，其后在100-200万吨间波动，即开工率仅有30%-50%；日本1979年产量达到347万吨，1981年达到最高产量432万吨，1979-1988年10年间，年产大于350万吨的有6年，其后在200-3007/吨间波动，开工率约为50%-70%；原苏联1978年达到705万吨，1988年达到最高产量808万吨，1978-1991年连续13年年产大于700万吨，1992年原苏联解体，其开工率也仅有30%-50%。而德国和日本开工率相对较高，主要是向我国出口。据估计，目前世界钢管生产能力约为5800万8000万吨，其中焊管约3900万4000万吨。总体来看，世界钢管市场供需基本平衡，产能略有富余。美国市场：美国是最大的无缝钢管进口国，根据美国咨询机构提出的报告分析，每年进口量增长较大，例如2002年进口733万吨，2004年增加到1092万吨，年均增幅达245%。目前美国对日本钢管实施反倾销政策，已导致2005年日本钢管无法进入美国市场，这将给我国无缝钢管进入美国市场带来新的机遇。我国周边国家、地区市场：我国周边国家和地区有日本、韩国、东南亚、台湾、原苏联各国等，除日本、原苏联和印度外，其他国家的无缝钢管基本靠进口。根据了解，这些国家每年无缝钢管的消费量约为100万吨左右，其中直径140mm的大、中口径管约为60-65万吨，占65%左右。目前日本约占据了近40%的市场份额，我国只占有约13%的市场份额。中东市场：中东是世界主要产油区，除对油井管大量需求外，对管线管、结构管等需求量也较大，每年约进口30多万吨，其中外径为219mm以上的无缝钢管约15万吨。目前主要从日本、欧洲等国家进口。中国刚开始进入这个市场。第二，国际无缝钢管市场发展趋势。世界无缝钢管市场消费规模，在一段时期内可能继续在1000-3000万吨左右徘徊。目前，世界上主要十大无缝钢管生产国为中国、日本、美国、俄罗斯、乌克兰、德国、意大利、英国、法国、阿根廷。其中：中国、美国、俄罗斯的产品以国内消费为主；英国、法国进出口大体相当；其它国家大都是无缝钢管输出国，出口量约占各自总产量的30%-70%。而这些国家已组成的三大集团公司，即TENARIS、V&M和日本钢管联盟(共有730多万吨生产能力)。正与俄罗斯最近组成的大型钢管集团(由本国和罗马尼亚钢管厂组成，生产能力约300万吨)在国际市场激烈竞争，抢占市场份额。上述情况说明，国际市场虽然空间不大，但有发展潜力，我们必须积极开发国际市场，努力提高竞争能力，争取较高的国际市场份额。第三，近年我国无缝钢管出口特点。一是出口大于进口，钢管已成为我国净出口产品。二是企业经营战略有了新转变，把参与国际市场竞争作为实现可持续发展长远战略措施。目前，我国先进的无缝钢管连轧机组无论是机型和数量均已成为世界之最，其实际产能已突破300万吨，占总产能的50%左右，是我国经济建设及钢管出口的主力军。由于技术装备发生了质的变化，具有先进技术水平的短流程生产工艺：炼钢(精炼)-连铸管坯-连轧管在无缝管企业大量涌现，其产品质量普遍接近或达到国际先进水平，产品覆盖了石油、化工、锅炉、煤炭、汽车、船舶、电站以及军工、航空、航天、核能、钢结构等行业和领域，同时还部分出口；还有一批具有高附加值、高技术含量的产品，如特殊扣套管、高钢级锅炉管、钻杆等产品正在开发或在批量试生产中，不久将替代进口产品。(2)国内市场第一，无缝钢管市场发展迅速，主要品种供不应求。七五以来，我国引进了几套先进的无缝钢管生产机组，带动了我国无缝钢管行业整体水平的提高。在产品质量、品种、数量等方面缩短了与工业发达国家的差距。近10年来，我国国民经济快速、稳定发展，钢材总消费量和无缝钢管消费量都随之快速增长。19912001年10年间，无缝钢管消费量由350万吨增加到509万吨，年均增长仅41%。而2001-2004年4年间，无缝钢管消费量由509万吨增加到902万吨，年均增长率达193%。所以，无缝钢管消费量较2001年前，年增长率提高了47倍；同期，无缝钢管产量分别由230万吨增长到500万吨和908万吨；年均增长率分别为107%与204%，无缝钢管产量较2001年前，年均增长率提高了1.9倍。2001年同2000年相比，我国无缝钢管的生产量与表观消费量同时各增加近85万吨，增幅为204%；进、出口量基本相当，分别为454万吨和411万吨，增幅为26%。2004年与2001年相比，生产量增加408万吨，增幅达816%；表观消费量增长393万吨，增幅为772%。进、出口量均有所增长，分别为692万吨和755万吨，增幅为524%和837%。第二，国内无缝钢管市场发展趋势。消费结构进一步升级，扩大了国内无缝钢管市场空间，尤其对高档专用管需求量大幅度提高，根据预测，2005年我国无缝钢管消费量约将达到1100万吨以上，其中专用管将占60%以上。因此，立足国内市场是我国无缝钢管持续稳定发展的可靠支柱。3我国无缝钢管行业存在的问题全行业发展不平衡。一直以来外供钢坯企业，在钢管产量猛增的形势下，国内坯料来源大有缓解，但价格仍在高位运行，造成成本增加，给企业效益增长带来了难度。小规格无缝管因其投资少、见效快，一大批民营企业像雨后春笋般建设起来，他们靠成本低廉、政策灵活之优势与老国企争夺国内无缝管市场，竞争十分激烈。主要技术经济指标尚需进一步改善，以提高在国内外市场的竞争力。目前，我国热轧成品钢材(坯材)成材率为949%，其中，热轧无缝钢管(坯材)成材率，视其技术装备水平不同波动较大，技术先进轧机一般为90%-92%，技术落后轧机仅为80%左右；热轧无缝管吨管电耗先进轧机为100-150kWh/t，落后轧机为300kWh/t以上；轧机作业率先进轧机为75%以上，落后轧机为70%以下。国民经济中需求的特殊用途、高附加值、高技术含量钢管，短期内还无法完全满足需求，尚需依赖进口。如特殊扣套管，还有高钢级高压锅炉管、油井钻杆等仍需部分进口。无缝钢管同焊管在市场上存在着越来越激烈的竞争。过去人们普遍认为焊接钢管在质量上、安全性上不如无缝钢管，加上其材质一般为普钢Q235，生产工艺又较简单，因此成本远低于无缝钢管。因其用途仅限于一般民用建筑和低压流体输送管道，所以尽管其价格远低于无缝钢管，也无法同无缝钢管争夺市场。但进入21世纪后，先进的焊管金属装备在我国陆续出现，由于焊接工艺技术的提高，焊缝质量发生了质的改善，一些中小规格焊管，因其质量接近或达到无缝管水平，正向原属无缝钢管应用领域进军，例如低中压锅炉用管、J55级石油套管以及X70级以下的油、气管线管等。二、总体设计方案和安装使用说明 2.1设计目的 机械加工过程中都会使用到夹具来固定工件使之占有正确的位置，以便加工和检测。但是当工件太大而不方便调节位置，不能保证精度，而又有进行旋转加工时，夹具不能满足加工要求。以前，惠斯顿移钢机在加工过程中需要使用行车进行多次翻转和定位，才能完成惠斯顿移钢机的上各基础孔的钻孔、镗削。效率低，精度低。所以进行惠斯顿移钢机加工惠斯顿移钢机的设计，惠斯顿移钢机的必须达到以下的要求：1) 惠斯顿移钢机可绕纵向轴线作正反360。慢转，任何角度均可停止并自锁，使各部面的钻孔都可以转成水平位置作平施工。2) 惠斯顿移钢机上各基础孔的堆焊、镗削均能方便进行，不受惠斯顿移钢机的挡碍。3) 位置定心滚动。2.2方案的选择和主要参数：根据惠斯顿移钢机形状和研制要求，曾提出两种方案。它们都由首端和尾端两部分组成。首基本相同，都是用来驱使惠斯顿移钢机旋转的动力。由自锁电机、联轴器、链轮、涡轮蜗杆减速器带动主轴低速旋转，固定在主轴一端的转臂与惠斯顿移钢机保险杠联接，带其转动。为使不同车型的重心都能调到旋转线上，转臂上设有可调偏心的夹紧装置。两个方案的区别在于尾端结构不同：方案一，惠斯顿移钢机的尾端是由一件直径28m 的滚圈和四件滚轮组成，滚圈在滚轮上可作原位置定心滚动。不同型号惠斯顿移钢机的尾部都可插入这个滚圈中夹紧后随圈一齐滚动。用两个平台将首尾端升高，让过旋转的惠斯顿移钢机。方案二惠斯顿移钢机尾端是由一根尾轴和支撑架组成。尾轴是惠斯顿移钢机在尾部的旋转中心，它和不同型号惠斯顿移钢机的联接分别有专用钢架完成。比较上述两个方案，从不同车型装夹的适应性、惠斯顿移钢机装夹时稳定性和修理时人员的安全程度看，前一个方案较好。虽造价偏高，制造难度偏大，考虑到日后长时间修理工作的方便可靠我们决定采用第一个方案。 传动原理图2.3 惠斯顿移钢机设计2.31 惠斯顿移钢机重心位置的确定 从惠斯顿移钢机的形状可以看出，惠斯顿移钢机形状以纵向轴线左右对称重心必然在轴对称平面上，重心位置不能直观定出可由三种方法确定；计算法、作图法和实测法。采用前二种方法必须先知道惠斯顿移钢机各部位钢板的厚度和轮廓曲线的方程或准确位置这比较难做到。特别是进口车的惠斯顿移钢机由于形状不规则，其计算或作图过程复杂，而且最后结果也是个近似值。利用实测法能比较快地解决这个问题而且不会出错。（如图1)取a b c三个点着力将惠斯顿移钢机吊起其中b c两点用5吨手拉葫芦代替钢绳，调整手拉葫芦的长短，使惠斯顿移钢机的对称轴平面d处于水平状态。在主钩转动轴线的下方挂一重锤e，重锤尖端所指的点8即为移钢机的重心位置。2.32 主要尺寸参数的确定：1 偏心的调整范围：(见图1)根据每种惠斯顿移钢机的长度和惠斯顿移钢机中方便夹紧的部位，初步确定首端转臂到尾端滚圈之间的距离为8m这可使不同车型都可靠夹紧又方便修理。在惠斯顿移钢机轴平面d内，从惠斯顿移钢机8m处的截面形心f过惠斯顿移钢机重心g引一直线，并向保险杠一端延长，此线即为惠斯顿移钢机在惠斯顿移钢机上转动时的旋转轴线。保险杠到旋转轴线的垂直距离h就是该车型所要求调正的偏心大小。取不同车型中的最大距离1m，定为惠斯顿移钢机的可调偏心范围。 2 惠斯顿移钢机的旋转中心高：惠斯顿移钢机外形离旋转轴线最远的点到轴线的垂直距离为该车型旋转时的中心高取不同车型的最大距离加放200rmm，即28m定为惠斯顿移钢机的旋转中心高3 滚圈内径；惠斯顿移钢机上离保险杠一端8m处截面形状的最大尺寸，加放吊装时所需活动的范围就是滚圈的内径大小。取三种车型中的最大滚圈内径即25m，定为惠斯顿移钢机的滚圈内径(见图2) 图24 首尾端间距离；根据惠斯顿移钢机长度和方便夹紧的部位，在确定偏心范围时已初定出首尾端的间距为8m。但每种惠斯顿移钢机长度均长10m左右，将惠斯顿移钢机吊装入圈时，为不碰撞首端涡轮和转臂，必须在垂直面内，纵向倾斜一个角度。首尾端间距越小，倾斜越多，要求滚圈的内径也越大。在初定的8m间距下，滚圈内径25m是否行，必须验证。我仍通过吊装模拟试验来验证(见图3)。接比例将首端转臂1o和尾端滚圈23的大小、位置作图，用同样比例将8m处截面尺寸最大的惠斯顿移钢机制成硬纸板模型。模拟吊装，倾斜移动，观察惠斯顿移钢机与滚圈，惠斯顿移钢机与转臂之间不碰撞的活动间距是否够大。结果是，在23m 内径的滚圈中可以顺利吊装出入。由于惠斯顿移钢机尾部圆弧跨接段部位i处(见图1)，经常出现裂纹，必须补焊。这个部位正好靠近8m处的滚圈夹紧部位，为让开补焊空间，我仍将首尾端间距从8m 增大到84m。 图32.4 惠斯顿移钢机的装夹结构1 弧形滑板平台：惠斯顿移钢机尾部安放在滚圈内的小平台上。在84m处和这小平台接触的惠斯顿移钢机，三种车型的倾角都不同。为保证是面接触而非线接触，我们将小平台设计成上下两部分，它们之间是圆弧面连接。上半部可以随惠斯顿移钢机安放时的角度在下半部上作一定角度的滑动，直到惠斯顿移钢机和小平台的接触面吻合为止。2 螺旋千斤顶夹紧：惠斯顿移钢机在滚圈平面内两个方向的自由度，我们采用四只螺旋千斤顶夹紧的方法来限制。水平方向一边一只相对顶紧惠斯顿移钢机，垂直方向两只，将惠斯顿移钢机同一截面的两个部分压紧在两个弧形滑板平台上。为装夹快捷可靠，千斤顶采用燕尾槽滑嵌在滚圈内侧，并使滑动方向与滚圈旋转平面垂直，防止转动时松脱。2.5 惠斯顿移钢机的安装精度 如果安装精度不够，在旋转过程中，惠斯顿移钢机定位就会被破坏(见图3)，随滚圈转动，直线jK、jL长度会发生变化，由长变短然后又变长，促使夹紧松驰、惠斯顿移钢机脱落造成事故，这是十分危险的。我们的安装精度是：(1) 滚圈滚动平面的垂直度03mmm。(2) 滚圈的旋转中心与首端主轴轴线的位置度lmm。(3) 滚圈的滚动平面与首端主轴轴线在水平面内的垂直度lmm全长。我们采用的测量方法如下：(1)滚圈在车加工前，装一根可拆卸的空心方梁跨过直径。加工时保证滚圈外圆的圆柱度，外圆与方梁上孔3的同轴度，外圆与滚圈基准端面的垂直度。(2)用框式水平仪测量，使滚圈安装时基准端面的垂直度o3mmm，主轴轴线的水平度 O04mmm。(3)预先安首端主轴承座上前后两只主轴孔配二块厚6mm 的校正圆板，圆板中央各有一只 同轴小孔。校正前，吊下主轴，将两块圆板装在主轴承座孔中。(4)用o3钢丝穿过三只 3孔，粗校主轴轴线与滚圈中心的位置度。(5)在惠斯顿移钢机首尾端间中点放一水准仪，测量三只 3孔，使滚圈中心与主轴轴线的位置度lmm。(6)用 03mm钢丝测量主轴承孔前面一块校正圆板的 3孔中心到滚圈端面上水平直径两端点的距离差，调正滚圈平面取向，使之 lmm。(7)因调整中的相互影响，需重复校正上述精度。三、传动部分的设计计算3.1 自锁电机功率和转速：联轴器的工作效率：1 =0.99 齿轮传动的效率(包括轴承效率)：2=0.97 开式滚子链传动的效率：3=0.92 涡轮蜗杆减速器的工作效率(包括轴承效率):4=0.4齿轮的传动比为i1=34，开式滚子链传动的传动比为i2=18，涡轮蜗杆的传动比i3=580，则电机转速可选择的范围为：nd=nwi1i2i3=7.51280.可见同步转速750、1000的电机符合，因为前者比后者的传动比小，传动结构尺寸较小，因此可选用同步转速750满载720的电机，选定的电机型号为Y160L-8。传动装置总传动比i= =1440，取齿轮减速器的传动比为i1=4， 开式滚子链传动的传动比为i2=5，则涡轮蜗杆的传动比为i3= =72。3.2 各轴转速和功率： 电动机轴为0轴，齿轮减速器的高速轴为1轴，低速轴为2轴,蜗杆的轴为3轴,涡轮的轴为4轴。 n0=n1=730r/min n2= =180r/min n3= =36r/min n4=0.5r/min按电机额定功率Ped计算各轴输入功率， P0=Ped=7.5KW P1=P0=7.425KW P2=P12=7.425=7.2KW P3=P2=7.2=6.63KW P4=P3=6.630.4=2.65KW各轴转矩： =99.48 因为T4，58800Nm所以电机选用额定功率为11KW，同步转速1000r/min,满载转速为730r/min,型号为Y180L-8.传动装置总传动比i= =1440，取齿轮减速器的传动比为i1=4， 开式滚子链传动的传动比为i2=5，则涡轮蜗杆的传动比为i3= =73。电动机轴为0轴，齿轮减速器的高速轴为1轴，低速轴为2轴,蜗杆的轴为3轴,涡轮的轴为4轴。 n0=n1=730r/min n2= =182.5r/min n3= =36.5r/min n4= =0.5r/min 按电机额定功率Ped计算各轴输入功率， P0=Ped=11KW P1=P0=10.89KW P2=P12=10.89=10.56KW P3=P2=10.56=9.72KW P4=P3=9.720.4=3.89KW各轴转矩： =143.9 3.3 圆柱齿轮的设计3.3.1选择齿轮材料及许用接触应力计算 考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40MnB调质，齿面硬度为241286HBS，=730Mpa，=600 Mpa。大齿轮选用ZG35SiMn调质，齿面硬度241269HBS，=620Mpa，=510Mpa。选用7级精度。SH =1.1，SF =1.25，材料的弹性影响系数.许用接触应力计算如下：3.3.2按齿面接触疲劳强度设计 由于载荷平稳故取载荷系数K=1齿宽系数小齿轮上的转矩T1=142.47Nm 由d1 = =62.8mm确定有关参数如下：传动比i齿=4 取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数：Z2=iZ1=420=80 实际传动比I0=80/20=6传动比误差：i-i0/I=4-4/4=0%2.5% 可用齿数比：u=i0=4模数：m=d1/Z1=62.8/20=3.14mm根据手册取标准模数：m=4mm确定有关参数和系数分度圆直径：d1=mZ1=420mm=80mmd2=mZ2=480mm=320mm齿宽：b=dd1=162.8mm=62.8mm取b2=65mm b1=70mm3.3.3按轮齿弯曲疲劳强度校核 根据齿数Z1=20,Z2=80由手册得: YFa1=2.80 YSa1=1.55 YFa2=2.22 YSa2=1.73 =59.5Mpa =52.7n1=182.5r/min,说明全面按照链板疲劳强度计算来确定小链轮的齿数是合理的.初选中心距a0=(3050)p链节数Lp链节数应 圆整数，并最好取偶数。实际中心距：松边垂度 f=(0.010.02)a链节距p=15.875 选择用弹簧卡固定的链中心距不宜过小，过小链在小链轮的包角也小减小链轮齿数的啮合这样传动效率也会减小若中心距过大则结构不紧凑，链条易发生抖动增加运动的不均匀性则选取Lp=140 链长L=2223 a=629 f=6.2912.58验算链速v : 采用滴油润滑。（2） 计算链的有效拉力F：计算作用轴上的压力FQFQ=1.2F=1.211478.3=13773.96N根据链速为低速，传动平稳，可选取45钢，50钢和ZG310-570滚之链的牌号为： 10A1140 GB12431997小链轮的主要几何尺寸： 大链轮的主要几何尺寸：3.5 输入轴的设计计算3.5.1 输入轴的选材及轴径设计选用45#钢，调质，硬度217255HBS，按扭矩初算直径d，公式如下： ，式中A仅决定于材料许用剪应力的系数，由设计手册取A=110，n为输入轴的转速，P为输入轴的功率。代入数据可得计算如下：其上应开有键槽，应适当增大直径，增大5%，则，取值30mm,与联轴器的孔径相适应,。联轴器的计算转矩查表选用HL3弹性柱销联轴器,其公称转矩630000，半联轴器的孔径3.5.2 轴的结构设计 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定。确定轴各段直径和长度轴结构草图如下：从左到又依次为1.2.3.4.5段d1=30mm，长度L1取L1=58mmd2=40mm，长度L2取L2=55mm初选用7309c型角接触球轴承，其内径为45mm宽度为25mm，外径为100mm。故d3=45mm，考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁有一定的距离，再考虑留有一定的长度的套筒长，故取L3=25mm+15.5mm=40.5mm由于小齿轮的齿根圆直径和轴的直径相差很小，故将小齿轮和轴做出一体，即做成齿轮轴。小齿轮的齿根圆直径为70mm，宽度为70mm，故可选取第四段的直径为d4=60mm，长度为L4=100mm，齿轮中心位于第四段轴的中心。第五段选取和第三段一样的尺寸。轴的总长度Lin=58+50+40.5+100+40.5=289mm3.5.3 对输入轴进行校核： 齿轮分度圆直径：d1=80mm扭矩：T1=142.47Nm求圆周力：Ft，求径向力：Fr，绘制该轴的受力简图，直面弯矩图，水平面弯矩图，扭矩图如下：L=140mm 判定危险截面为第四段轴的中心面该轴单向旋转，轴为45钢，调质处理，根据设计手册有，查得。则折算系数为：验算危险截面强度比较计算结果和结构设计C截面直径，满足强度要求。3.6 输出轴的设计计算3.6.1输出轴的选材及轴径设计输出轴选用45#调质钢，硬度217255HBS 。由公式求出轴的最小直径:考虑其上开有键槽，直径应适当增加，增加5%，则直径为，最后取最小直径为30mm。3.6.2 轴的结构设计大齿轮置于箱体中间，两轴承对称分布。齿轮右侧用轴肩固定，左侧用套筒固定。轴承采用角接触轴承，型号为7309c，基本参数如下：内径d=45mm，外径D=100mm，B=25mm。图为大轴的草图，可分为七段，从左到右标号依次为1，2，3，4，5，6，7。各段直径分别为：30，36，45，50，56，50，40，单位mm。长度分别为：32，50，43，61，10，56，23，单位mm。因为大齿轮的分度圆的直径为320 mm，故将大齿轮做成辅板式结构，其草图如下，具体的参数已经在齿轮设计部分给出。输出轴的长度为Lout=32+50+45+61+10+25+56=279mm3.6.3输出轴的校核 按弯扭复合强度计算轴的受力简图如下：，弯矩扭矩图如下：各数据如下：根据受力图和弯矩扭矩图，判断O处为危险截面，下面进行验算：该轴单向旋转，轴的材料为45钢，调质处理，根据设计手册得，查得，则折算系数为：验算危险截面强度：比较计算结果与结构设计O截面直径，满足强度要求。3.6.4 轴承的选择：（1） 输入轴轴承选择 对于输入轴的轴承选择，首先考虑角接触轴承。选用7309c型角接触轴承，其基本尺寸如下：内径：45mm；外径：100mm；宽度：25mm。（2） 输出轴轴承选择 对于输出轴的轴承选择，考虑角接触轴承，选用7309c型角接触轴承，其基本尺寸如下：内径：45mm；外径：100mm；宽度：25mm。（3） 求作用在齿轮上的力 齿轮分度圆的直径为圆周力径向力轴向力求两轴承的计算轴向力查手册得轴承派生轴向力，e为判断系数，其值由的大小来决定，但现轴承轴向力未知，取e=0.42.，轴承2放松，轴承1压紧 X1=0.4 Y1=1.4 X2=1 Y2=0因为中等冲击，所以P1P2 转换成年数，可用5年，故5年检修更换。 3.6.5 键的选择：（1）