Φ350轧钢机辊系设计

毕业设计任务书设计题目：①350轧钢机辊系设计设计内容及要求设计①500轧钢机辊系，包括传动方案制定、典型轧制道次轧制力及传动功率计算、传动件参数计算及结构设计。制定传动方案3种，选择其中一种进行具体设计，进行参数计算及结构设计，各自完成总装图的绘制（2#图幅），计算机绘制，提交设计说明书1份（字数不少于5000字）设计参数轧制速度：80-140rpm压下最大彳丁程：450mm材料选用：Q235轧制温度：1000°C轴承选择：滚动轴承△h=10mmhj31mm进度要求第1—2天熟悉题目，提出设计基本方案第3—8天进行参数计算及基本结构设计第9—13天修正参数及绘图第14—15天提交设计成果及回答提问参考资料轧钢机械、机械设计手册、机械设计、材料力学等方面教材或参考文献其它计算机及绘图软件说明1.本表应在每次实施前一周由负责教师填写一份，院系审批后交院系办备案，一份由负责教师留用。2.若填写内容较多可另纸附后。3.一题多名学生共用的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。摘要 41绪论 51.1轧钢机的发展状况1.1轧钢机的发展状况1.2轧钢机的分类 5TOC\o"1-5"\h\z1.3轧钢机的组成及结构 5\o"CurrentDocument"2传动方案的选定 6\o"CurrentDocument"3参数计算 7\o"CurrentDocument"3.1轧制压力和轧制力矩 7\o"CurrentDocument"3.1.1轧制平均单位压力 73.1.2轧制传动力矩 93.1.3电动机力矩计算 93.1.4电动机的功率计算和电动机的选择 10\o"CurrentDocument"3.2轧辊 113.2.1轧辊的结构 11\o"CurrentDocument"3. 2. 2轧辊的系列尺寸 11\o"CurrentDocument"3. 2. 3接轴及其系列尺寸 12\o"CurrentDocument"3. 2. 4轧辊校核 12\o"CurrentDocument"3. 2. 5轧辊轴承及寿命计算万向接轴的选择 13\o"CurrentDocument"3. 2. 6轴承的安装与润滑 14\o"CurrentDocument"3. 2. 7万向接轴的选择 16\o"CurrentDocument"3.3减速器 17\o"CurrentDocument"3.3.1主减速器的齿轮设计及强度校核（高速级） 17\o"CurrentDocument"3.3.2齿轮轴的设计 203.4齿轮机座 213.4.1齿轮机座的基本参数 21\o"CurrentDocument"3.4.2分配齿轮的设计及强度校核 21\o"CurrentDocument"4辊系设计计算安装要点及维护要点 245结论 266设计心得 26\o"CurrentDocument"参考文献 27摘要设计的为N50mm轧机滚系，轧辊的直径为N50mm。轧钢机主要用来轧制小型线材，采用二辊式工作机座。轧钢机的主要设备是有一个主机列组成的。轧钢机的主机列石油原动机，传动装置和执行机构三个基本部分组成的。采用的配置方式为电动机一一减速机一一齿轮机座一一轧机。本次设计的设计主要包括：轧制压力和轧制力矩的计算及电动机的选取，轧辊的设计及校核，主减速器的设计，轴系部件的设计，齿轮机座的设计，其中包括对减速器的润滑和密封等设计过程按照国家标准和机械设计标准来设计的。本次设计重点是轧辊的设计和各齿轮的设计，以及电动机驱动功率的计算。本次设计的小型轧钢机结构简单、主要用来进行精轧型钢。关键词:350轧辊；辊系设计1.1轧钢机的发展状况轧钢就是用轧钢机对钢坯进行压力加工，获得需要的形状规格和性能的过程。轧机主要是有几组轧辊构成，轧辊是一对转动方向相反的辊子，两个辊子之间形成一定形状的缝或孔，钢坯通过轧辊就成为一定形状的钢材。在结晶温度以上的轧制称为热轧;在再结晶温度以下的轧制称为冷轧。我们常见的钢轨、圆钢、方钢、槽钢、T形钢、汽车板、桥梁钢、螺纹钢、钢筋以及火车轮都是通过轧钢工艺加工出来的、我国大型钢厂从70年代已用先进的连轧轧机，连轧机采用了一整套先进的自动化控制系统，全线生产过程和操作监控均由计算机控制实施，轧件在几架轧机上同时轧制，大大提高了生产效率和质量。1996年我国粗钢产量突破1亿吨，成为世界上第一产钢大国，2003年突破2亿吨，2005年突破3亿吨，并连续10年保持世界第一。2006年我国钢产量突破4亿吨。我国钢铁业的迅猛发展，为我国国民经济高速发展奠定了基础。目前我国钢铁工花艺装配水平虽然有了长足的发展，距居世界先进水平差距还很大。其中轧钢机械设计制造不但走不出国门，而且还主要是靠进口。日本袍6亿美元引进先进冶金装备及技术，建成年产1.6亿吨的现代化钢铁企业，然后通过消化吸收和再创新，又大量向世界各国输出技术，成为世界钢铁生产第一强国。我国前后花200亿美元引进冶金设备和技术。我国要从钢铁生产大国变成钢铁生产强国，必须依靠技术进步，加强自主创新。特别是要尽快提高我国轧钢机械的设计水平，这是非常重要的。1.2轧钢机分类轧钢机按用途可分为：开坯轧机，型钢轧机，板带轧机、钢管轧机、特种轧机等。轧钢机按构造（轧辊在机座中的布置形式）可分为：（1）具有水轧辊平的轧机：（2）具有立式轧辊的轧机；（3）具有水平和立式轧辊的轧机具有倾斜布置轧辊的轧机；（4）其他布置轧辊的轧机1.3轧钢机的组成及结构轧钢机主要包括：主电机、传动机构和工作机座等部分。主电机是为轧辊旋转提供动力的设备。传动机构通常是有减速机、齿轮座、连接轴、和联轴器等部件组成的。工作机座是主机的主要组成部分。包括：（1）机架，在窗口内安装轴承；（2）轧辊，轧件在其间被轧制（压缩延伸）；（3）轧辊轴承，用以轧辊的支撑和定位；（4）轧辊调整装置及上棍平衡装置，前者用来调整轧辊间的距离，后者用来校车上轴承座与压下系统间的间隙；（5）导位装置，用来使轧件按照规定的位置、方向和状态准确地进出孔型；（6）轨座（也称地脚板），机架安装在轨座上，轨座固定在基础上。不同类型的轧机，工作机座组成部分大体一致。2传动方案的制定

传动方案A：轧辊由电动机单独驱动。这种型式的传动装置主要用于大型的可逆式轧钢机，如初轧机、板坯轧机、厚板轧机等。在这种可逆式轧钢机上，轧辊经常启动、制动和反转，要求传动系统有较小的飞轮力矩。轧辊由电动机单独驱动，可使传动系统的飞轮力矩大为减小。传动方案B：轧辊通过电动机和齿轮座驱动。这种型式的传动装置在可逆式和不可逆式轧钢机上都有应用。对某些可逆式轧钢机，如受结构限制能采用轧辊由电动机单独驱动时，就采用这种型式的传动，如1000mm以下的初轧机等。在不可逆式的轧钢机上，如果轧钢转速大于70-75r/min,采用低速电动机的投资费用与采用高速电动机带有减速传动方案C：轧辊通过电动机、减速机和齿轮座驱动。这种型式的传动装置一般用于不可逆式轧钢机，如二辊钢坯，型钢轧机，四辊板带轧机等，也可用于速度较低的四辊可逆式轧钢机等。综合考虑这三个方案，C方案较合适中350轧钢机的传动系统3参数计算

3.1轧制压力和轧制力矩3.1.1轧制平均单位压力的计算大量的实验资料证实，开坯（包括初轧）、型钢、线材轧机、的轧制压力，采用S.爱克隆德公式计算与实测结果比较接近。爱克隆德公式的使用范围：轧制温度高于（或等于）800摄氏度，轧件材质为碳钢（其化学成分含锰量不超过1%及含铬量不超过2〜3%），轧制速度不大于20米/秒。Pm=G+mk+门u）式中m—考虑外摩擦对单位压力的影响系数;K一金属在静压缩时的变形阻力，Mpa；n一金属的粘性系数，Mpa・su一变形速度，S-11.6叭而一h)-1.2x(h—h)= 2 0 1 0 1_h0+h1.6x0.55x(175x10-1.2x1072=0.3446其中：u一摩擦系数，钢轧辊u=1.05-0.0005t,t为轧制温度，°CR一轧辊半径，mm；«,七一轧制前后轧件的高度，mm。②u值：u为变形速度，其计算公式为：2V、U*Ru= h一h2x2198x72=14.5724St其中：Vr为轧辊圆周速度，（n=80-140rpm，取n=120rpm）"20兀Dn60x"20兀Dn60x10003.14x350x12060x1000=2.198m，s③门值：-----金属的粘性系数MPa*s;其计算公式为：门=0.01（137-0.098Xt）c门=0.01(137-0.098t)xc=0.01X(137-0.98X1.0)=0.39其中：t为轧制温度其值为1000摄氏度c为考虑轧制速度对因他的影响系数，其值如下表轧制速度v,yS<66~1010〜1515〜20系数c1.00.80.650.60*.,v<6m/sc=1c一考虑轧制速度对n的影响系数k值：k为金属在静压缩时的变形阻力，MPa;根据变形速度u查Q235变形阻力曲线查得(轧制温度为1000摄氏度)变形阻力： -3。=117MPa变形程度:修正系数:△h变形程度:修正系数:△h10=0.243941k£=0..98317变形阻力： k=。-k=117Mpax0.98=114.66Mpa⑤P=G+m)k+门u)=%+0.3446)《14.66+0.39x14.57)=161.812MPa轧制总压力计算：P=Pm*F变形区长度：l=、丽=<175x10=41.833mm轧制接触面积：F=b0-b1-1=100+100x41.833=4183.3mm2 2式中b0b一轧制前后轧件的宽度；R、Ah一轧辊半径与绝对压下量。取断面b=b=1000 1轧制总压力：P=PmF=161.812x4183.3=676908.13e0.6769MN式中F一轧件与轧辊的接触面积Pm一轧制平均单位压力3.1.2轧辊传动力矩的计算咬入角:cosa=1一等=1-375=0.973则a=13.26°查表得：力臂系数寸=0.5.•.B=Wa=13.26X0.5=6.63°式中D一轧车昆直径，mma-咬入角，°6—过轧制压力作用点与轧辐中心连线的夹角。简单轧制在简单轧制情况下，驱动一个轧辐的力矩为轧制力矩和轧辐轴承处摩擦力矩之和。M=2•P•Sinp=2x0.6769x106x175x10-3xSin6.63。=27353.558N•mMf]=P=0.6769x106x1.8x10-3=1218N•md0.004x180p=a= =0.362 2M一轧件对轧辐作用力所引起的阻力矩；Mf］一轧辐轴承中摩擦力矩P一轧辐轴承处摩擦圆半径u一轧辐轴承的摩擦系数，取0.004.d一轧辐轴颈直径3.1.3电动机力矩的计算M=竺+Mf+M+MDi kon don式中七一电动机力矩;Mf一轧制时在轧辐轴承及传动装置中所产生的摩擦力矩;Mg一轧机空转时在轧辐轴承及传动装置中所产生的摩擦力矩。Md一动力矩。Mk=Pa+Pp=0.677x(20.2055+0.36)=13.923M•N

M^=2Mk=27.846M-NMz=Pa=13.68M-Ni一由电动机到轧辊的减速比选同步转速为1500r/min的电机«=1500=12.5"轧120式中n—电动机的同步转速;n轧一轧辊的轧制速度尸MTOC\o"1-5"\h\zMf=-^+Mi ^2M1 M+M=T+(_-1)—-^1i门 i8.31218/1八27353.558+1218 +(——-1)x12.5 0.848.3=802.447N-M式中门一转动装置的传动效率门=门•门•门=0.95x0.95x0.93=0.84齿轮机座滚动轴承门=0.94-0.96取门=0.95梅花接轴门=0.94-0.96取门=0.95减速机二级七=0.92-0.94取七=0.93M Md=—+Mf+0.6%Md+1.3%MdnMd=3226.25N•M3.1.4电动机功率的计算N=W=322$25x1000=402.175KW9550n 9550x0.843.2轧辐3.2.1轧辐的结构:轧辊是用来对轧件进行轧制加工的工具，它是整个工作机座的中心，机座的其他组件和机构都是为了装置、支承和调整轧辊以及引导轧件正确地进入轧辊而设的。辊身辊身是轧辊的中间部分，直接与轧件接触，经常处于高温、高压、受冲击等繁重的工作负荷以及承受高温下用水冷却而产生的内应力。型钢轧机轧辊的辊身上有轧槽，根据型钢的要求安排孔型辊颈辊颈安排在轴承中，承受轧制压力，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。辊颈的形状有圆柱形和圆锥形两类，圆柱形辊颈用于滑动轴承和滚动轴承，圆锥形辊颈用于液体摩擦轴承。辊头辊头和联轴器相连接，传递轧制扭矩。辊头的形状有梅花轴头、扁头和带有键槽的圆柱形三种。梅花轴头用于和梅花套筒、梅花接轴相连接；扁头用于和万向接轴相连接；带双键槽的圆柱形辊头，则用键与套筒配合组成式辊头，与万向接轴或齿形接轴连接。轧辊材料的选择型钢轧机轧辊受力比较大，且有冲击负荷，应有足够的强度，而辊面硬度可放在第二位。型钢轧制多用铸钢。用于轧辊的合金钢在我国重型机械企业标准JB/ZQ4289—86（轧辊钢）中已有规定。热轧工作辊用钢的钢号为：55Cr、50CrMnMo、60CrMnMo、50CrNiNo、60SiMnMo、70Cr3NiMo等。本次设计的轧辊材料取50CrMnMo。3.2.2轧根的系列尺寸型钢轧机辊身长度L/轧辊辊身直径D=1.5-2.5 取1.8已知D=350mm ...辊身长度L=1.8D=630mm滚动轴承 d=(0.5-0.55)D取d=0.5D-=0.83-1.0取-=1.0d dd=0.5x350=180mm l=180mm3.2.3接轴及其系列尺寸选择万向接轴万向辊头的尺寸D1=D-(5-15)mm=350-10=340mm式中Dmin为轧辊经多次重车后的最小直径取Dmin=290S=(0.25-0.28)D]=0.25x340=85a=(0.5-0.6)D1=0.5x340=170b=(0.15-0.240)D1=0.15x340=51c=(0.5-1.00)b=0.5x51=20.53.2.4轧辐校核通常对辊身计算弯曲，对辊颈则计算弯曲和扭转，对传动端计算扭转型钢轧机的轧辊，沿辊身长度上布置有许多孔型轧槽。轧制压力可近似看成集中力，轧件在不同的轧槽中轧制时，轧制力的作用点是变动的。所以要分别判断不同轧槽过钢时轧辊个断面的的应力，进行比较，找出危险断面。辊身 轧制力p所在的辊身断面上弯曲力矩为(x、Mb=R.x=x1--P\a)其中：L180630/心x=—+—=+ =405mm2 2 2a=L+1=630+1804=810mm(405\M=405x1-——x0.667=137.09MPab" 810)弯曲应力

、=益=0:艾打*=31974.3Pa=31.974MPa<%b]=750MPa、=益=0:艾打*式中D一计算断面处的轧辊直径a一压下螺丝间的中心距（2）辊颈 辊颈上的弯矩，由最大支反力决定，即lPl0.677MN180mm°Mn=Rc=R2=—.2=——2——.一2-=30.465MPaR—最大支反力30.465KN.m0.1d30.1X(180mm1=52.24MPa30.465KN.m0.1d30.1X(180mm1=52.24MPaM…27.353558KN.mAM V+Mf 5 +1.218KN.mt=——= 1= 2 =12.77MPa0.2d3 0.2d3 0.2x（180mm）3式中M一辊颈危险断面处的弯矩nMk—作用在轧辊上的扭转力矩d一辊颈直径辊颈强度要按弯扭合成应力计算。采用钢轧辊时，合成应力按第四强度理论计算，即：b=Jb2+3T2=J52.242+12.772=53.778MPa<&L750MPa3.2.5轧辐轴承及寿命计算万向接轴的选择轧辊轴承是轧机的主要部件之一，和一般用途的轴承相比，具有以下一些工作特点：（1） 工作负荷大。通常轧辊轴承的单位压力比一般用途的药膏2〜5倍，甚至更高。而PU值是普通轴承的3~20倍。（2） 运转速度差别大。高速线材轧机的速度可达140m/s以上，而有的轧制速度仅有0.2m/s。（3） 工作环境恶劣。热轧时有冷却水和氧化铁皮飞溅，而且温度高；冷轧时的工艺润滑剂与轴承润滑剂容易相混。因此对轴承的密封损失有较高的要求。基于本轧机的要求轧制力大，轴向力较小，故选用四列圆锥滚子轴承。根据轧辊辊颈d=180mm选取四列滚子圆锥轴承的型号为380000型。其基本参数如下表基本尺寸/mm安装尺寸/mm其他尺寸/mmdDTdDabbrr200310275amax213amin284115114 2—24.5 min—31min2.5计算系数基本额定载荷/kN极限转速/r-min-1重量/kg轴承代号eYYYCrCor脂油W38000型0.3711.722.3D2.11760420056070075.1382040轴承的寿命计算：四列滚子轴承的寿命计算，选取轴承型号为380000,16670（CYLh=~ir（pJ⑴转速13/^ine=103（2） 查样本得径向基本额定动载荷Cr=1700kN（3） 径向载荷Fr=483000=241500。轴向载荷Fa=20%=48300N2（4） 查样本得e=0.37（5）F^Fr=0.2<eK=1.7则Pr=Fr+YFa=241500+1.7x48300=323610N1寿命计算:=39300hL=16670（1760000，10；h寿命计算:=39300h3.2.6轴承的安装与润滑1、四列圆锥滚子轴承的安装轧钢机四列圆锥滚子轴承由三个外圈、两个内圈、两个外调整环、一个内调整环和四套带圆锥滚子的保持架组成，轴承的游隙由轴承内的调整环加以保证，轴承各部件不能互换，因此装配时必须严格按打印号的相互位置进行，先将轴承装入轴承座中，然后将装有轴承的轴承座整个吊装到轧辊的轴颈上。四列圆锥滚子轴承各列滚子的游隙应保持在同一数值范围内，以保证轴承受力均匀。装配前应对轴承的游隙进行测量。将轴承装到轴承座内，可按下列顺序进行。（1） 将轴承座放置水水平，检查校正轴承座孔中心线对底面的垂直度。（2） 将第一个外圈装入轴承座孔，用小铜锤轻敲外圈端面，并用塞尺检查，使外圈与轴承座孔接触良好，然后再装入第一个外调整环。（3） 将第一个内圈连同两套带圆锥滚子的保持架以及中间外圈装配成一组部件，用专用吊钩旋紧在保持端面互相对称的四个螺孔内，整体装入轴承座。（4） 装入内调整环合第二个外调整环。（5） 将第二个内圈连同两套带圆锥滚子的保持架及第三个外圈整体装入，吊装方法同步骤（3）。（6） 把四列圆锥滚子轴承在轴承座内组装后，再连同轴承座一起装配到轴颈上。滚动轴承的游隙有两种，一种是径向游隙，即内外圈之间在直径方向上产生的最大相对游动量。另一种是轴向游隙，即内外圈之间在轴线方向上产生的最大的相对游动量。滚动轴承游隙的公用时弥补制造和装配偏差、受热膨胀、保证滚动体的正常运转，延长其使用寿命。由于设计所采用的是四列圆锥滚子轴承，所以它的径向游隙和轴向游隙存在着正比的关系，调整时只要调整它们的轴向间隙。径向间隙也就调整好了。本次设计采用的是螺钉调整发。首先把调整螺钉上的锁紧螺母松开，然后拧紧调整螺钉，使止推盘压向轴承外圈，知道轴不能转动为止。最后根据轴向游隙的数值将调整螺钉倒转一定的角度a，达到规定的轴向游隙后再把锁紧螺母拧紧以防止调整螺钉松动2、 轧机轴承的维护与监测轴承在使用过程中应加强维护和监测，以延长其使用寿命。1） 保持润滑油路通畅，按规定选好润滑剂的种类，定期足量加注润滑剂。确保滚子的滚动表面及滚子与挡边的滑动表面，保持良好的油腊润滑。2） 定期检查密封件的密封情况，及时更换损坏的密封件。确保轴承的密封性能，以防止水、氧化铁皮进入轴承，防止轴承润滑剂的外漏。3） 积极开展对轴承运行状况的监测。噪音监测：正常运转时应是平稳的嗡嗡声，定期监测并与正常时的声音相比较，及时发现异常情况。润滑剂监测：正常润滑剂应是清亮洁净的，如果润滑剂已变脏，就会有磨损的微粒或污染物。温度监测：温度升高时，运转将出现异常。建立记录卡，记录轴承在线使用的天数、过钢量及维护监测状况等，加强对轴承运行状况的管理。3、 轧机轴承的润滑1） 润滑的重要性轴承的润滑是利用油膜将相对运动的滚动表面彼此隔开，不致因粗糙点接触导致磨损过度而失效。用户如能高度重视轴承润滑技术，则能保证在予定的工作寿命期间，仍能保持稳定的性能和旋转精度。2） 润滑脂的种类和性能轧机轴承的润滑分为脂润滑和油润滑，脂润滑的优点是润滑设施简单，润滑脂不易泄漏，有一定的防水、气和其它杂质进入轴承的能力，因此一般情况下广泛应用脂润滑。在重载、高速、高温等工况用油润滑。润滑脂是由基础油、稠化剂及填加剂组成。基础油的粘度对润滑脂的润滑性能起重要作用，稠化剂的成分对脂的性能，特别是温度特性、抗水性、析油性等有重要影响，填加剂主要用于增强润滑脂的抗气化、防锈、极压等性能。润滑脂按稠化剂的种类不同而进行分类，分为锂基、纳基等多种。轧机轴承常用的是锂基润滑脂，锂基润脂的特点是有较好的抗水性，滴点较高，可以使用于潮湿和与水接触的机械部位。润滑脂按其流动性即针入度分为若干级。针入度数值越大，表示润滑脂越软。3） 润滑脂的填充量润滑脂的填充量，以填充轴承和轴承壳体空间的三分之一和二分之一为宜，若加脂过多，由于搅拌扫热，会使脂变质恶化或钦化。高速时应仅填充至三分之一或更少。当转速很低时，为防止外部异物理学进入轴承内，可以添满壳体空间。4） 润滑脂的更换润滑脂的使用寿命是有限的，其润滑性能在使用的过程中逐渐降低，磨损也逐渐增多，因此每间隔一定的时间必须补充更换。

润滑脂的补充周期与轴承的结构、转速、温度和环境等有关，应针对企业具体的工况确定。润滑脂更换时应注意，牌号不同的润滑脂不能混合，含有不同种类稠化剂的脂相混合，会破坏润滑的结构和稠度，若必须更换牌号相异的润滑脂时，应把轴承内原有的润滑脂完全清除后，再添入新的润滑脂。3、轧机轴承的存放和保管轴承是一种精密的机械元件，对其存放和保管有较严格的要求。仓库温度：轴承出厂前均涂有防锈油，温度过低或过高都会导致防锈油变质，室温应控制在0-25°C。仓库湿度：过高的湿度会使轴承锈蚀，仓库的相对湿度应保持在45%-60%。仓库环境：轴承最好单独存放，当必须与其他物品共同存放时，同存的其它物品不得是酸、碱、盐等化学物品。轴承摆放应离开地面，远离暖气管道。(4)定期检查。3.2.7万向接轴的选择根据扁头的D1尺寸选择万向接轴的型号为滑块式万向节轴各尺寸参数如下I-LI-LDddid2BSB1l4l1124134mnrr1fMmax毫米千牛米3001351604092751001656095130556535254.536.83.3减速器3.3.1选主减速器的齿轮设计及强度校核(高速级)

电动机的转速n=1500r/min,总的传动比I=1500=12.5。高速级的传动比与低总120速级的传动比的关系是11=(1.3-1.5)12所以可以算出高速级传动比I=4.16,1=3,P=600kw传动中P=P门=600x0.96=576kw,P=P门门=576x0.98x0.97d 1d 2 1=547.55kw，各轴的转速n=-=360.6/min,n=L=120.2r/min.高速级的齿轮设计i1 1 2i2选齿轮材料、精度等级及参数考虑此减速器的功率较大，大、小齿轮用40Cr调质后表面淬火参考表7-1推荐，取小齿轮齿面硬度为240-270HRC，计算时取250HRC，大齿轮齿面硬度为160〜190HRC，计算时取180HRC。取6级精度等级。选小齿轮齿数勺=31，z2=uz1=128.96，取z2=129初选螺旋角p=15硬齿齿面齿轮，先按齿根弯曲强度设计。按式(7-15)设计公式为m=3：2KvYyYmmn3寸仃K^ 6P试取K=1.4小齿轮传递的转矩T=9.55x106—=3820000N•mm1 N据表7-8，非对称布置，取齿宽系数wd=0.5计算当量齿数％=zr'cos3p=31.4zv2=z/cos3p=130.66由表7-7，得齿形系数YFa1=2.61， YFa2=2.06。由表7-7，得应力修正系数YSa1=1.593，YSa2=1.97。总重合度6y=6a+6pcosP=1.69cosP=1.696a=1.88-3.2-+-L vz1 z2bsinP兀mn=2.67弓=%+气=4.36重合度系数，由式(7-16)得0.75Y&=0.25+-.—=0.71（9）由图7-29得螺旋角系数Yp=0.89（10）许用弯曲应力1）由图7-16（1）得弯曲疲劳强度极限2)qFlim1=630MPa，qFlim2=630MPa。计算应力循环次数2)N1=60n1jLh=60x360.6x1x(8x300x10)=5.19x108N2=N1/u=1.28x1083)由图7-19得Yn1=Yn2=14)按表7-9取SF=1.25选的一般可靠度Q]=Qflim1Yn1=504F1SfQ]=QF1血2与2=504F2SF（11）计算大、小齿轮的备，并加以比较QF七1%1=2.61xL593=0.0082HOT 504F1YT2%2=2.06x-97=0.0078QF2] 504小齿轮数值大，按小齿轮计算（12）、几、上、E ：2x1.4x3820000xcos15设计计算m>3,x2.61x1.593x0.7x0.87=4.16mm0.5x312x504（13）取m=6mm.n圆周速度d=——==193mm1cosPb=Wdd1=96.3，圆整取b2=97mmv="凸=13.25ms60x1000（14）计算载荷系数K1）由表7-3，KA=2.0承受中等冲击。2） 根据v=13.25ms和6级精度，按图7-8得Kv=1.123） 按表7-4，对于硬齿面、6级精度、不对称支承：K§=1.05+0.26（1+0.6p^2）p^2+0.16x10-3b=1.314） 按表7-5，硬齿面、斜齿，KAFtb>100Nmm，故取Ka=1.1式中KF=2x（2XT/d）=956Nmmb97 'K=KAKKaK^=2x1.12x1.1x1.47=3.625） 修正K值计算模数m=5.12mm，故前取6.0mm不变。t n按齿面接触疲劳强度校核按式（7-12）校核公式为 ％=ZZZZm2色•B<tH]H Ef+bd2uH许用接触应力tH]由图7-17aMQ线得备im1=780MPa，qhlim1=780MPa。由图7-18得Zn1=Zn『1. m安全系数SH=1。Q]=°HMn1=780MPa，H1SHQ]=Q临2—2=780MPa.H2SH由表7-6得，ZE=189.8MPa%。由图7-28得Zh=2.43.(4)重合度系数Z=.「-=「二=0.77

e扁aV1.69(4)O"(5)螺旋角系数Zg=Ucos&=t'cos15=0.983。qh=189.8x2.43x0.77x0.983x=769.6MPa<政]=780MPa.'2x3.72x38200004.16+1. x 97x1932 4.16几何计算（1） 模数取标准值mn=6mm。（2） 计算中心距以= C2cosPm以= C2cosPn—(z1+z2)==469.9mm圆整a=522mm。（3） 中心距圆整后修正螺旋角 （ 、p=arccos―1+Z2_n=arccos=15.03

2a因P值改变不多，故参数乞岸等不再修正。（4） 计算大、小齿轮的分度圆直径d1='吃=193mm

cospd=l2m^=802mm2cosp（5） 齿宽b2=97mm，b1=102mm结构设计3.3.2齿轮轴的设计表为轴常用材料的［TT］及入值轴的材料Q2354540Cr35SiMn2Cr13[tt]/MPa12~2030~4040~52A160~135118~107107~90由于轴承受的强度较大故选择A107〜90取A=100,轴直径的设计公式,、：9.55x106P_d—3—r =; =A31—\0.2TT]N 3n所以可以计算得各轴的直径:pd=600kw,n=1500^^.^1=冲,七=360.6%in，P2=547.55kw，n2=120.2琮n600 576 574.55d—100^1500=65mmd—100*：35。&=102mm，d—100^^。2=141mm各轴均不需要进行强度校核。3.4齿轮机座3.4.1齿轮机座的基本参数1.齿轮节圆直径d= max ffiin2350+3102=330mm2.模数、齿数、齿宽、齿倾角齿数取25齿宽系数取1.8齿倾角取25。模数取11mm3.中心距A=d=330mm3.4.2分配齿轮的设计及强度校核人字齿轮的设计及参数计算人字齿的齿轮传动比为1，P2=547.55kw，n2=120.2听垣选取齿轮齿数七=z2=31,（4）初选螺旋角p=15。硬齿齿面齿轮，先按齿根弯曲强度设计。按式（7-15）设计公式为m=3：2K1罕2fy^yyyn*W^F耳」FaSaep试取K=1.4齿轮传递的转矩T=9.55x106P=25803168N•mm1 N1据表7-8，非对称布置，取齿宽系数wd=0.5计算当量齿数zv1=z/cos3p=31.4

zv2=zJcos3p=31.4计算当量齿数由表7-7,得齿形系数YFa1=2.61， YFa2=2.06。由表7-7，得应力修正系数YSa1=1.583，YSa2=1.97。总重合度与=常+靠cosP=1.69、=1.88-3.2〔-1+cosP=1.69- kZ1 Z2JbsinP兀mn=3.178=8+8=4.86重合度系数，由式（7-16）得0.75Y&=0.25+-.—=0.71由图7-29得螺旋角系数％=0.91许用弯曲应力1）2)3许用弯曲应力1）2)3)4)由图7-16(1)得弯曲疲劳强度极限。Flim1=640MPa，qflim2=640MPa。计算应力循环次数"1=60%叭=60x135.09x1x(8x300x10)=1.36x108N2=N1/u=1.36x108由图7-19得Yn1=Yn2=1按表7-9取SF=1.25选的一般可靠度Q]=%^&=512F1 SfQ]=Qflim2YN2=512F2 Sf计算齿轮的智，并加以比较QF」七1%1=2'61X1593=0.00792kJ512F1牝=2.06X空=0.0078耳2」 512F2设计计算：2x1.4x2580316826xcos15m>3, x2.61x1.593x0.7x0.87=8.5mm3 0.5x312x504取m=10mm圆周速度"d=——==319mm1cosPb=Wdd1=159.4，圆整取b2=160mmv=。凸=1.86ms60x1000计算载荷系数K1） 由表7-3，KA=2.0承受中等冲击。2） 根据v=4.53ms和6级精度，按图7-8得Kv=1.163） 按表7-4，对于硬齿面、6级精度、不对称支承：K§=1.05+0.26(1+0.6甲j2)甲j2+0.16x10-3b=1.314)按表7-5,硬齿面、斜齿，KAFfb>100Nmm，故取Ka=1.1式中 &£=2*(2*丁/d)=2247.3Nmmb97K=KAKvKK=2x1.2x1.1x1.47=4.955)修正K值计算模数m=7.62mm，故前取10mm不变。t n按齿面接触疲劳强度校核按式(7-12)校核公式为％=ZZZZ：2色•B^此」H 广广6+bd12 uH许用接触应力tH］由图7-17aMQ线得备血］=780MPa，。Hlim1=780MPa。由图7-18得ZN1=ZN『1. m安全系数SH=1。卜］=°HMm=634MPa，H1SH卜］=%gZn2=634MPa.H2SH由表7-6得，ZE=189.8MPa%。由图7-28得ZH=2.43.重合度系数Z=」-=J，—=0.77。6hV1.67a■2x4.95x262042481+1■ x 197x■2x4.95x262042481+1■ x 197x1932bH=189.8x2.43x0.77x0.983x=485.5MPa<&H2］=624MPa几何计算模数取标准值mn=10mm。计算中心距以=—叫(-.+-2)==318.8mm2cosp1 2圆整a=319mm。中心距圆整后修正螺旋角〃p=arccos—1-2_n=arccos=13.6。2a因&值改变不多，故参数ZHZpea等不再修正。计算人字齿齿轮的分度圆直径d=zimR=319mmcospd=勺"n=319mmcosp(5)齿宽b=160mmb=160mm4辊系设计计算安装要点与维护要点设备安装之前必须埋设中心标板和标高基准点。安装工程结束后，有些中心标板和基准点可能被其上设备部件隐盖或被二次灌浆层淹没，从生产考虑应有意识地设置和保留检修用中心标板和基准点。各中心标板上的中心刻点和基准点的标高都分别从基础建筑、厂房架设、设备安装等共同使用的中心线控制网和水准控制点引测。设备分布较广，密集程度又较高的轧钢厂，为便于测量管理，在设备安装之前应根据设备布置总图绘制中心线布置图，并给每一条中心线加上编号。连轧机机组的各机架之间，对机架轧辗中心线的平行度有较高要求，因此必须在中心标板上准确投设中心点。可在机组基础周围设置矩形水平框架，先在框架上投设中心点，再将框架上的中心点用挂线法引测到中心标板上，这样可以避免因基础面的高低不平，测量中引入过大的误差。轧钢设备在生产过程中承受着较大的冲击负荷，为保证安全，设备安装用垫铁长期使用平垫铁，并用研磨法定位。在进行设备安装施工中，设备制造厂货供货单位遵照订货要求和保证安装施工的连续性，将各种设备陆续发货至施工现场。安装部门必须以发货单和装箱单为依据，结合设备安装说明书，对运到安装现场的设备，打开包装箱，进行清点性和外观的检查。检查设备的外观时，主要是发现设备的有没有损伤缺陷以及运输中包装箱是否被打开过，如要做进一步品质检验，必须编制检验方案，并予以实施。设备开箱检查认可以后，应认真整理有关的各种资料，办理验收手续，参见验收的各方代表应签署验收记录。设备得开箱方法是，先拆去箱盖，待查明情况后再拆开四周的箱板，箱底一般暂不拆除。拆箱时要选用适当得工具，不应蛮干、用力过猛和碰撞设备，保证开箱的安全。需要仔细检查时，应清楚设备上得防锈油脂，注意不用硬度高于设备的刮具刮油脂(通常用薄铜片、铅片或竹片作刮具)。对设备上特别精密的轴颈等机件，要用煤油或汽油洗去防锈油，并以干净细布仔细擦干，应当注意，对已装备好的设备一般不进行拆检的，仅做外观和底座安装尺寸的检查，另外对有铅封的部件，更不能随意拆开，要由有关专业人员负责拆检和验收。设备开箱后，如不能立即进行安装，则应对设备妥善保管，以防散失和损坏。为此要结合设备的类型和性质，进行分类存放和防护，其中不怕雨雪侵蚀和温度影响的设备可放入露天堆置场；不怕雨雪不怕温度影响的设，应设置支架顶棚；对于既怕雨雪又怕温度影响的设备则应放在库房内；对于一些重要的电动机，要存放在又保温设备的库房内。使电动机温度高于周围环境的温度，以免电动机内部受潮。设备找正找平时，初平与精平工序都可按以下两种不同的步骤进行。第一种步骤：设备在基础上就位之后，先找正它的中心，即先将设备上的两端的中点对准基础上的中心线，然后在基准线方向的任一端调整斜垫铁，将此端的标高找好，最后找水平度。水平找好后还得复查中心和标高，同时又复查水平。三者都基本找好后，在设备底座下塞进垫铁组，并拆除斜垫铁