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140T推钢机机械设计

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编号:90964067    类型:共享资源    大小:3.68MB    格式:RAR    上传时间:2020-08-01 上传人:QQ24****1780 IP属地:浙江
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140 推钢机 机械设计
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140T推钢机机械设计,140,推钢机,机械设计
内容简介:
I 辽宁科技大学本科生毕业设计140吨推钢机设计摘要我设计的为齿条式推钢机,它工作可靠,推力和行程大,传动效率高,但设备较重,目前齿轮齿条式推钢机广泛应用。齿条式推钢机通过齿轮齿条的啮合传动把电能转化为动能,带动推杆完成推钢。设计方案包括推钢机的分类和特点,设计方案的确定;主传动系统的设计与计算,电动机计算校核,减速器的选择和联轴器的计算校核,包括齿轮-齿条啮合处齿轮强度校核计算,轴的强度计算,轴承的选择;然后进行了设备维修、安装、润滑及密封的设计,最后做了设备经济性能和可靠性能评价。关键词:钢坯;推钢机;齿条式推钢机II 辽宁科技大学本科生毕业设计 A design for 140 tons of steel machineAbstractI designed a rack pusher, the reliable work, high transmission efficiency, thrust and large travel, but their heavy equipment, the gear rack type pushing steel machine widely used. rack type pusher through engaging transmission gear rack of the rotary motion of the motor into linear motion of the push rod rack, drive complete pusher, Design analysis describes the design scheme, including the determination of the pusher and classification and characteristics of the design; the design and calculation of main drive system, including the original design parameters, calculation and check of the motor, calculation and check of coupling and reducer; design and calculation of the main parts, including rack-and-pinion meshing gear strength calculation, calculation of the strength of the shaft, bearing selection and calculation, and the selection of the key and checking; and then the equipment repair, installation, lubrication and seal design, finally the reliability and economical evaluation of equipment.Keywords: billet; pusher; rack type pusherVIII 辽宁科技大学本科生毕业设计目录1.绪论31.1设计背景及目的31.2国内外设备情况31.2.1推钢机简介31.2.2现代轧钢机械的发展与未来趋势31.3研究内容和方法42 设计方案的选择与证明52.1 主传动系统的选择与证明73 电动机选择和计算123.1 设计参数123.2选择电动机类型123.2.1电动机功率计算133.2.2电动机过载校核144主要零部件设计与计算164.1齿轮齿条啮合处齿轮强度校核计算184.1.1按接触疲劳强度计算184.1.2 按弯曲疲劳强度计算214.2 轴的强度计算224.2.1轴的材料及其机械性能224.2.2轴的模型及传递功率的确定244.2.3按弯扭合成进行轴的强度校核244.3轴承的选择与计算264.3.1根据工作条件确定轴承部件的结构形式264.3.2根据轴承部件的结构设计具体确定轴承的型号264.3.3轴承的寿命校核264.3.4验算轴承的极限转速284.4键的选择与计算294.4.1键连接类型的选择294.4.2键的尺寸选择294.4.3键的强度校核294.5推杆的稳定性校核295设备维修、安装、润滑及密封325.1设备安装325.2设备维修325.3润滑及密封336设备可靠性与经济性评价346.1机械设备的有效度34结束语36参考文献37致谢381.绪论1.1设计的背景和目的加热炉有两种,推钢式和步进式加热炉。所有机械加工,都以加热炉为前提。连续式加热炉正在从推钢式到步进式的转变,推钢式炉和步进式炉作用相同,但是推钢式加热炉更好。推钢式加热炉投资低,维护费用低。我的设计是对推钢机做了计算和结构分析,并对传动机构做了设计。推钢式加热炉,沿轨道加热钢坯材料移动较重,而轨道接触位置不可接受热对流和热辐射,以及高温零件坯也进行钢轨的热传导部。此接触位置不能改变,在坯料的加热过程中它温度最低,出现低温“黑色标记”。不过,产量高,能耗低,成本低,污染低反映了全面的技术经济指标轧钢加热炉,具有投资少,以达到最大产能的目标,是钢铁行业的发展趋势。1.2国内外相关设备研究状况1.2.1推钢机简介推钢机有曲柄连杆式、齿条式、螺旋式和液压式。一部分推钢机把齿轮齿条传动和液压传动相结合,形成了液压齿条式。螺旋式和曲柄连杆式效率低,推力小,用于小型加热炉,新加热炉不用。齿条式推钢机是通过齿轮齿条的啮合传动,把电动机的旋转运动转变为齿条的直线运动,完成推钢。目前齿轮齿条式推钢机应用比较广泛。液压式推钢机由液压缸推动推杆,它结构简单,推力大,速度、易控制,但行程不能太大,维护较困难,目前大多使用齿条式推钢机仍是主要采用的。推钢机大部分情况用于炉前坯料的使用,通过推钢机对坯料用力,将坯料推入炉内,进行加热处理。推钢机加热炉有许多不同的类型,轧钢车间使用侧出式加热炉,推钢机把钢坯分批从加热炉的进钢口推送进加热炉,在炉腔内进行加热,坯料在加热炉腔从低到高,再到恒温。当出钢机把一条钢坯从加热炉送出,推杆就必须促进后续的坯炉出口侧,以指定的机器的位置会出发送出钢坯。1.2.2现代轧钢机械的发展与未来趋势机械推钢机是通过齿轮齿条生成推力,设备重,声音大,消耗大,但维护起来比较简单。大推力推钢机成本较高。机械推钢机和液压推钢机、液压推钢机所有方面比机械推钢机高:1.机械(齿轮齿条)推动机制的成本和复杂性远远高于液压机器,并且大和笨重,噪声大和随机控制性能差;2.维修时间和成本远高于机器本身;3.机械推钢机比液压推钢机维修麻烦,修复故障必须停止;4.液压推钢机的推力比机械推钢机高:相同功率的情况下推动钢铁能力差几倍,如:推250T钢材(坯),液压推钢机用55KW的驱动功率,机械推钢机必须200KW以上。液压推钢机生产成本低、设计成双驱动能不间断情况下维修,机械钢机不能。现代轧钢机械朝着大规模、连续、高自动化和计算机自动控制的方向发展,生产规模不断扩大,自90年代以来,快速发展和普及,钢铁生产流程短,薄板或中厚板坯连铸和轧制技术,改变了传统HSM市场。1987年7月以来的第一套薄板坯连铸连轧生产线在美国纽柯,自生产已经完成。连铸连轧技术是钢的凝固和变形形成链接的两个进程,连铸坯在热状态继续进入精轧机组轧制成线圈直接产品。德国公司短信CS(技术、ISP技术公司的马克,钢铁联合开发Conroll技术用于用户。综上可以得出:推钢机以体积更小、更便宜、维修更方便的液压方向发展。1.3研究的方法及内容1.简介:推动钢铁厂的总量和设计方案的确定和评审;2.主传动的选择计算:根据给定的参数设计计算,选择主动机和检查,同时选择减速机和联轴器:3.强度计算三个主要部分:关键轴强度计算, 键的校核计算校核的轴承计算和齿轮强度校核验算;4.其他:设备安装、维护、润滑等。5.图纸(总装配图2张,部件装配图2张,零件图3 5张,折叠成超过A1,共6册);6.编辑设计说明书;2 设计方案的选择与论证我设计式齿轮齿条推钢机。齿条式推钢机由机座、推杆、传动装置和行程控制器等几部分组成,其中包括电动机、减速机、联轴器、齿轮轴、齿条、推杆、机架、压轮和托轮。图2.1 齿条推钢机齿条式推钢机驱动器通常是由两个电机分别驱动两个推杆,推杆可以单独工作,两个推杆也可以同时工作,之间没有机械连接两个推杆,可以采取的方法为电气联锁,确保两个推杆同步,操作方便。因为选择不同的制动机制,推动钢铁架类型机械传动装置通常有两种形式。在图2.2(左)使用标准的圆柱齿轮减速器,和右边的图片采用蜗轮,圆柱齿轮减速器或锥形齿轮-齿轮减速器。蜗杆传动的优点是结构紧凑,传动比大,传输稳定,噪音低,能实现自锁。缺点是传输效率低、传动功率很小。圆柱齿轮,传动精度高,能保证恒定的瞬时传动比;适用的圆周速度和功率范围是广泛的,运行可靠,使用寿命长,结构紧凑,体积小。缺点是制造和安装精度比较高,所以成本高,不适合长距离传播,没有过载保护。我采取蜗轮圆柱齿轮减速机。图2.2 推钢机的两种传动装置2.1 主传动系统的选择与论证1 选择电动机类型选择电动机思考的问题(1)根据机械负载电动机起动的特性和生产工艺,制动,反转,调速和其他需求,选择电机类型。(2)由于负载转矩、速度和程度的频繁重启的需求,再通过电机最大温度,过载能力和起动转矩,选择电机功率和冷却通风方法测定。所选择的电机功率应偏大、负荷率一般在0.8 - 0.9。(3)按周围因素,如温度、湿度、气体和尘埃、雨水、腐蚀、易燃易爆气体等需要考虑必要的保护方式。(4)根据中国电网确定电压,进行电机的电压等级和类型确定。(5)根据生产机械的最高速度和电力驱动调速系统的瞬态性能要求,以及复杂的机械制动机制来选择电动机的额定转速。(6)选择电动机也必须符合节能的要求,考虑到可靠性、供应的设备、零部件通用性,容易安装和维护,和产品价格、建设成本、运行和维护成本,生产过程第一后电机功率关系的各种因素。不同的电机与不同的力学性能,是电动机的重要性能。电机分为两类,交流电机和直流电机。直流电机速度控制性能好。“高性能”,指的是电机在某些负载条件下,根据需要人为地改变电动机的速度。直流电机可以实现高负荷的情况下,均匀,光滑,无级调速,和广泛的调速,起动转矩。可以均匀和实现经济速度设置。使用电动马达线圈在磁场中旋转力现象。交流电动机主要分为异步电动机与同步电动机。由于重推钢机的启动条件,属于大中型功率,负载性质稳定的类型,类型为长期生产机械的工作状态。第 37 页 辽宁科技大学本科生毕业设计2 联轴器的选择不同部分之间的耦合是用来连接两个轴或轴和其他旋转部件,使其旋转和传递运动和转矩。由于各种原因,零件机器通常分为若干机械设备或大部件。联轴器是一种固定连接,不能随意脱开当机器运行时,释放时必须停止拆除。常用的联轴器已经标准化。在选择根据工作条件选择合适的类型,再根据转矩,轴径和转速选择的具体大小联轴器;必要时检查联轴器的承载力薄弱部分。没有具体的规范,所有可以参考确定的主要结构尺寸定出全部尺寸,然后进行必要的验算。选择或检查时,应考虑惯性力和过载效应在机器启动时的影响,根据最大扭矩进行。但是在设计时,通常是由于原始数据或分析不足的困难,最大转矩是不容易确定,所以通常根据计算转矩进行。常见的联轴器分为两类: 刚性联轴器和弹性联轴器。刚性联轴器分为固定(套筒联轴器, 凸缘联轴器)和便携式(十字滑块联轴器、联轴器、万向联轴器);弹性联轴节分为金属弹性元件(蛇形弹簧联轴器)和非金属弹性元件。,固定的刚性联接没有两轴相对误差补偿的能力,所有零件都严格,所以负载和不缓冲和吸收振动,但它具有结构简单、成本低、使用方便,可以通过平滑连接的两轴严格大型负载。和错误由于制造、安装和工作部件变形,不容易保证两轴,使用一个两轴相对偏移补偿容量便携式刚性耦合效应较好。弹性联轴器是利用弹性连接件的弹性变形来补偿两轴的相对位移,并且可起到缓冲和吸振的作用。广泛应用于经常正反转、启动频繁的场合。根据联轴器在选择连接轴与联轴器的工作需求,包括中性精密度的性质,位移和大小,负载特性和大小,有或没有缓冲吸振要求,在联轴器可靠性要求,工作环境,安装和制造、维修成本等。选择合适的类型。选择联轴器考虑下面几点: (1)所需的传动扭矩大小和缓冲减振性质和要求。重载的电力传输,可以选择齿式联轴器;对严重影响负载或消除轴系扭转振动的传动,可以选择轮胎式联轴器有高弹性联轴器。 (2)联轴器工作速度高低和离心力大小。对高速传动轴,应该选择平衡精度耦高的联轴器,膜片联轴器,例如, 膜片联轴器等,但是不应选择存在偏心滑块联轴器等。 (3)两轴的位移大小方向。安装时,不能确保正确,应选择挠性联轴器。例如径向位移较大时,可以选择十字滑块联轴器,角位移较大或相交的两个轴连接可以选择万向轴节,等等。 (4)联轴器的可靠性和工作环境。通常由金属部件不需要润滑的联轴器更可靠,需要润滑联轴器,它的性能是影响润滑的程度,并可能造成环境污染。包含橡胶联轴器等非金属元素对温度更敏感,腐蚀介质和明亮的光,容易老化。 (5)联轴器的制造、安装、维护和成本。在工作前提下,采用操作简单,维护方便,价格便宜的联轴器。如刚性联轴器不仅结构简单、方便安装和可用于低速、大传动轴的刚度高。总之,本设计选择类型为齿式联轴器,它是使用内齿啮合实现两个半联轴器的连接。它的特点是大传输扭矩,并允许有更大的偏移量,安装精度不高,运行可靠,广泛应用于重型机械。3 减速器的选择独立封闭齿轮减速器是原动机和工作机之间的传动装置,用来降低速度和增加转矩,以满足各种工作机械的需求。结构紧凑、传动效率高、准确、可靠的传输,使用维护方便等特点广泛应用在各种机械设备。主要根据传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器,行星齿轮减速器,和他们互相结合的减速器,根据系列的传播可以分为单级和多级齿轮减速器;由于形状不同,可以分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥圆柱齿轮减速器。在选择减速器类型时,必须首先根据传动装置的整体配置的要求,结合齿轮减速器的效率和外轮廓尺寸和质量,制造和运营成本等指标综合分析和比较,期待得到最合理的结果。4. 齿轮和齿条设计齿轮齿条是推钢机的重要组成部分。推钢机工作条件一般为低速重负荷,频繁的使用,根据推钢机参数检查齿齿轮齿面接触强度和弯曲强度,在满足高可靠性的前提下的各种参数进行了优化。齿轮材料及热处理的关键因素是影响齿轮轴承的使用寿命和使用能力。设备选择时,要考虑工作条件(如负载特性和大小、工作环境,等等),加工工艺,和经济因素,如材料来源,使齿轮在满足性能要求的同时,生产成本是最低的。图2.3 齿条的结构5. 推杆的设计齿轮式推钢机工作用的推杆,采用钢板焊接。推杆固定架,安装推头,依靠辊,辊轴承定位。由于其长期架推力,钢坯电阻、压轮压力等等复杂力系的作用,因此,强度,刚度有更高的要求。推杆部分一般有三种形状,如图2.4所示。刚度和强度的观点来看,图a盒结构非常合理。大型推钢机,由于齿宽的需要,推杆的宽度将增加,如图b所示结构形状。图c所示形状为特殊需要时才会用到。综上所述,本设计采用图2.3b中的宽箱形结构。 a b c a箱形; b宽箱形;c工字形 图2.4 推杆断面形状6. 机架的设计工作能力的评价大多数框架刚度的主要标准,如车床床身的刚度在机床精度决定了生产力和机床产品,在减速器箱壳决定了齿轮啮合刚度及其工作性能;薄板轧机架刚度直接影响钢板的精度,强度评定是工作表现评估过载帧的基本原则。框架的强度应该是根据机器最大负载可能发生在操作或安全装置可以将检查它的静强度的最大负载。此外还要校核其疲劳强度。强度和刚度都需要考虑从静态和动态两个方面。动刚度是一个衡量这个框架的抗振性,并增加框架振动阻力应该框架组件的静态刚度和固有频率的控制,增加阻尼和其他方面。改进的静态刚度和固有频率控制方法是:合理的设计框架组件截面形状和大小,合理的布肋,注意整体框架的刚度和局部刚度匹配等等此外, ,机架受压机构和弯曲的结构不稳定的问题。稳定的基本条件是保证机架的正常工作,所以应该校核。机架材料选择,主要根据需求框架的使用。大多数框架形状更为复杂,所以一般采用铸造,由于铸铁铸造性能好,廉价和强烈的振动吸收功能,所以被广泛使用。重型货架通常采用铸钢,重量轻,可以铸造铝合金和其他金属。焊接框架具有生产周期短、重量轻、低成本的优势,所以在机械制造、焊接框架正在增加。焊接机价主要由钢板、型钢或铸钢件等焊接而成。综上所述,应采用双机架推钢机,它的特点是结构简单,安装检修方便,工作中易发生颤抖现象等(若刚度设计不可靠)。3 电动机的选择计算3.1 设计参数 推杆最大推力:140T 推杆最大工作行程:2100mm 推杆推钢速度:0.1m/s 推杆返回速度:0.2m/s3.2选择电动机结构与类型电动机分为交流电动机和直流电动机,直流电动机用直流电源,价格昂贵,维护比较不方便,所以一般不用。钢厂在大多数情况用三相交流电源,因此,选择三相交流电动机。交流电动机分为异步电动机和同步电动机,因为推钢机属于通用机械冶金设备,没有特别的要求,和制动频繁,冲击载荷,电机转动惯量小,过载能力大,因此Y系列三相异步电动机的选择。3.2.1电动机的功率计算负载: 推钢速度:v=0.1m/s 推力 :140T 传动方式:齿轮齿条传动负载所需工作效率: = =其中:为辊道与板坯摩擦系数。由文献可知:齿轮齿条啮合传动效率:齿 = 0.95 联轴器效率:联 =0.99 轴承效率:承 =0.98由于是三级减速器,故有: 减 = 承 4齿3 =0.984 0.953 =0.79则总传动效率: = 齿 联2减 = 0.950.9920.79 = 0.74所以电机所需工作功率为: Pd = = = 92.70Kw考虑机械传送损失和电动机本身损耗,故选电机额定功率Po=100Kw3.2.2电动机过载校核1.确定电机转速选择电动机,除了选择合适的电动机系列和容量,并确定适当的速度,因为相同的类似的电动机容量,能有不同的转速,如三相异步电动机的同步转速有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min四种,一般来说,高速电动机的磁极对数少,结构较简单,外廓尺寸小,价格低。但相对的工作机转速电动机速度高,必然会使传动比增加,传动装置复杂,外部配置文件大小增加时,生产成本。选择低速电机,另一方面,通过综合考虑这种情况下,我们分析电机和传动装置的性能,尺寸等因素,体重,和价格,选择电动机同步转速1500 r / min。2 电动机过载校核总之,选择电机类型:Y225M - 6。通过文献 2 看到其性能如表3.1所示;过载容量指的是电机负载运行时,可以出现在短时间内的电流和扭矩允许多个电机额定转矩的不同类型的电机不是完全相同的,对异步电动机,检查其过载能力的最大扭矩多个,他应该大于负载可能的最大转矩。1.电动机最大转矩 齿轮转速: n = = = 4.78 r/min 其中:d齿轮齿条传动中齿轮的分度圆直径,单位:mm。 负载最大转矩: T=9550 = 9550 = 137056.5 Nm 传动比: i = = = 205 电动机的最大转矩: = = 668 Nm2.电机额定转矩: =9550 =9550 =974.5Nm其中 电动机额定转速,单位:r/min。1.过载校核 由电动机的参数可知 =2 所以 0.72=0.722974.5 =1403.28 Nm 668 Nm = 故安全。4主要零部件的设计与计算4.1齿轮齿条啮合处齿轮强度校核计算齿轮使用材料、齿轮机械性能、齿轮参数受力分析1材料:352机械性能:查文献 表面淬火处理 3齿轮参数:模数m=20mm 齿数 分度圆直径d=400mm 压力角 与之啮合的齿轮齿数4齿轮受力分析齿轮传动通常是润滑,啮合齿轮间的摩擦通常很小,在计算齿时的压力,可以不考虑。沿啮合线的效果在正常负载垂直于表面的牙齿齿面,为了计算方便,节点上的负载方法分解为两个互相垂直的分力, 即圆周力与径向力,如图4 - 1所示, 由此得: 式中:小齿轮传递的转矩,单位为Nmm; 小齿轮节圆的直径,如果是标准齿为分度圆直径,单位为mm; 啮合角,对标准齿轮, 。4.1.1按接触疲劳强度计算 公式摘自,其中: 齿面接触应力,单位: 齿面的许用接触应力大小,单位: 载荷系数 齿轮所受切向力,单位: 齿宽,单位: 齿轮分度圆直径,单位: 齿数比 区域系数 弹性影响系数,单位: 1.求齿面接触应力 (1)求 摘自 使用系数 动载系数 齿向载荷分配系数 齿面载荷分配系数 根据文献可查得: 根据 可查得: 0.60 ; 可查得: 1.2 ; 可查得: = 1.2647; 再根据 所以: = =1.37 (2) = =343000 (3) = = (4) 根据齿轮材料查文献可得: (5) = = 所以: = =831.982.求许用应力 公式摘自文献其中: 为接触疲劳安全系数,可取 为寿命系数; 齿轮接触疲劳极限,单位:;(1)求 齿轮应力循环次数 =604.8136524 =次 查文献可得: (2)求 根据材料查文献可得: ; 所以 = 0.93 = 1069.5 3.校核: 显然,831.98,故安全。4.1.2 按弯曲疲劳强度计算 公式摘自文献 其中: 齿轮齿根弯曲应力,单位: 齿轮弯曲疲劳许用应力,单位: 齿轮模数mm; 齿轮系数 mm ; 应力校正系数 1求齿轮齿根弯曲应力 (1)根据查文献得: 2.8 1.55 (2) =1.50.61.21.22 =1.32 所以: =467.14 2求齿轮弯曲疲劳许用应力 公式摘自文献 式中: 弯曲疲劳强度安全系数。取 寿命系数 齿轮弯曲疲劳极限,单位:(1)求 根据应力循环次数查文献可得: 0.98 (2)求 根据文献可得: 所以 =0.98 =579.83校核 显然,故安全。 4.2 轴的强度计算齿轮齿条式传动转速很低,受到的弯矩大,必须进行校核。4.2.1轴的材料及其机械性能 1.材料:调质处理,表面硬度 2.机械性能:查文献可得: 由文献可查得: = =424 = =2534.2.2轴的模型及传递功率的确定1.轴的模型如图所示:2. 传递功率P=68.63. 转速 n =4.78r/min4.2.3轴的强度校核1.轴的力学模型如图所示: 4.2轴的受力弯矩图2.轴强度校核与受力分析(1)轴输入转矩: =9550 =137056.5 Nm 输出转矩: = =68528.25 Nm (2)齿轮上作用力 343000 N =343000 =124541.8N (3)计算轴轴承处所受的总力 垂直面内: = =62420.9N 水平面内: = =171500N (4)计算弯矩 垂直面内: =62420.9375 =23407.84Nm 水平面内: =171500375 =64312.5Nm 总弯矩: = =68439.9Nm(5)作弯矩图如图、; 作扭矩图如图。 (6)校核轴的强度根据轴结构图和弯扭图,得出截面C是危险截面,故对截面C作弯扭合成强度校核计算,按第三强度理论有: 公式摘自文献式中: 轴的计算应力,单位: W 轴所受弯矩,单位:Nmm T 轴的抗弯截面系数,单位: 所以 = =143.87 查文献得: 故,即安全。4.3轴承的选择与计算4.3.1根据环境决定轴承部件结构形式滚动轴承的承载能力与轴承的类型和大小有关,在相同外形尺寸、杆承载力约为1.5 3倍的滚珠轴承。其轴向载荷能力与接触角的增加,接触角的大小的深沟球轴承是零,但是球之间的差距和水沟跟踪,应用轴向载荷,内外圈产生相对位移,形成小接触角,所以它可以承受较小的轴向载荷。4.3.2根据轴承部件的结构设计具体确定轴承的型号 和这个轴承配合直径是200mm,轴承的型号为: 调心滚子轴承 23040 根据文献可得,该轴承的性能参数如表4-1;4.3.3轴承的寿命校核(1)轴承的受力分析参考图4-2当验算和分析的轴和轴承,轴承轴承1和2在对称的位置,用同样的力,所以需要检查其中一个可以选择检查轴承1。(2)求两轴承受到的径向载荷和轴向载荷 62420.9N 171500N = = 182506.5N 轴承只受径向载荷力,不承受轴向载荷,即 (3)求轴承当量动载荷 根据文献有: 式中: 轴承受到动载荷,单位:N X径向动载荷系数 Y轴向动载荷系数 载荷系数 e=0.25 故查文献得: X=1 Y=2.7由于载荷是中等冲击,查文献得: 1.2 所以: =1.2(1182506.5+2.70) =219007.8N(4)验算轴承的寿命 轴承寿命根据文献有: 其中: 轴承寿命,单位:h n 轴转速,单位:r/min 温度系数 基本额定动载荷,单位:N 滚动轴承为 查文献查得:0.5 所以 = =8889.6h 设一年300天工作,一天工作24小时,该轴承使用寿命: N=1.2 年 故安全。4.3.4验算轴承的极限转速滚动轴承工作速度上升到一定程度后滚动体的惯性力,并知道形状偏差,不仅导致运行条件的恶化,并导致摩擦温度升高和润滑剂的性能变化导致回火或凝集的滚柱轴承组件失败,它应该让轴承转速计算。 根据文献查得: 又轴承的转速,故安全。4.4键的选择与计算4.4.1键连接类型的选择键是一种标准零件,通常用于实现轴和轮毂之间轴向固定传输扭矩,一些仍然可以实现轴向固定或轴向滑动导轴的部分。关键环节的主要类型有:平键连接,半圆键连接器,楔形键和切向键。1.平键联接的特点:(1)关键的两侧是面对工作,通过键和键槽侧向挤压传递转矩; (2)关键的顶部和底部表面差距和轮毂键槽底面有间隙; (3)结构比较简单,易于拆装,对中性比较好; (4)大多数用于高精度、高速或者是承受重载冲击场合。 2.半圆键联接的特点(1)工艺性较好,装配方便; (2)轴上键槽较深,,轴向强度削弱较大,所以一般只用于轻载静态连接。 3.楔键联接的特点 (1)键的上下两面是工作面; (2)通过改变转矩,保证连接可靠性; (3)键楔调紧后,轴和轮毂之间产生偏心还有偏斜。 4.切向键联接的特点: (1)键的工作面是由一对沿斜面楔键平行分割后两个窄面。 (2)传递单向转矩的切向键,提供双扭矩必须用两个。在考虑的结构对键的需求,工作环境和经济因素,如选择平坦的关键环节4.4.2键的尺寸选择根据与键配合的轴的直径和轴的长度查文献选择键,其高度。 4.4.3键的强度校核平键传递的转矩,失效形式多数情况为工作面被压溃,一般不会出现键剪断。假定载荷均匀分布在表面的工作的关键,并行连接的强度条件如下: 公式摘自文献,式中: T轴传递的转矩,单位: k键与轮毂键槽的接触高度,平键,此处为键的高度;单位: l 键的工作长度,型平键为键的公称长度,为键的宽度;单位: d轴的直径,单位: 最小的材料许用挤压应力,单位: 1. 2. 3. 4. 所以: 根据文献查得: 显然,故安全。4.5推杆的稳定性校核工程结构存在许多受压细长杆, 在细长杆受压时体现与强度失效全然不同的性质。例如细长的竹片压缩,开始轴线为直线,然后必须压弯,相当大的弯曲变形发生,最后坏了。因此推杆的稳定性的校核是必要的。如图4.4所示。推杆的材料为查可知:, 由得: 式中: 弹性模量 比例极限 式中:压杆长度系数查 压杆全长 压杆断面最小半径,所以 : 所以,是中等柔度压杆。直接由经验公式计算临界应力,由知: 由于所以稳定。 图4.3推杆示意图5设备安装、维修、润滑及密封5.1设备安装中华人民共和国国家标准机械设备安装工程施工及验收通用规范5.2设备维修设备维修是指设备技术或故障后的状态,恢复技术的功能活动,包括所有类型的维修计划和计划外故障维修和应急修理。也称为设备修理。基本内容包括:设备维护,设备维护,设备检查和维修。1. 设备维护保养设备维护是保持设备整洁,良好的润滑,安全操作,包括及时紧固松动的紧固件,及时调整活动部分间隙,等。简而言之,即“清洁、润滑、紧固、调整、防腐”交叉作业方法。维护按照大小和缓解日常维护工作,初级保健,二级维护、维修等。在各种各样的维护,日常维护是基础。类别和内容维护管理根据不同的设备的特点,不仅要考虑生产过程的设备,结构复杂,尺寸等具体情况和特点,同时考虑不同的工业企业部长长期维护的习惯。2.设备检查设备检查,是指设备的运行状态,加工精度的测量和校准、磨损或腐蚀程度。时间间隔检查有日常检查和定期检查。每日检查由设备操作员执行的,与日常维护相结合,其目的是发现异常的技术条件、必要的维护工作。定期检查按计划,操作员参加定期由专业维修人员。目的为了过检查,熟练地掌握磨损部件的实际情况,确定是否需要修复。检查根据技术特点,可分为技术检查和精度检查。技能考试是指设备检验和测量功能,如是否漏油、水、空气防尘密封性如何,零件耐高温、高速、高压电阻,精度等。考试是指设备的实际加工精度检查和测量,以确定质量的精密设备,提供设备验收的依据,修复和更新。 3.设备修理设备修理,修理是指由于每日或设备损坏的原因造成的异常和精度退化。设备在维修和保养设备维修的不同方面,由于工作内容和效果之间的差异不能互相取代,应该做的都好,为了互相配合,互相补充。5.3润滑及密封润滑是加入润滑油,形成油膜,减小直接接触表面的摩擦,为了延长机械设备的使用寿命,提高效率。机械设备的润滑和密封对轴承的使用寿命影响很大,特别是,润滑和密封是机械设计的重要组成部分。(1)润滑润滑原理之间的摩擦接触表面在相对运动加入润滑油,润滑油膜形成两个接触表面之间的干摩擦润滑中分子之间的内部摩擦,从而减少摩擦,减少磨损,延长机械设备的使用寿命。通常的基本润滑作用可以概括为:控制摩擦,减少磨损;冷却,密封隔离。(2)轴承润滑轴承是一种重要的机械传动部分的支持,损害的形式很多,如点蚀、划痕、裂纹、断裂和腐蚀等。如果润滑不良,往往导致轴承温升过高、异常噪音、燃烧和笼子里的伤害。因此,滚动轴承润滑是相当重要的,以确保机器的正常运行。 1)滚动轴承润滑油的选择原则,必须考虑摩擦副的工作温度和润滑剂的性能
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