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大學(xué) 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
目錄
1.引言 1
2.軋機(jī)簡(jiǎn)介 2
2.1軋延原理 2
2.2軋鋼機(jī)械 3
2.3 軋鋼機(jī)械的分類(lèi) 4
2.4軋機(jī)的組成 5
2.5軋機(jī)的結(jié)構(gòu)形式 8
2.6 軋鋼機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 10
2.6.1軋鋼機(jī)械發(fā)展概況 10
2.6.2寬厚板軋制技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn) 11
2.6.3冷連軋成套沒(méi)備的技術(shù)發(fā)展特點(diǎn) 11
2.6.4中小型型鋼連軋機(jī)的裝備技術(shù) 12
2.6.5未來(lái)軋鋼機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 13
3.設(shè)計(jì)計(jì)算 14
3.1現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法及其特點(diǎn) 14
3.2 傳動(dòng)方案擬定 15
3.3電機(jī)的選擇 15
3.4 壓下系統(tǒng)傳動(dòng)參數(shù)的分配計(jì)算 15
3.4.1傳動(dòng)比的分配： 16
3.4.2各部分傳動(dòng)參數(shù) 16
4.壓下系統(tǒng)主要零件設(shè)計(jì)計(jì)算 17
4.1聯(lián)軸器的類(lèi)型和型號(hào) 17
4.2蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 17
4.2.1傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算 17
4.3內(nèi)花鍵軸的設(shè)計(jì) 18
4.3.1軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 18
4.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)算 18
4.3.3鍵的選擇 18
4.3.4軸承的選擇 19
4.4標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪的計(jì)算 19
4.4.1齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 19
4.4.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 20
4.5壓下螺桿的設(shè)計(jì) 21
4.5.1耐磨性計(jì)算 21
4.6副減速箱的設(shè)計(jì) 22
4.6.1齒根彎曲疲勞強(qiáng)的設(shè)計(jì) 22
5.潤(rùn)滑 23
4.1 潤(rùn)滑方法 23
4.2 潤(rùn)滑的分類(lèi) 23
4.3 確定潤(rùn)滑方法 24
6.設(shè)計(jì)小結(jié) 24
參 考 文 獻(xiàn) 26
致 謝 27
第II頁(yè) 共II頁(yè)
1.引言
軋機(jī)的壓下裝置是軋機(jī)的重要結(jié)構(gòu)之一，用于調(diào)整輥縫，也稱(chēng)輥縫調(diào)整裝置，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系著軋件的產(chǎn)量與質(zhì)量。壓下裝置按傳動(dòng)方式可分為手動(dòng)壓下、電動(dòng)壓下和液壓壓下，手動(dòng)壓下裝置一般多用于不經(jīng)常進(jìn)行調(diào)節(jié)、軋件精度要求不嚴(yán)格、以及軋制速度要求不高的中、小型型鋼、線材和小型熱軋板帶軋機(jī)上。
電動(dòng)壓下裝置適用于板坯軋機(jī)、中厚板軋機(jī)等要求輥縫調(diào)整范圍大、壓下速度快的情況，主要由壓下螺絲、螺母及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。在中厚板軋機(jī)中，工作時(shí)要求軋輥快速、大行程、頻繁的調(diào)整，這就要求壓下裝置采用慣性小的傳動(dòng) 系統(tǒng)，以便頻繁的啟動(dòng)、制動(dòng)，且有較高的傳動(dòng)效率和工作可靠性。這種快速電動(dòng)壓下裝置軋機(jī)不能帶鋼壓下，壓下電機(jī)的功率一般是按空載壓下考慮選用，所以常常由于操作失誤、壓下量過(guò)大等原因產(chǎn)生卡鋼、“坐輥”或壓下螺絲超限提升而發(fā)生壓下螺絲無(wú)法退回的事故，這時(shí)上輥不能動(dòng)，軋機(jī)無(wú)法正常工作，壓下電動(dòng)機(jī)無(wú)法提起壓下螺絲，為了克服這種卡鋼事故，必須增設(shè)一套專(zhuān)用的回松機(jī)構(gòu)。電動(dòng)壓下裝置的主要缺點(diǎn)之一是運(yùn)動(dòng)部分的慣性大，因而在輥縫調(diào)節(jié)過(guò)程中反應(yīng)慢、精度低，對(duì)現(xiàn)代化的高速度、高精度軋機(jī)已不適應(yīng)，提高壓下裝置響應(yīng)速度的主要途徑是減少其慣性，而用液壓控制可以收到這樣的效果。
液壓壓下裝置，就是取消了傳統(tǒng)的電動(dòng)壓下機(jī)構(gòu)，其輥縫的調(diào)節(jié)均由液壓缸來(lái)完成。在這一裝置中，除液壓缸以及與之配套的伺服閥和液壓系統(tǒng)外，還包括檢測(cè)儀表及運(yùn)算控制系統(tǒng)。全液壓壓下裝置有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、慣性小、動(dòng)作快，靈敏度高，因此可以得到高精度的板帶材，其厚度偏差可以控制到小于成品厚度的1%，而且縮短了板帶材的超差部分長(zhǎng)度，提高了軋材的成品率，節(jié)約金屬，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，并降低了成本；
2、結(jié)構(gòu)緊湊，降低了機(jī)座的總高度，減少了廠房的投資，同時(shí)由于采用液壓系統(tǒng)，使傳動(dòng)效率大大提高；
3、采用液壓系統(tǒng)可以使卡鋼迅速脫開(kāi)，這樣有利于處理卡鋼事故，避免了軋件對(duì)軋輥的刮傷、燒傷，再啟動(dòng)時(shí)為空載啟動(dòng)，降低了主電機(jī)啟動(dòng)電流，并有利于油膜軸承工作；
4、可以實(shí)現(xiàn)軋輥迅速提升，便于快速換輥，提高了軋機(jī)的有效作業(yè)率，增加了軋機(jī)的產(chǎn)量。
全液壓壓下也存在一些缺點(diǎn)：壓下系統(tǒng)復(fù)雜，工作條件要求高，有些元件（如壓力傳感器、位移傳感器及測(cè)厚儀等測(cè)量元件）和伺服閥等制造精度要求很高，并要求在高溫、高壓及有振動(dòng)條件下，工作不應(yīng)失靈或下降測(cè)量精度和控制靈敏度，因此制造困難、成本高，維護(hù)保養(yǎng)要求很?chē)?yán)格，以保證控制精度。雖然液壓壓下相對(duì)于電動(dòng)壓下還存在著一些缺點(diǎn)，但是由于電動(dòng)壓下無(wú)法滿足目前正在發(fā)展的高生產(chǎn)率、高產(chǎn)品質(zhì)量的現(xiàn)代化帶軋機(jī)的工作要求，因而，采用液壓壓下的板厚自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)代替電動(dòng)壓下的板厚自動(dòng)控制系統(tǒng)已是必然趨勢(shì)，因而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，液壓壓下板厚自動(dòng)控制系統(tǒng)將會(huì)愈來(lái)愈完善，液壓壓下系統(tǒng)是未來(lái)軋鋼機(jī)械發(fā)展的趨勢(shì)。
2.軋機(jī)簡(jiǎn)介
2.1軋延原理
軋機(jī)是實(shí)現(xiàn)金屬軋制過(guò)程的設(shè)備。泛指完成軋材生產(chǎn)全過(guò)程的裝備﹐包括有主要設(shè)備﹑輔助設(shè)備﹑起重運(yùn)輸設(shè)備和附屬設(shè)備等。實(shí)現(xiàn)金屬軋制過(guò)程的設(shè)備。泛指完成軋材生產(chǎn)全過(guò)程的裝備，包括有主要設(shè)備、輔助設(shè)備、起重運(yùn)輸設(shè)備和附屬設(shè)備等。但一般所說(shuō)的軋機(jī)往往僅指主要設(shè)備。據(jù)說(shuō)在14世紀(jì)歐洲就有軋機(jī)，但有記載的是1480年意大利人 達(dá)·芬奇（Leonardo da Vinci）設(shè)計(jì)出軋機(jī)的草圖。1553年法國(guó)人布律列爾(Brulier)軋制出金和銀板材,用以制造錢(qián)幣。此后在西班牙、比利時(shí)和英國(guó)相繼出現(xiàn)軋機(jī)。圖1為1728年英國(guó)設(shè)計(jì)的生產(chǎn)圓棒材用的軋機(jī)。英國(guó)于1766年有了串列式小型軋機(jī)，19世紀(jì)中葉，第一臺(tái)可逆式板材軋機(jī)在英國(guó)投產(chǎn)，并軋出了船用鐵板。1848年德國(guó)發(fā)明了萬(wàn)能式軋機(jī)，1853年美國(guó)開(kāi)始用三輥式的型材軋機(jī)（圖2），并用蒸汽機(jī)傳動(dòng)的升降臺(tái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。接著美國(guó)出現(xiàn)了勞特式軋機(jī)。1859年建造了第一臺(tái)連軋機(jī)。萬(wàn)能式型材軋機(jī)是在1872年出現(xiàn)的；20世紀(jì)初制成半連續(xù)式帶鋼軋機(jī)，由兩架三輥粗軋機(jī)和五架四輥精軋機(jī)組成。以軋機(jī)為主體，將金屬坯料軋延成材的成套設(shè)備。軋機(jī)是直接軋延金屬的主機(jī)，它利用旋轉(zhuǎn)的軋輥輾壓坯料，使金屬按規(guī)定的要求產(chǎn)生塑性變形，如圖下圖。
軋延原理
軋延是生產(chǎn)率最高、成本最低的金屬成形方法，適用于軋延橫斷面相同或有周期性變化的條狀或板狀材料；特殊軋機(jī)可軋制機(jī)械零件或其毛坯以及某些非金屬材料。軋延主要有熱軋和冷軋兩種方式。熱軋是在軋件加熱的條件下進(jìn)行軋延，以降低軋延壓力；冷軋是在室溫下進(jìn)行，可使軋件得到很高的形狀尺寸精度和表面光潔度，并可改善軋件的機(jī)械性能。
軋機(jī)原理的表面現(xiàn)象很簡(jiǎn)單，就是通過(guò)軋輥的軋制把較厚的板帶或坯料軋成較薄的板帶（箔），目前我國(guó)鋼鐵行業(yè)有熱軋，有冷軋等，有色行業(yè)有鑄軋機(jī)、冷軋機(jī)、鋁箔軋機(jī)（又分為粗軋機(jī)、精軋機(jī)），最近又開(kāi)始興起熱軋機(jī)等等，相關(guān)的輔助設(shè)備就更多了：橫切機(jī)、縱切機(jī)、分卷機(jī)、合卷機(jī)，拉彎矯直機(jī)。但軋機(jī)的控制系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，總體上分為機(jī)械、液壓和電氣控制三部分，軋機(jī)精度的高低除與機(jī)械制造的水平有關(guān)外，液壓與電氣控制也是必要的。
2.2軋鋼機(jī)械
軋鋼機(jī)械或軋鋼世備主要指完成山原料到成品整個(gè)軋鋼T藝過(guò)程巾使用的機(jī)械設(shè)備，一般包括軋鋼機(jī)及一系列輔助設(shè)備組成的若干個(gè)機(jī)組。通常把使軋件產(chǎn)生塑性變形的機(jī)器稱(chēng)為軋鋼機(jī)主機(jī)列，也稱(chēng)軋制車(chē)間主要設(shè)備。主機(jī)列類(lèi)型和特征標(biāo)志著整個(gè)軋鋼車(chē)間的類(lèi)型及特點(diǎn)。除軋鋼機(jī)以外的各種設(shè)備．統(tǒng)稱(chēng)軋鋼車(chē)間輔助設(shè)備。輔助設(shè)備數(shù)量大、種類(lèi)多。隨著車(chē)問(wèn)機(jī)械化程度的提高。輔助設(shè)備的重量所占的比例越來(lái)越大。如1700mm熱軋帶鋼廠，設(shè)備總重量為51000 t，其中中輔助設(shè)備的重量在40000 t以上。
軋鋼機(jī)標(biāo)稱(chēng)的許多習(xí)慣稱(chēng)謂，一般與軋輥或軋件尺寸有關(guān)。
鋼坯軋機(jī)和型鋼軋機(jī)的主要性能參數(shù)是軋輥名義直徑，因?yàn)檐堓伱x直徑的大小與其能夠軋制的最大斷面尺寸有關(guān)。因此，鋼坯及型鋼軋機(jī)是以軋輥名義直徑標(biāo)稱(chēng)的，或用人字齒輪節(jié)圓直徑標(biāo)稱(chēng)。當(dāng)軋鋼車(chē)車(chē)間中裝有數(shù)列或數(shù)架軋機(jī)時(shí)，則以最后一架精軋機(jī)軋輥的名義直徑作為軋鋼機(jī)的標(biāo)稱(chēng)。
鋼板車(chē)間軋鋼機(jī)的主要性能參數(shù)是軋輥輥身長(zhǎng)度，因?yàn)檐堓佪伾黹L(zhǎng)度與其能夠軋制的鋼板最大寬度有關(guān)，因此，鋼板軋機(jī)是以軋輥輥身長(zhǎng)度標(biāo)稱(chēng)的。
鋼管車(chē)間軋鋼機(jī)則是以其直接能夠軋制的鋼管最大外徑來(lái)標(biāo)稱(chēng)的。
應(yīng)當(dāng)指出，性能參數(shù)相同的軋鋼機(jī)．采用不同布置形式時(shí)軋鋼車(chē)間產(chǎn)品、產(chǎn)量和軋制工藝就不同。因此，上述軋鋼機(jī)的標(biāo)稱(chēng)方法還不能全面反映各種軋鋼車(chē)間的技術(shù)特征，還應(yīng)考慮軋鋼機(jī)的布置形式。例如：250mm半連續(xù)式線材車(chē)間。其中250mm是指最后一架精軋機(jī)軋輥名義直徑為250 mm，向半連續(xù)式則是指軋鋼機(jī)的布置形式。
2.3 軋鋼機(jī)械的分類(lèi)
軋延機(jī)械可按所軋延的材料分為軋延鋼材的和軋延鋁、銅等有色金屬的兩類(lèi)。各類(lèi)軋機(jī)的工作原理和主要結(jié)構(gòu)基本相同，只是軋延的溫度、壓力和速度有所差異。軋機(jī)中使用最多的是軋鋼機(jī)。軋機(jī)又可分為半成品軋機(jī)和成品軋機(jī)。半成品軋機(jī)主
要是開(kāi)坯機(jī)，包括初軋機(jī)、板坯軋機(jī)和鋼坯軋機(jī)。隨著連鑄機(jī)的逐步推廣，某些裝有連鑄機(jī)的鋼廠已不再使用開(kāi)坯機(jī)開(kāi)坯。成品軋機(jī)有型材軋機(jī)、軌梁軋機(jī)、線材軋機(jī)、厚板軋機(jī)、薄板軋機(jī)、帶材軋機(jī)、箔帶軋機(jī)、無(wú)縫管軋機(jī)、銅板軋機(jī)、鋁板軋機(jī)和某些特殊軋機(jī)。它們的主要區(qū)別是軋輥的布置和輥的形狀不同，并且在精度、剛度、強(qiáng)度和外形尺寸上也有很大的差別。輔機(jī)是成套的輔助設(shè)備，可分為加工用輔助設(shè)備和儲(chǔ)運(yùn)包裝等輔助設(shè)備。加工輔助設(shè)備包括:切成一定尺寸用的各種鋸床、剪斷機(jī)和圓盤(pán)剪;精整軋材用的矯正機(jī)和平整機(jī);熱處理用的各種工業(yè)爐(包括推料出料機(jī))和可控氣氛裝置;表面加工和清理用的除鱗(清氧化皮)、拋丸（鐵丸噴射鋼材表面）、酸洗、清洗、鍍層、涂塑、涂油和打印等機(jī)組。儲(chǔ)運(yùn)包裝輔助設(shè)備有運(yùn)錠車(chē)、各種輥道、推床(橫移軋件)、升降臺(tái)、翻轉(zhuǎn)機(jī)、回轉(zhuǎn)臺(tái)，以及帶材卷取機(jī)、開(kāi)卷機(jī)、堆垛機(jī)和打捆機(jī)等。此外，軋延機(jī)械還包括復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和相應(yīng)的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，以及先進(jìn)的電氣控制系統(tǒng)。
軋機(jī)的組成
2.4軋機(jī)的組成
軋機(jī)主要由主電機(jī)、主傳動(dòng)和主機(jī)座（工作機(jī)座）組成，如圖上圖。主電機(jī)在需要調(diào)速時(shí)使用直流電機(jī)，不需要調(diào)速時(shí)使用同步或異步（帶飛輪）交流電機(jī)。主機(jī)座由機(jī)架、軋輥、軸承座、壓下裝置和平衡裝置等組成，如圖3。機(jī)架是承受軋延力的部件,閉式機(jī)架有較好的剛度,但開(kāi)式機(jī)架換輥較方便，如圖4。軋輥是軋延金屬的部件,輥身為工作部分,軸頭用于傳動(dòng)，如圖5。板材軋輥的輥身形狀稱(chēng)為輥型，型材軋輥的軋槽稱(chēng)為孔型。壓下裝置用來(lái)調(diào)節(jié)軋輥的壓下量。高速帶材軋機(jī)的厚度自控常由液壓壓下裝置來(lái)完成。平衡裝置用于消除壓下螺絲等處游隙的影響，以免受載時(shí)產(chǎn)生沖擊。板帶軋機(jī)的主機(jī)座中還設(shè)有液壓彎輥裝置，在輥頸施加附加彎矩而使輥身產(chǎn)生附加撓度，以此來(lái)控制帶材的橫向厚度而獲得最佳的板型。主要設(shè)備有：
1、工作機(jī)座：由軋輥、軋輥軸承、機(jī)架、軌座、軋輥調(diào)整裝置、上軋輥平衡裝置和換輥裝置等組成。
2、軋輥：是使金屬塑性變形的部件。
3、軋輥軸承：支承軋輥并保持軋輥在機(jī)架中的固定位置。軋輥軸承工作負(fù)荷重而變化大，因此要求軸承摩擦系數(shù)小，具有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且要便于更換軋輥。不同的軋機(jī)選用不同類(lèi)型的軋輥軸承。滾動(dòng)軸承的剛性大，摩擦系數(shù)較小，但承壓能力較小，且外形尺寸較大，多用于板帶軋機(jī)工作輥?；瑒?dòng)軸承有半干摩擦與液體摩擦兩種。半干摩擦軋輥軸承主要是膠木、銅瓦、尼龍瓦軸承，比較便宜，多用于型材軋機(jī)和開(kāi)坯機(jī)。液體摩擦軸承有動(dòng)壓﹑靜壓和靜—?jiǎng)訅喝N。優(yōu)點(diǎn)是摩擦系數(shù)比較小，承壓能力較大，使用工作速度高，剛性好，缺點(diǎn)是油膜厚度隨速度而變化。液體摩擦軸承多用于板帶軋機(jī)支承輥和其它高速軋機(jī)。
主機(jī)座的組成
4、軋機(jī)機(jī)架：由兩片“牌坊”組成以安裝軋輥軸承座和軋輥調(diào)整裝置，需有足夠的強(qiáng)度和鋼度承受軋制力。機(jī)架形式主要有閉式和開(kāi)式兩種。閉式機(jī)架是一個(gè)整體框架，具有較高強(qiáng)度和剛度，主要用于軋制力較大的初軋機(jī)和板帶軋機(jī)等。開(kāi)式機(jī)架由機(jī)架本體和上蓋兩部分組成，便于換輥，主要用于橫列式型材軋機(jī)。此外，還有無(wú)牌坊軋機(jī)。
5、軋機(jī)軌座：用于安裝機(jī)架，并固定在地基上，又稱(chēng)地腳板。承受工作機(jī)座的重力和傾翻力矩，同時(shí)確保工作機(jī)座安裝尺寸的精度。
6、軋輥調(diào)整裝置：用于調(diào)整輥縫，使軋件達(dá)到所要求的斷面尺寸。上輥調(diào)整裝置也稱(chēng)“壓下裝置”，有手動(dòng)、電動(dòng)和液壓三種。手動(dòng)壓下裝置多用在型材軋機(jī)和小的軋機(jī)上。電動(dòng)壓下裝置包括電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、制動(dòng)器、壓下螺絲、壓下螺母、壓下位置指示器、球面墊塊和測(cè)壓儀等部件；它的傳動(dòng)效率低，運(yùn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大，反應(yīng)速度慢，調(diào)整精度低。70 年代以來(lái)，板帶軋機(jī)采用 AGC( 厚度自動(dòng)控制 ) 系統(tǒng)后，在新的帶材冷、熱軋機(jī)和厚板軋機(jī)上已采用液壓壓下裝置，具有板材厚度偏差小和產(chǎn)品合格率高等優(yōu)點(diǎn)。
7、上軋輥平衡裝置：用于抬升上輥和防止軋件進(jìn)出軋輥時(shí)受沖擊的裝置。形式有彈簧式，多用在型材軋機(jī)上；重錘式，常用在軋輥移動(dòng)量大的初軋機(jī)上；液壓式，多用在四輥板帶軋機(jī)上。
為提高作業(yè)率，要求軋機(jī)換輥迅速、方便。換輥方式有 C 形鉤式、套筒式、小車(chē)式和整機(jī)架換輥式四種。用前兩種方式換輥靠吊車(chē)輔助操作，而整機(jī)架換輥需有兩套機(jī)架，此法多用于小的軋機(jī)。小車(chē)換輥適合于大的軋機(jī)，有利于自動(dòng)化。目前，軋機(jī)上均采用快速自動(dòng)換輥裝置，換一次軋輥只需5～8分鐘。
8、傳動(dòng)裝置：由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、齒輪座和連接軸等組成。齒輪座將傳動(dòng)力矩分送到兩個(gè)或幾個(gè)軋輥上。
9、輔助設(shè)備 包括軋制過(guò)程中一系列輔助工序的設(shè)備。如原料準(zhǔn)備﹑加熱﹑翻鋼﹑剪切﹑矯直﹑冷卻﹑探傷﹑熱處理﹑酸洗等設(shè)備。
10、起重運(yùn)輸設(shè)備：吊車(chē)、運(yùn)輸車(chē)、輥道和移送機(jī)等。
11、附屬設(shè)備：有供、配電、軋輥車(chē)磨，潤(rùn)滑，供﹑排水，供燃料，壓縮空氣，液壓，清除氧化鐵皮，機(jī)修，電修，排酸，油、水、酸的回收，以及環(huán)境保護(hù)等設(shè)備。
軋鋼機(jī)機(jī)架
軋輥
2.5軋機(jī)的結(jié)構(gòu)形式
軋機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和性能主要決定于軋輥的布置形式和主機(jī)座的布置形式，如圖6。
① 二輥軋機(jī)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、用途廣泛。它分為可逆式和不可逆式。前者有初軋機(jī)、軌梁軋機(jī)、中厚板軋機(jī)等。不可逆式有鋼坯連軋機(jī)、疊軋薄板軋機(jī)、薄板或帶鋼冷軋機(jī)、平整機(jī)等。80年代初最大的二輥軋機(jī)的輥徑為1500毫米，輥身長(zhǎng)3500毫米，軋制速度3～7米／秒。
② 三輥軋機(jī)：軋件交替地從上下輥縫向左或向右軋制，一般用作型鋼軋機(jī)和軌梁軋機(jī)。這種軋機(jī)已被高效二輥軋機(jī)所取代。
③ 勞特式三輥軋機(jī)：上下輥傳動(dòng),中間輥浮動(dòng),軋件從中輥的上面或下面交替通過(guò)。因中輥的直徑小，可減少軋延力。常用于軋制軌梁、型鋼、中厚板，也可用于小鋼錠開(kāi)坯。這種軋機(jī)漸為四輥軋機(jī)所取代。
④ 四輥軋機(jī)：工作輥直徑較小，傳遞軋制力矩,軋延壓力由直徑較大的支承輥承受。這種軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)剛度高、壓下量大、軋延力小，可軋制較薄的板材。有可逆和連軋兩種，廣泛用作中厚板軋機(jī)、板帶熱軋或冷軋機(jī)以及平整機(jī)等。
⑤ 五輥軋機(jī)：有兩種，一種是C-B-S(接觸-彎曲-拉直)軋機(jī)，它是一種帶有使軋件彎曲的小直徑（為工作輥的1/20）空轉(zhuǎn)輥的四輥軋機(jī)，其壓下量比通常的四輥軋機(jī)大許多倍。軋件圍繞小空轉(zhuǎn)輥發(fā)生塑性彎曲變形，可軋制難變形的金屬和合金帶材。另一種是泰勒軋機(jī)，中間小輥的位置可沿軋機(jī)入口或出口方向調(diào)節(jié)，以保持軋件正確的厚度，用來(lái)軋制厚度公差很小的不銹鋼、碳鋼和有色金屬帶材。
⑥ HC軋機(jī)：高性能的、可控制輥型凸度的軋機(jī)。相當(dāng)于在四輥軋機(jī)的工作輥與支承輥之間增設(shè)一對(duì)可軸向移動(dòng)的中間輥，并將兩中間輥輥身的相應(yīng)端部分別調(diào)整到與帶鋼兩邊緣對(duì)應(yīng)的位置，以提高壓力分布和工作輥彈性壓扁的均勻性，保證帶鋼的尺寸精度并可減少其邊緣的超薄量和開(kāi)裂等缺陷。HC軋機(jī)宜用作冷軋寬帶鋼。
軋輥的布置形式
⑦ 偏八輥軋機(jī)：它是四輥軋機(jī)的變型。工作輥直徑為支承輥的1/6，且作相對(duì)的偏移,以防止工作輥的水平彎曲，軋制力比四輥軋機(jī)小一半。工作輥的穩(wěn)定性好、水平剛度高，可用以軋制須用二十輥軋機(jī)軋制的部分產(chǎn)品。它的結(jié)構(gòu)及其調(diào)整卻比二十輥軋機(jī)簡(jiǎn)單得多。這種軋機(jī)可改裝為二、四、八、十六輥幾種型式，適宜多品種的需要，因而又稱(chēng)多用途軋機(jī)。它有可逆和連軋兩種，用于冷軋難變形鋼、硅鋼和有色金屬帶材。
⑧ 六輥軋機(jī)：由一對(duì)工作輥和兩對(duì)支承輥組成，有較穩(wěn)定的輥系。但它的剛性與四輥軋機(jī)相仿，且操作不便，因而應(yīng)用不廣，一般用于軋制高精度海底電纜的銅帶。
⑨ 多輥軋機(jī)：有十二輥、二十輥和三十六輥 3種型式。軋機(jī)中部一對(duì)直徑最小的軋輥是工作輥，其余均為支承輥。它具有相對(duì)剛度高、壓下量大、軋延力小、可軋極薄的帶材等優(yōu)點(diǎn)。初期的多輥軋機(jī)由工作輥傳動(dòng)，后來(lái)用中間支承輥傳動(dòng)?？绍堉茖?200～1000毫米，厚0.02～0.0015毫米的箔材。
⑩ 行星軋機(jī)：兩個(gè)大直徑支承輥帶動(dòng)兩組行星輥系,板坯或扁錠一次通過(guò)即可熱軋成薄帶,壓下率達(dá)90～95%。若在前道工序配以連鑄機(jī)，后道工序配以平整機(jī)則可簡(jiǎn)化熱軋帶鋼的生產(chǎn)工藝。大型行星軋機(jī)的輥身長(zhǎng)度可達(dá)1450毫米。
2.6 軋鋼機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
2.6.1軋鋼機(jī)械發(fā)展概況
帶鋼熱連軋機(jī)成套設(shè)備的技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)
(1) 不斷改善產(chǎn)品質(zhì)量，具體技術(shù)主要有
1)精軋機(jī)組采用液壓AGC技術(shù)，使帶鋼厚度公差提高到±30um；
2)精軋機(jī)組采用板形控制技術(shù)，使帶鋼橫截面凸度、平坦度和邊部減薄量精度指標(biāo)不斷
提高；
3)精軋機(jī)組采用液雁AWC，使帶鋼的寬度精度不斷提高：
4)采用新的除鱗技術(shù)、層流冷卻技術(shù)、全液壓卷取機(jī)等新技術(shù)．不斷提高帶鋼表面質(zhì)量和力學(xué)性能。
(2) 發(fā)展連鑄熱軋連續(xù)化生產(chǎn)。通過(guò)采用較厚中間壞、保溫罩，熱卷箱、局部加熱等新技術(shù)，有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和節(jié)省投資，優(yōu)化加熱和廢氣利用，進(jìn)一步發(fā)展節(jié)能技術(shù)。
(3) 發(fā)展無(wú)頭軋制技術(shù)。帶鋼熱連軋采用無(wú)頭軋制技術(shù)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的全新技術(shù)，也是當(dāng)代最先進(jìn)的熱軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)。
(4)采用多緩計(jì)算機(jī)控制，大力提高全線自動(dòng)化水平。
2.6.2寬厚板軋制技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)
1.高尺寸精度軋制技術(shù)，近年來(lái)用戶對(duì)鋼板尺寸精度、板形、表面質(zhì)量、材質(zhì)性能提出了更高的要求，如板厚公差為±(0 2～0 4)mm，板寬公差為（4～6）mm，鋼板的旁彎要求全長(zhǎng)小于5mm，從而推動(dòng)了以厚度、寬度板形控制為主的高精度軋制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
1）厚度控制：在靠近軋機(jī)處設(shè)置γ射線測(cè)厚儀，使監(jiān)控及反饋控制能快速應(yīng)答，從而提高鋼板全長(zhǎng)的厚度精度；
2)寬度控制：設(shè)置了液壓AWC系統(tǒng)，寬度控制精度已達(dá)5 ---7mm
3)板形控制：以往厚板軋制以輥肜和彎輥裝置作為凸度和平坦度的基本控制方法．現(xiàn)在的厚板軋機(jī)采用工作輥移動(dòng)+強(qiáng)玎彎輥、成對(duì)變叉輥軋機(jī)和連續(xù)可變凸度軋機(jī)的方法，且全寬度的凸度控制值已達(dá)40um的水平。
2.平面面板形控制技術(shù)。厚鋼板在成形軋制和展寬軋制階段的不均勻變形．使軋制后的鋼板增加了切頭、切尾和切邊的損失，此項(xiàng)金屬損失在以往的常規(guī)軋制方法中占5％以上。為此，先后開(kāi)發(fā)出MAS平面形狀控制法、狗骨軋制法、TFP技術(shù)及軋制“免切邊鋼板”。
3.控制軋制和控制冷卻技術(shù)。將鋼板的控制軋制和隨后的加速冷卻工藝過(guò)程統(tǒng)稱(chēng)為T(mén)MCP工藝。采用控軋控冷技術(shù)，可以生產(chǎn)綜合力學(xué)性能和焊接性能均優(yōu)良的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板。
2.6.3冷連軋成套沒(méi)備的技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)
1.擴(kuò)大產(chǎn)品品種規(guī)格。由于市場(chǎng)對(duì)冷軋帶鋼品種規(guī)格的需求不斷擴(kuò)大，特別是IF鋼的應(yīng)用增加,冷連軋的產(chǎn)品規(guī)格也在不斷增加。產(chǎn)品品種的不斷擴(kuò)大，涂鍍層深加工產(chǎn)品產(chǎn)量迅速增加。
2.改善產(chǎn)品質(zhì)量。提高帶鋼尺寸精度和力學(xué)性能。為此，從冶煉到熱軋、冷軋，采用了一系列技術(shù)措施，發(fā)展了許多新工藝和新設(shè)備。對(duì)于冷軋帶鋼來(lái)說(shuō)，表面質(zhì)量是一個(gè)極其重要的參數(shù)。為了對(duì)缺陷進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、分類(lèi)評(píng)價(jià)，研究了多種表面檢測(cè)系統(tǒng)。
3.提高生產(chǎn)能力。生產(chǎn)能力取決于軋制速度、軋制的裝備水平、操作水平等諸多因索，且與機(jī)架數(shù)量、軋機(jī)規(guī)格、軋制品種、冷卻潤(rùn)滑條件、軋輥軸承性能、弧形齒接軸的應(yīng)用等有關(guān)。
4.增大巷重。增加卷重可以提高軋速，增加產(chǎn)量。提高成品率和操作效率。但是鑒于大卷重和大卷徑要增加設(shè)備備的承載能力和操作困難，目前卷重一般采用25～40 t。
5.臺(tái)理分配勝下率。冷連軋機(jī)壓下率的分配．前面機(jī)架較大而后面機(jī)架較?。钥刂瓢鍘街倍?。五機(jī)架連軋機(jī)的總壓下率為80％～90％，六機(jī)架為90％～94％。
6.增大主傳動(dòng)電機(jī)功率。軋制速度和產(chǎn)量的提高。使軋機(jī)的電機(jī)功率呈上升趨勢(shì)。按單位帶寬的裝機(jī)容量計(jì)算。目前單位裝機(jī)容量普遍提高。
7.大力提高全線電氣控制和自動(dòng)化水平。高壓供配電系統(tǒng)采用集中監(jiān)視技術(shù)。傳動(dòng)采用同步機(jī)交--交變頻和PWM交流變頻調(diào)速技術(shù)，采用了新型開(kāi)放性PCS系統(tǒng)，系統(tǒng)的能力和可靠性大大提高。儀表控制系統(tǒng)全部采用PLC、DCS系統(tǒng)，各種控制儀表大多數(shù)采用帶微機(jī)的“智能”儀表，并應(yīng)用了寬范周溫度和壓力補(bǔ)償、在線自診斷、雙向通信、遠(yuǎn)方檢查和調(diào)整等技術(shù)，極大地提高了測(cè)量控制精度和可靠性，大幅度減少了設(shè)備故障維護(hù)工作量。增強(qiáng)了產(chǎn)品質(zhì)量的在線檢測(cè)，如針孔儀、激光表面缺陷檢測(cè)儀和電磁感應(yīng)帶鋼內(nèi)部缺陷檢查儀等在線檢測(cè)儀表，使保證產(chǎn)
品質(zhì)量的手段提到了更高的層次。
2.6.4中小型型鋼連軋機(jī)的裝備技術(shù)
1.高剛度、高精度精軋機(jī)，如二輥預(yù)應(yīng)力軋機(jī)、四立柱短應(yīng)力線軋機(jī)、紅圈軋機(jī)、懸臂輥式軋機(jī)、組合軋機(jī)、大Y形軋機(jī)等。
2.大壓下量軋機(jī)，如三輥行星軋機(jī)、三輥可逆式軋機(jī)、1 5單元緊湊式軋機(jī)、高剛度閉口式軋機(jī)、擺鍛軋機(jī)等。
3.新型特殊軋機(jī)，如萬(wàn)能H型鋼軋機(jī)、萬(wàn)能H型鋼軋邊機(jī)、立平交替布置組合軋機(jī)、平立可轉(zhuǎn)換軋機(jī)、變截面軋機(jī)、軸軋機(jī)、零件軋機(jī)等。
4.軋機(jī)滾動(dòng)軸承化。
5.快速換輥技術(shù)，采用成對(duì)快速換輥、整體快速換輥等。
6.導(dǎo)衛(wèi)滾動(dòng)化，采用油氣噴霧潤(rùn)滑的滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)．用光學(xué)對(duì)中儀調(diào)整，確保軋件質(zhì)量．減少軋廢。
7.軋輥高強(qiáng)耐磨復(fù)合化。精軋機(jī)用碳化鎢軋輥、合金鋼軋輥、組合軋輥等，以提高產(chǎn)品質(zhì)量和軋輥壽命。
8.鋼坯檢查修磨線。
9.穿水冷卻裝置。
10.高精度定徑機(jī)，有VH組臺(tái)式、多輥式，具有剛度高、結(jié)構(gòu)緊湊、占地少等優(yōu)點(diǎn)。
11.在線激光測(cè)量裝置。測(cè)量精度達(dá)±1.04mm，并進(jìn)行大屏幕顯示和統(tǒng)計(jì)分析。
12.在線鋼材缺陷檢測(cè)裝置。
13.在線紅外線軋件溫度測(cè)量裝置。
14.鋼材制動(dòng)夾尾裝置，增速與制動(dòng)裝置。
15.長(zhǎng)尺齒形步進(jìn)式冷床，具有分鋼、矯直、齊頭、均勻冷卻、鋼材編組等功能。
16.強(qiáng)力卷取機(jī)，卷取大斷面棒材。
17.強(qiáng)力冷剪切機(jī)和強(qiáng)力冷鋸機(jī)。
18.變輥距矯直機(jī)。
2.6.5未來(lái)軋鋼機(jī)發(fā)展趨勢(shì)
80年代以來(lái)，大容量、高參數(shù)、連續(xù)化和自動(dòng)化的成套軋延設(shè)備成為發(fā)展的重點(diǎn)。如2050熱連軋機(jī)，年產(chǎn)量400萬(wàn)噸，粗軋區(qū)有軋機(jī)5臺(tái)，精軋區(qū)有軋機(jī)7臺(tái)和地下卷取機(jī)3套，最大軋制速度為25米／秒，總重量63231噸，總裝機(jī)容量211022千瓦,其中主電機(jī)為93100千瓦。又如新型45°或Y型無(wú)扭線材軋機(jī)，軋制速度為65～80米／秒,盤(pán)重超過(guò)4噸,尺寸精度為±0.1毫米，四線軋制年產(chǎn)量達(dá) 100萬(wàn)噸?，F(xiàn)代化軋機(jī)的主機(jī)已廣泛采用計(jì)算機(jī)控制。在使用多級(jí)計(jì)算機(jī)的全自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)控制已擴(kuò)展到儲(chǔ)運(yùn)、加熱、精整、熱處理、表面清理、鍍層和剪切等輔助工序。隨著微處理機(jī)的發(fā)展，它已被用于分別控制冷軋機(jī)的各部分功能。這種控制方式可簡(jiǎn)化程序的編制，具有靈活可靠、投產(chǎn)時(shí)間短和經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。
軋延機(jī)械的發(fā)展注重節(jié)能、成材率、質(zhì)量、品種等綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的提高。發(fā)達(dá)國(guó)家致力于現(xiàn)有軋機(jī)的更新和改造，新建的大型軋機(jī)有減少的趨勢(shì)，生產(chǎn)新型材料的中小型軋機(jī)將得到進(jìn)一步的發(fā)展。連鑄機(jī)將取代初軋機(jī)，并進(jìn)行直接軋制。線材和棒材的無(wú)頭軋制技術(shù)的發(fā)展，使小方坯連鑄機(jī)與連軋機(jī)組成一體。帶鋼冷軋機(jī)的發(fā)展方向是無(wú)頭全連續(xù)軋制。
3.設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法及其特點(diǎn)
現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是以設(shè)計(jì)產(chǎn)品為目標(biāo)的一個(gè)知識(shí)群體的總稱(chēng)，它運(yùn)用了系統(tǒng)工程，實(shí)行人、機(jī)、一體化設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)進(jìn)度設(shè)計(jì)組織更合理化，現(xiàn)代化。大量采用動(dòng)態(tài)分析方法，使問(wèn)題分析動(dòng)態(tài)化；設(shè)計(jì)進(jìn)程和戰(zhàn)略；設(shè)計(jì)方案和數(shù)據(jù)選擇的廣義優(yōu)化；計(jì)算，繪圖等計(jì)算機(jī)化。所有人以動(dòng)態(tài)，優(yōu)化，計(jì)算機(jī)來(lái)概括其核心。
現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)原則：
1. 創(chuàng)新原則：設(shè)計(jì)本身就是創(chuàng)造性思維活動(dòng)，只有大膽創(chuàng)新才能有所發(fā)明，有所創(chuàng)造。但是今天的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)高度發(fā)展，創(chuàng)新往往是在已有技術(shù)基礎(chǔ)上的結(jié)合。有的新產(chǎn)品是根據(jù)別人的研究試驗(yàn)結(jié)果而設(shè)計(jì)，有的是博采眾長(zhǎng)，加以巧妙組合。因此，在繼承的基礎(chǔ)上創(chuàng)新是一條重要原則。
2. 可靠原則：產(chǎn)品沒(méi)計(jì)力求技術(shù)上先進(jìn)，但更要保證使用中的可靠性，即無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)短，足評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)。所以，產(chǎn)品要進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)。
3.效益原則：在可靠的前提下，力求做到經(jīng)濟(jì)合理，使產(chǎn)品“價(jià)廉物美”，這樣才有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，創(chuàng)造較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效盤(pán)和社會(huì)效益。也就是說(shuō)，在滿足用戶提出的功能要求的條件下，要有效地節(jié)約能源，降低成本。
4.審核原則：設(shè)計(jì)過(guò)程是一種設(shè)計(jì)信息加工、處理、分析、判斷決策、修正的過(guò)程。為減少設(shè)計(jì)失誤，實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)，必須對(duì)每一設(shè)計(jì)程序的信息隨時(shí)進(jìn)行審核，決不允許有錯(cuò)誤的信息流人下一道工序。實(shí)踐證明．產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量不好，其原因往往是審核不嚴(yán)造成得。因此適時(shí)而嚴(yán)細(xì)的審核是確保設(shè)計(jì)質(zhì)量的一項(xiàng)重要原則。
3.2 傳動(dòng)方案擬定
整個(gè)軋延裝置由電機(jī)帶動(dòng)，固定在底座上。軋延系統(tǒng)和壓下系統(tǒng)分別由兩部不同的電機(jī)提供動(dòng)力。上下軋輥的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)自主電機(jī)，壓下絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)自機(jī)架上的副電機(jī)。
主電機(jī)連接著主聯(lián)軸節(jié)，主聯(lián)軸節(jié)連接著主齒輪座（即主減速箱），主減速箱連接著兩個(gè)連接軸，兩個(gè)連接軸成上下布置，分別連接軋機(jī)的上下兩個(gè)軋輥。上下兩個(gè)軋輥通過(guò)軸承座分別固定在上下兩個(gè)夾具當(dāng)中，夾具鑲嵌在機(jī)架里。下夾具固定，上夾具可上下移動(dòng)移動(dòng)一定的距離，即下軋輥固定不動(dòng)，輥縫的調(diào)節(jié)是通過(guò)調(diào)整上軋輥來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而固定上軋輥的上夾具的上下移動(dòng)又是通過(guò)壓下絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
副電機(jī)連接著副聯(lián)軸節(jié)，副聯(lián)軸節(jié)連接著副減速器，副減速器通過(guò)齒輪傳動(dòng)將動(dòng)力傳給蝸桿，再通過(guò)蝸輪—蝸桿部件將動(dòng)力傳給壓下絲杠，壓下絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)再轉(zhuǎn)化為壓下板的上下移動(dòng)，壓下板的上下移動(dòng)轉(zhuǎn)化為上夾具的上下移動(dòng)，上夾具的上下移動(dòng)最終轉(zhuǎn)化為了上軋輥的上下移動(dòng)，以此來(lái)調(diào)節(jié)輥縫。
3.3電機(jī)的選擇
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，壓下電機(jī)選用冶金系列電機(jī)，型號(hào)YZR180L-8，輸出功率=13KW,輸出轉(zhuǎn)速=700r/min。
3.4 壓下系統(tǒng)傳動(dòng)參數(shù)的分配計(jì)算
3.4.1傳動(dòng)比的分配：
單級(jí)減速器傳動(dòng)比=0.608，蝸桿蝸輪傳動(dòng)比，錐齒輪傳動(dòng)比
3.4.2各部分傳動(dòng)參數(shù)
電動(dòng)機(jī)：=13KW,=700r/min。T177.4N·m
傳動(dòng)軸1：經(jīng)1級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，η=0.975則p=η=12.675KW
n=1151.4r/min，T=105.13N·m
經(jīng)過(guò)聯(lián)軸器傳動(dòng)后η=0.98，，，=103N·m
經(jīng)過(guò)蝸桿蝸輪傳動(dòng)后，單頭蝸桿，,，2298.78N·m
經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪傳動(dòng)，6級(jí)精度=0.985，，=4202N·m。
4.壓下系統(tǒng)主要零件設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1聯(lián)軸器的類(lèi)型和型號(hào)
傳動(dòng)軸1所選用的聯(lián)軸器左側(cè)為YL7，右側(cè)為兩個(gè)半聯(lián)軸器型號(hào)為YLD7。
4.2蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.2.1傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算
計(jì)算公式。
─────材料的彈性影響系數(shù)，45鋼蝸桿與鑄鐵蝸輪配，
，
─────接觸系數(shù)，查表得,
K─────載荷系數(shù)， T─────扭矩，N·m
─────許用接觸應(yīng)力，=180MPa。
則代入計(jì)算得。
查表后選用參數(shù)為蝸輪蝸桿模數(shù)m=5，蝸桿直徑=mq=50mm，蝸桿特性系數(shù)q=10，蝸桿頭數(shù)=1，蝸輪齒數(shù)=31，蝸輪分度圓直徑==5*31=155mm變位系數(shù)=-0.500，蝸桿齒頂圓直徑==50+2×1×5=60，蝸蝸輪寬度B=60×0.75=45mm，本設(shè)計(jì)選取B=40mm。
4.3內(nèi)花鍵軸的設(shè)計(jì)
4.3.1軸的強(qiáng)度校核計(jì)算
設(shè)計(jì)公式
─────空心軸內(nèi)徑與外徑的比值，既，通常取0.5—0.6，本設(shè)計(jì)取=0.55。
n─────軸的轉(zhuǎn)速，本設(shè)計(jì)中n=20r/min。
P─────軸的功率,P==8.8KW。
─────=，查表得=120。
計(jì)算后得d≥110.75mm。綜合考慮后選取d=135mm。
4.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)算
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3.3鍵的選擇
軸與齒輪能連接的鍵的選擇
根據(jù)GB 1095-79，選擇A型平鍵，b=28，h=16。
4.3.4軸承的選擇
與內(nèi)花鍵軸配合的軸承的選用：
類(lèi)型：圓錐滾子軸承
型號(hào)：根據(jù)GB297-94選用30220
與圓錐軸配合的軸承的選用：
類(lèi)型：圓柱滾子軸承
型號(hào)：N320E
4.4標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪的計(jì)算
4.4.1齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算
公式為≥
K─────載荷系數(shù)，
──────扭矩，=2298.78N·m，
──────齒形系數(shù)，查表得=2.40，
──────應(yīng)力校正系數(shù)，查表得=1.67
──────齒寬系數(shù)，本設(shè)計(jì)取=
──────小錐齒輪的齒數(shù)，本設(shè)計(jì)中選取=22
u──────齒數(shù)比，u=1.82
─────彎曲疲勞強(qiáng)度極限，查表后=900MPa
計(jì)算后的m4.715
綜合考慮選取m=6。
4.4.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
設(shè)計(jì)公式為
──────材料彈性影響系數(shù)，=189.8MPa
K ──────載荷系數(shù)，
─────接觸疲勞強(qiáng)度極限，查表后得=960MPa，
─────齒寬系數(shù)，本設(shè)計(jì)取=，
─────扭矩，=2298.78N·m
u──────齒數(shù)比，u=1.82。
經(jīng)過(guò)計(jì)算后的，綜合考慮=150mm。
則標(biāo)準(zhǔn)圓錐齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)為模數(shù)m=6mm，大錐齒輪齒數(shù)=40，大齒輪分度圓錐角=arc tan=62.3，大錐齒輪分度圓直徑=240mm，小錐齒輪齒數(shù)=21，小錐齒輪分度圓錐角=90-62.3=27.7，小錐齒輪分度圓直徑=126mm。大錐齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
=135mm，
=1.6=240mm，
l=（1---1.2）=150mm，
C=(3---4)m=（18---24）mm，本設(shè)計(jì)選取C=20mm，
=d+2cos=246mm，
=-2（+）m cos=233mm，
R=0.5=141.5mm，
B≤≤47，本設(shè)計(jì)選取B=40mm，
=-（10---14）m=（162---186）mm，本設(shè)計(jì)選取=170mm，
=(4---8)mm，
=0.5(+)=205mm
=(0.2---0.3)(-)=(14---21),本設(shè)計(jì)選取=16,
=0.5m=3mm.
4.5壓下螺桿的設(shè)計(jì)
4.5.1耐磨性計(jì)算
計(jì)算公式d≥0.8
字母所代表含義
F─────壓下力，由任務(wù)書(shū)給出為2000N。
d─────公稱(chēng)直徑。
─────對(duì)于整體螺母，由于磨損后不能調(diào)整間隙，為使受力分布均勻，螺紋工作圈數(shù)不宜過(guò)多，故取值范圍1.2─2.5，本設(shè)計(jì)中選取=2。
─────許用壓力，本設(shè)計(jì)材料為鋼-鋼的螺桿螺母所以本設(shè)計(jì)選取=10MPa。
則d≥0.8=8mm。
綜合考慮軋輥、夾具等的重量，并且查閱機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)①選取d=40
螺距p=7，則外螺紋小徑=d-8=38，轉(zhuǎn)速n=30r/min，壓下速度=3.5mm。
4.6副減速箱的設(shè)計(jì)
副減速箱的設(shè)計(jì)主要是齒輪嚙合的設(shè)計(jì)
4.6.1齒根彎曲疲勞強(qiáng)的設(shè)計(jì)
計(jì)算公式：m，
K─────載荷系數(shù)，
──────扭矩，=105.13N·m，
──────齒形系數(shù)，查表得=2.40，
──────應(yīng)力校正系數(shù)，查表得=1.67，
──────齒寬系數(shù)，本設(shè)計(jì)取=，
──────大齒輪的齒數(shù)，本設(shè)計(jì)中選取=40，
─────彎曲疲勞強(qiáng)度極限，查表后=900MPa。
計(jì)算后的m2.715，綜合考慮選擇選擇m=3。
5.潤(rùn)滑
4.1 潤(rùn)滑方法
軋輥軸承的潤(rùn)滑原則上與其他滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑基本一致，只是軋輥軸承的工作條件比較惡劣，其工作性能能否獲得有效發(fā)揮在很大程度上取決于軸承的潤(rùn)滑情況。軋輥軸承采用的潤(rùn)滑方法主要有脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑。
1、脂潤(rùn)滑的潤(rùn)滑脂兼有密封作用，密封結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑設(shè)施簡(jiǎn)單，補(bǔ)充潤(rùn)滑脂方便，因此只要工作條件答應(yīng)，軋輥軸承一般都采用脂潤(rùn)滑。
2、油潤(rùn)滑的冷卻效果強(qiáng)，并能從軸承內(nèi)帶走污物和水分。軋輥軸承采用油潤(rùn)滑的潤(rùn)滑方法有壓力供油潤(rùn)滑、噴油潤(rùn)滑、油霧潤(rùn)滑和油氣潤(rùn)滑。
3、壓力供油潤(rùn)滑是常規(guī)轉(zhuǎn)速下軋輥軸承最有效的潤(rùn)滑方式。
4、噴油潤(rùn)滑是將潤(rùn)滑油以一定的壓力通過(guò)裝在軸承一側(cè)的噴油嘴噴入軸承內(nèi)部進(jìn)行進(jìn)行潤(rùn)滑，一般應(yīng)用在高速軋輥軸承，或者壓力供油潤(rùn)滑不能滿足冷卻要求的場(chǎng)合。
5、噴霧潤(rùn)滑是將含有油霧的干燥壓縮空氣噴到軸承內(nèi)部進(jìn)行潤(rùn)滑，使用油量少，由于空氣的作用，冷卻效果極強(qiáng)，主要用于軋制速度高和軋制精度高的大型軋輥軸承，或者用于在軸承箱中不經(jīng)常拆卸的軋輥軸承。
6、壓力供油潤(rùn)滑和噴油潤(rùn)滑都需要裝設(shè)進(jìn)、出油管、潤(rùn)滑泵、儲(chǔ)油器，有時(shí)還需潤(rùn)滑油冷卻器，因此，費(fèi)用較高，一般軋輥軸承較少采用。
4.2 潤(rùn)滑的分類(lèi)
1. 根據(jù)潤(rùn)滑劑的不同，潤(rùn)滑可分為：
1.1流體潤(rùn)滑。指使用的潤(rùn)滑劑為流體，又包括氣體潤(rùn)滑（采用氣體潤(rùn)滑劑，如空氣、氫氣、氦氣、氮?dú)?、一氧化碳和水蒸氣等）和液體潤(rùn)滑（采用液體潤(rùn)滑劑，如礦物潤(rùn)滑油、合成潤(rùn)滑油、水基液體等）兩種 。
1.2固體潤(rùn)滑 。指使用的潤(rùn)滑劑為固體 ，如石墨、二硫化鉬、氮化硼、尼龍、聚四氟乙烯、氟化石墨等。
1.3半固體潤(rùn)滑。指使用的潤(rùn)滑劑為半固體，是由基礎(chǔ)油和稠化劑組成的塑性潤(rùn)滑脂，有時(shí)根據(jù)需要還加入各種添加劑。
2根據(jù)摩擦副之間摩擦狀態(tài)的不同，潤(rùn)滑分為：
2.1流體摩擦潤(rùn)滑。用流體( 厚度在1.5～2 微米以上 )將摩擦表面隔開(kāi)的潤(rùn)滑方式。根據(jù)潤(rùn)滑膜壓力的產(chǎn)生方式不同又可分為流體動(dòng)壓潤(rùn)滑（靠摩擦表面的幾何形狀和相對(duì)運(yùn)動(dòng)由粘性流體的動(dòng)力作用產(chǎn)生壓力平衡外載荷)和流體靜壓潤(rùn)滑(由外部將一定壓力的流體送入摩擦表面間 ， 靠流體的靜壓平衡外載荷）兩種。
2.2邊界摩擦潤(rùn)滑。摩擦表面間存在一層薄膜(邊界膜)時(shí)的潤(rùn)滑狀態(tài)；它可分為吸附膜（潤(rùn)滑劑中的極性分子吸附在摩擦表面所形成的膜，包括物理吸附膜和化學(xué)吸附膜）和化學(xué)反應(yīng)膜（潤(rùn)滑油中的添加劑與金屬表面起化學(xué)作用生成能承受較大載荷的表面膜）兩類(lèi)。潤(rùn)滑可以延長(zhǎng)機(jī)器設(shè)備的壽命，提高精度、節(jié)約能源。
4.3 確定潤(rùn)滑方法
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，軋輥軸承采用半固體脂潤(rùn)滑；頂蓋上的壓力軸承采用液體油潤(rùn)滑；上夾具與機(jī)架之間采用半固體脂潤(rùn)滑；壓下絲杠與壓下板之間采用液體油潤(rùn)滑；蝸輪—蝸桿之間采用半固體之潤(rùn)滑。
6.設(shè)計(jì)小結(jié)
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，即便我的理論知識(shí)比較扎實(shí)，可是平時(shí)就幾次設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一開(kāi)始的時(shí)候有些手忙腳亂，不知從何入手。在老師的諄諄教導(dǎo)，和同學(xué)們的熱情幫助下，使我找到了信心?，F(xiàn)在想想其實(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中的每一天都是很累的。正向老師說(shuō)得那樣，機(jī)械專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)沒(méi)有那么簡(jiǎn)單，你想copy或者你想自己胡亂蒙兩個(gè)數(shù)據(jù)上去來(lái)騙騙老師都不行，因?yàn)槟愕拿恳粋€(gè)數(shù)據(jù)都要從機(jī)械設(shè)計(jì)書(shū)上或者機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上找到出處。雖然種種困難我都已經(jīng)克服，但是還是難免我有些疏忽和遺漏的地方。完美總是可望而不可求的，不在同一個(gè)地方跌倒兩次才是最重要的。抱著這個(gè)心理我一步步走了過(guò)來(lái)，最終完成了我的任務(wù)。
三個(gè)半月的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了。在這次實(shí)踐的過(guò)程中我學(xué)到了一些除技能以外的其他東西，領(lǐng)略到了別人在處理專(zhuān)業(yè)技能問(wèn)題時(shí)顯示出的優(yōu)秀品質(zhì)，更深切的體會(huì)到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機(jī)制，最重要的還是自己對(duì)一些問(wèn)題的看法產(chǎn)生了良性的變化。經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的奮戰(zhàn)，我的我設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)大學(xué)四年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。
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致 謝
在此要感謝我的指導(dǎo)老師馬老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，感謝馬老師給我們的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。
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