三輥定徑機(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 題 目：三輥定徑機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師： 專心---專注---專業(yè) 摘 要 無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)在西方國(guó)家里占管類鋼材比例的50%，而在我國(guó)的生產(chǎn)還和西方有一定的差距，不過(guò)對(duì)它的生產(chǎn)進(jìn)行了大量的投入，有望在本世紀(jì)趕上，不僅在數(shù)量上還需要在質(zhì)量上有所超越。 本設(shè)計(jì)就對(duì)包鋼公司的三輥定徑機(jī)作一分析、計(jì)算、校核等。其主要內(nèi)容包括：定徑機(jī)的設(shè)計(jì)、調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、潤(rùn)滑和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在原先只采用兩輥式定徑

2、機(jī)存在的弊端做一改造采用三輥定徑機(jī)。其兩者的區(qū)別主要是：前者可調(diào)但定徑精度低，工具備件少；后者定徑精度高但不可調(diào)，機(jī)架備件多。其實(shí)現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了新型可調(diào)式三輥定徑機(jī)，因此這種新型三輥定徑機(jī)的出現(xiàn)將給我國(guó)無(wú)縫鋼管的發(fā)展提供一個(gè)新臺(tái)階。 今后，我國(guó)無(wú)縫管材的生產(chǎn)反將轉(zhuǎn)到采用先進(jìn)制造技術(shù)，擴(kuò)大品種，提高質(zhì)量，降低消耗方面來(lái)。因此，我們應(yīng)該努力學(xué)好本專用知識(shí)，爭(zhēng)取進(jìn)一步有所改進(jìn)有所創(chuàng)新。 關(guān)鍵詞：定徑機(jī)；調(diào)速系統(tǒng)；潤(rùn)滑系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)；設(shè)計(jì)計(jì)算 Abstract The production of seamless pipe in the nation of the nation of

3、the west has about 50% in pipe steel, and the production in our country has some gap with western nation but our country has carried on the input of large numbers hopefully has caught up with just this production. Not only in number but also in quality past. The design is about three rolls sizing m

4、ill in Bao Gang company analyze the steel tube’s quality, calculate , check it. Compare two roll sizing mill to three rolls sizing mill. The main difference is the former can adjust but has a lower accurate degree , and has less tool . The latter has a higher accurate but can’t adjust, has more tool

5、s. Now, there has appear new three rolls sizing mill, which make our country a large developing space. Therefore in the future the pipe of steel’s production development will truly adopt advanced manufacturing technology to enlarge type, improve quality, reduce taste. Thus, we should try our best t

6、o learn professional knowledge. Key words: sizing mill; speed control system; lubrication systems; cooling system; design calculation 目 錄 摘 要...........................................................................................................................................I Abstrac

7、t ........................................................................................................................................II 目 錄..........................................................................................................................................1 第一章 引 言………………

8、………………………………………………………………….5 1.1 概述…………………………………………………………………………………..5 1.2無(wú)縫管生產(chǎn)簡(jiǎn)介……………………………………………………………………...5 第二章 三輥定徑機(jī)系統(tǒng)…………………………………………………………………….12 2.1 總體方案……………………………………………………………………………12 2.1.1 軋輥機(jī)架的確定…………………………………………………………….12 2.1.2 傳動(dòng)裝置的確定…………………………………………………………….14 2.1.2.1單獨(dú)傳動(dòng)……………………………

9、……………………………………...14 2.1.2.2集體傳動(dòng)…………………………………………………………………...14 2.1.2.3 差動(dòng)傳動(dòng)…………………………………………………………………..15 2.2 參數(shù)計(jì)算…………………………………………………………………………....16 2.2.1 性能參數(shù)…………………………………………………………………….16 2.2.2 機(jī)架個(gè)數(shù)的確定…………………………………………………………….17 2.2.3 軋制總壓力的確定………………………………………………………….18 2.2.4 軋制力矩的確定…………………………………

10、…………………………..21 2.3 總功率的驗(yàn)算及電機(jī)的選擇……………………………………………………...23 2.3.1 與軋輥軸相聯(lián)接的減速器的確定………………………………………….23 2.3.2 附加力矩的確定………………………………………………………..24 2.3.3 主電機(jī)的選擇………………………………………………………………..24 2.4 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………...25 2.4.1 選取材料，定許用應(yīng)力…………………………………………………….25 2 .4.2 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)…………………………………………

11、………25 2.4.2.1定齒根彎曲許用應(yīng)力…………………………………………………26 2.4.2.2 計(jì)算齒輪的名義轉(zhuǎn)矩…………………………………………………..26 2.4.2.3 選擇載荷系數(shù)…………………………………………………………..27 2.4.2.4 選取齒寬系數(shù)………………………………………………………….27 2.4.2.5 初定齒輪系數(shù)……………………………………………………………..27 2.4.2.6 確定復(fù)合齒形系數(shù)……………………………………………………27 2.4.3 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度…………………………………………………….28 2.4.3

12、.1 確定齒面接觸疲勞許用應(yīng)力……………………………………………..28 2.4.3.2 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度………………………………………………….29 2.5 主傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………..29 2.5.1 最小軸頸的估算…………………………………………………………….29 2.5.2 聯(lián)軸器部位花鍵的設(shè)計(jì)…………………………………………………….30 2.5.3 鼓型齒的設(shè)計(jì)……………………………………………………………….30 2.5.4 軋輥的設(shè)計(jì)………………………………………………………………….31 2.5.5 軸承段軸的設(shè)計(jì)…

13、………………………………………………………….32 2.5.6 自由軸段的設(shè)計(jì)…………………………………………………………….34 2.5.7 環(huán)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………35 2.5.8 軋輥右側(cè)軸段的設(shè)計(jì)………………………………………………………..37 2.5.9 右端蓋的設(shè)計(jì)………………………………………………………………38 2.5.10 軸承套的設(shè)計(jì)……………………………………………………………..39 2.6 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………...42 2.7 軸的校核……………………………………………

14、……………………………...43 2.7.1 主傳動(dòng)軸的校核……………………………………………………………43 2.7.1.1 軋輥上的作用力的確定…………………………………………………...44 2.7.2 從動(dòng)軸的校核………………………………………………………………..47 2.8 軸承壽命計(jì)算………………………………………………………………………47 第三章 液壓調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………48 3.1 系統(tǒng)的工況分析……………………………………………………………………48 3.2 擬定液壓系統(tǒng)圖…………………………………………………………

15、…………48 3.3 執(zhí)行元件的負(fù)載計(jì)算………………………………………………………………49 3.4 液壓系統(tǒng)工作壓力的計(jì)算…………………………………………………………50 3.5 選取液壓馬達(dá)………………………………………………………………………50 3.6 選取液壓泵…………………………………………………………………………50 3.7 選擇控制閥…………………………………………………………………………51 3.8 管件的選擇…………………………………………………………………………51 3.9 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算……………………………………………………………………52 第四章 定

16、徑機(jī)的潤(rùn)滑和冷卻……………………………………………………………….52 4.1 定徑機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)…………………………………………………………………52 4.1.1 潤(rùn)滑的特點(diǎn)和作用………………………………………………………….52 4.1.2 單個(gè)定徑機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)…………………………………………………….54 4.1.2.1油杯接頭……………………………………………………………………54 4.1.2.2 給油器……………………………………………………………………...55 4.1.2.3 帶密封的管接頭…………………………………………………………..55 4.1.2.4 直通管接

17、頭……………………………………………………………….56 4.2 冷卻系統(tǒng)…………………………………………………………………………...56 4.2.1 冷卻系統(tǒng)的作用…………………………………………………………….56 4.2.2 單個(gè)定徑機(jī)的冷卻系統(tǒng)…………………………………………………….56 4.2.2.1 分配器……………………………………………………………………..56 4.2.2.2 冷卻直通接頭……………………………………………………………..57 4.2.2.3 三通管……………………………………………………………………..57 4.2.2.4 噴頭………………

18、………………………………………………………..58 4.2.2.5 管夾………………………………………………………………………..58 結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………………………………..60 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………..61 第一章 引言 1.1 概述 自古以來(lái)人們就知道使用管子，但鋼管是在1800年代的初期才開始使用。那是由于煤氣燈需要使用管子，就將槍管用螺絲鏈接制成鋼管。 此后，由于1890年自行車的發(fā)明，以及進(jìn)入1900年代以來(lái)汽車的普及等原因，鋼管

19、的需要量大大的增加。另一方面，由于石油需要量激增，大量需要油井用鋼管，以及兩次世界大戰(zhàn)而需要大量的艦艇用鍋爐和飛機(jī)用鋼管，尤其是第二次世界大戰(zhàn)以后，鍋爐、化工廠用的鋼管，以及象征石油時(shí)代的輸油用鋼管等，隨著時(shí)代的前進(jìn)，其用途也在不斷擴(kuò)大。為了滿足需要，人們研究了各種鋼管的生產(chǎn)方法，并發(fā)展了無(wú)縫鋼管、焊接鋼管等多種鋼管的生產(chǎn)方法。 鋼管的使用是由1815年蘇格蘭的一位發(fā)明家為輸送燈火用煤氣而將槍管鏈接起來(lái)才開始的。1824年，出現(xiàn)了將加熱至白熱狀態(tài)的鋼板兩邊彎曲起來(lái)焊接成鋼管的對(duì)悍專利。隨后在1825年研究成功將寬度相當(dāng)于制品外徑的帶鋼彎曲成接近于圓形并加熱，然后通過(guò)裝在爐子近口處的圓環(huán)模子而

20、焊接起來(lái)的方法。這種方法成為現(xiàn)代采用的爐悍法生產(chǎn)鋼管的基礎(chǔ)。 此外，無(wú)縫鋼管的發(fā)展稍遲，雖然1836年已在英國(guó)取得了擠壓法的專利，但并無(wú)使用價(jià)值。以后，盡管又研究成功鑄造的管坯經(jīng)過(guò)錘鍛制成鋼管的方法以及將鋼板加工成杯狀的方法，后來(lái)因?yàn)椴唤?jīng)濟(jì)而沒有得到實(shí)際應(yīng)用。 在1885年孟內(nèi)斯曼兄弟發(fā)明了由棒鋼直接生產(chǎn)出中空坯料的方法，這是鋼管生產(chǎn)的一次大革命。并以他的名字命名為孟內(nèi)斯曼式制管法。從1890年起已在工業(yè)上應(yīng)用，即使在今日這種方法仍然是非常好的，并作為最典型的無(wú)縫鋼管法而應(yīng)用。 1.2無(wú)縫管生產(chǎn)簡(jiǎn)介 　　用穿孔等方法生產(chǎn)周邊無(wú)接縫的鋼管或其他金屬管和合金管。無(wú)縫管的外徑范圍為 0.1～

21、1425mm，壁厚為0.01～200mm。除圓形管外,還有各種異形斷面管和交斷面管。 生產(chǎn)方法和簡(jiǎn)史：無(wú)縫管的生產(chǎn)方法很多。無(wú)縫鋼管根據(jù)交貨要求，可用熱軋(約占80～90％)或冷軋、冷拔（約占10～20％）方法生產(chǎn)。熱軋管用的坯料有圓形、方形或多邊形的錠、軋坯或連鑄管坯，管坯質(zhì)量對(duì)管材質(zhì)量有直接的影響。熱軋管有三個(gè)基本工序：①在穿孔機(jī)上將錠或坯穿成空心厚壁毛管；②在延伸機(jī)上將毛管軋薄，延伸成為接近成品壁厚的荒管；③在精軋機(jī)上軋制成所要求的成品管。軋管機(jī)組系列以生產(chǎn)鋼管的最大外徑來(lái)表示。無(wú)縫鋼管生產(chǎn)方法見表1，括號(hào)中數(shù)字為創(chuàng)制年代。 　　無(wú)縫鋼管生產(chǎn)有近 100年的歷史。德國(guó)人曼尼斯曼

22、兄弟于1885年首先發(fā)明二輥斜軋穿孔機(jī)，1891年又發(fā)明周期軋管機(jī),1903年瑞士人施蒂費(fèi)爾（R.C.Stiefel）發(fā)明自動(dòng)軋管機(jī)（也稱頂頭式軋管機(jī)），以后又出現(xiàn)了連續(xù)式軋管機(jī)和頂管機(jī)等各種延伸機(jī)，開始形成近代無(wú)縫鋼管工業(yè)。20世紀(jì)30年代由于采用了三輥軋管機(jī)、擠壓機(jī)、周期式冷軋管機(jī)，改善了鋼管的品種質(zhì)量。60年代由于連軋管機(jī)的改進(jìn)，三輥穿孔機(jī)的出現(xiàn)，特別是應(yīng)用張力減徑機(jī)和連鑄坯的成功，提高了生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了無(wú)縫管與焊管競(jìng)爭(zhēng)的能力。70年代無(wú)縫管與焊管正并駕齊驅(qū)，世界鋼管產(chǎn)量以每年 5％以上的速度遞增。中國(guó)1953年后重視發(fā)展無(wú)縫鋼管工業(yè)，已初步形成軋制各種大、中、小型管材的生產(chǎn)體系。銅管一

23、般也采用錠坯斜軋穿孔、軋管機(jī)軋制、盤管拉伸工藝。 　　自動(dòng)軋管生產(chǎn)：生產(chǎn)無(wú)縫鋼管的方式之一。生產(chǎn)設(shè)備由穿孔機(jī)、自動(dòng)軋管機(jī)、均整機(jī)、定徑機(jī)和減徑機(jī)等組成。其生產(chǎn)工藝流程見圖1。 　　 穿孔機(jī)：常用的二輥斜軋穿孔過(guò)程見圖2。圓管坯穿軋成空心的厚壁管（毛管），兩個(gè)軋輥的軸線與軋制線構(gòu)成一個(gè)傾斜角。近年來(lái)傾斜角已由6°～12°增至13°～17°,使穿孔速度加快。生產(chǎn)直徑250mm以上鋼管，采用二次穿孔,以減少毛管的壁厚。帶主動(dòng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)盤穿孔、帶后推力穿孔、軸向出料和循環(huán)頂焊等新工藝也取得一定的發(fā)展,從而強(qiáng)化了穿孔過(guò)程,改進(jìn)了毛管質(zhì)量。 自動(dòng)軋管機(jī)：把厚壁毛管軋成薄壁荒管。一般經(jīng)2～3道次

24、，軋制到成品壁厚,總延伸率約為1.8～2.2。70年代以來(lái)，用單孔槽軋輥、雙機(jī)架串列軋機(jī)、雙槽跟蹤軋制和球形頂頭等技術(shù)，都提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了軋管機(jī)械化。 　　均整機(jī)：結(jié)構(gòu)與穿孔機(jī)相似。均整的目的在于消除內(nèi)外表面缺陷和荒管的橢圓度，減少橫向壁厚不均勻。近年采用三輥均整機(jī)，提高了均整機(jī)變形量和均整效率。 　　定徑機(jī)：由3～12架組成，減徑機(jī)由 12～24架組成，減徑率約達(dá)3～12％。50年代出現(xiàn)的張力減徑機(jī),在調(diào)整輥速和減徑的同時(shí)，以適當(dāng)?shù)膹埩刂票诤?。新型張力減徑機(jī)一般用三輥式，有18～28架，最大減徑率達(dá)75％，減壁率達(dá)44％，出口速度達(dá)每秒18mm。張力減徑機(jī)有兩端增厚的缺點(diǎn)，可用“

25、頭尾端部突加電氣控制”或微張力減徑消除。 　　自動(dòng)軋管機(jī)組常用系列有外徑為100mm、140mm、250mm和400mm四種,生產(chǎn)外徑17～426mm鋼管。機(jī)組的特點(diǎn)是在穿孔機(jī)上實(shí)現(xiàn)主要變形，規(guī)格變化較靈活，生產(chǎn)品種范圍較廣。由于連續(xù)軋管技術(shù)的發(fā)展，已不再建造140mm以下的機(jī)組。 　　連續(xù)軋管生產(chǎn)：生產(chǎn)設(shè)備由穿孔機(jī)、連續(xù)軋管機(jī)、張力減徑機(jī)組成。工藝流程見圖1。圓坯穿成毛管后插入芯棒，通過(guò)7～9架軋輥軸線互呈90°配置的二輥式軋機(jī)連軋。軋后抽芯棒，經(jīng)再加熱后進(jìn)行張力減徑,可軋成長(zhǎng)達(dá)165m的鋼管。140mm連續(xù)軋管機(jī)組年產(chǎn)40～60萬(wàn)噸，為自動(dòng)軋管機(jī)組的2～4倍。這種機(jī)組的特點(diǎn)是適于生產(chǎn)外

26、徑168mm以下鋼管,設(shè)備投資大,裝機(jī)容量大,芯棒長(zhǎng)達(dá)30m,加工制造復(fù)雜。70年代后期出現(xiàn)的限動(dòng)芯棒連續(xù)軋管機(jī)（MPM）,軋制時(shí)外力強(qiáng)制芯棒以小于鋼管速度運(yùn)動(dòng)，可改善金屬流動(dòng)條件，用短芯棒軋制長(zhǎng)管和大口徑鋼管。 周期軋管生產(chǎn)：以多邊形和圓形鋼錠或連鑄坯作原料，加熱后經(jīng)水壓穿孔成杯形毛坯，再經(jīng)二輥斜軋延伸機(jī)軋成毛管,然后在帶有變直徑孔槽的周期軋管機(jī)上,軋輥轉(zhuǎn)一圈軋出一段鋼管。周期軋管機(jī)又稱皮爾格爾（Pilger）軋管機(jī)。周期軋管生產(chǎn)是用鋼錠作原料，宜于軋制大直徑的厚壁鋼管和變斷面管。 三輥軋管

27、生產(chǎn)：主要用于生產(chǎn)尺寸精度高的厚壁管。這種方法生產(chǎn)的管材，壁厚精度達(dá)到 ±5％，比用其他方法生產(chǎn)的管材精度高一倍左右。工藝流程見圖4。60年代由于新型三輥斜軋機(jī)（稱Transval軋機(jī)）的發(fā)明，這種方法得到迅速發(fā)展。新軋機(jī)特點(diǎn)是軋到尾部時(shí)迅速轉(zhuǎn)動(dòng)入口回轉(zhuǎn)機(jī)架來(lái)改變輾軋角，從而防止尾部產(chǎn)生三角形，使生產(chǎn)品種的外徑與壁厚之比，從12擴(kuò)大到35，不僅可生產(chǎn)薄壁管，還提高了生產(chǎn)能力。 　　 頂管生產(chǎn)：傳統(tǒng)的方法是方坯經(jīng)水壓穿孔和斜軋延伸成杯形毛管，由推桿將長(zhǎng)芯棒插入毛管杯底，順序通過(guò)一系列孔槽逐漸減小的輥式模架，頂軋成管。這種生產(chǎn)方法設(shè)備投資少，可用連鑄坯，能生產(chǎn)直徑達(dá)1070mm、壁厚

28、到200mm的特大特厚的管，但生產(chǎn)效率低,壁厚比較厚，管長(zhǎng)比效短。出現(xiàn)CPE法的新工藝后,管坯經(jīng)斜軋穿孔成荒管，收口后頂軋延伸成管，克服了傳統(tǒng)方法的一些缺點(diǎn)，已成為無(wú)縫管生產(chǎn)中經(jīng)濟(jì)效益較好的方法。 　　擠壓管生產(chǎn)：首先將剝皮圓坯進(jìn)行穿孔或擴(kuò)孔，再經(jīng)感應(yīng)加熱或鹽浴加熱，并在內(nèi)表面涂敷潤(rùn)滑劑送入擠壓機(jī),金屬通過(guò)?？缀托景糁g環(huán)狀間隙被擠成管材(圖5)。主要用于生產(chǎn)低塑性的高溫合金管、異型管及復(fù)合管、有色金屬管等。這種方法生產(chǎn)范圍廣，但產(chǎn)量低。近年來(lái)，由于模具材料、潤(rùn)滑劑、擠壓速度等得到改進(jìn)，擠壓管生產(chǎn)也有所發(fā)展。 　　 導(dǎo)盤軋管生產(chǎn)：又稱狄塞耳(Diessel)法。穿孔后帶

29、長(zhǎng)芯棒的毛管在導(dǎo)盤軋管機(jī)上軋成薄壁管材。軋機(jī)類似二輥斜軋穿孔機(jī)，只是固定導(dǎo)板改成主動(dòng)導(dǎo)盤。由于用長(zhǎng)芯棒生產(chǎn)，管材內(nèi)壁光滑，且無(wú)刮傷；但工具費(fèi)用大，調(diào)整復(fù)雜。主要用于生產(chǎn)外徑 150mm以下普通用途的碳素鋼管。目前使用較少，也無(wú)很大的發(fā)展前景。 　　旋壓管生產(chǎn)：將平板或空心毛坯在旋壓機(jī)上經(jīng)一次或多次旋壓加工成薄壁管材。管子精度高，機(jī)械性能好，尺寸范圍廣，但生產(chǎn)效率低。主要用于生產(chǎn)有色金屬管材，但也越來(lái)越多地用于生產(chǎn)鋼管。旋壓管材除用于生產(chǎn)生活器具、化工容器和機(jī)器零件外，多用于軍事工業(yè)。 　　70年代，采用強(qiáng)力旋壓法已能生產(chǎn)管徑達(dá)6000mm、直徑與壁厚之比達(dá) 10000以上的大直徑極薄圓管和

30、異形管件。 　　冷軋、冷拔管生產(chǎn)：用于生產(chǎn)小口徑薄壁、精密和異形管材。生產(chǎn)特點(diǎn)是多工序循環(huán)工藝。用周期式冷軋管機(jī)冷軋,其延伸率可達(dá)6～8（圖6）。60年代開始向高速、多線、長(zhǎng)行程、長(zhǎng)管坯方向發(fā)展。此外，小輥式冷軋管機(jī)也得到發(fā)展。主要用于生產(chǎn)壁厚小于1mm極薄精密管材，冷軋?jiān)O(shè)備復(fù)雜，工具加工困難，品種規(guī)格變換不靈活；通常采用冷軋、冷拔聯(lián)合工藝，即先以冷軋減壁，獲得大變形量，然后以冷拔獲得多種規(guī)格。 第二章 三輥定徑機(jī)系統(tǒng) 2.1 總體方案 2.1.1 軋輥機(jī)架的確定 鋼管的在張力定徑機(jī)上不僅受到徑向壓縮，同時(shí)還受到縱向拉伸，鋼管在減徑的同時(shí)，壁厚也在減薄。在張力定徑機(jī)上，張力是

31、靠相鄰機(jī)架軋輥間有一速度差來(lái)產(chǎn)生的，速度差越大，則張力越大，反之則越小。張力的大小是通過(guò)改變軋輥速度實(shí)現(xiàn)的。 普通定徑機(jī)是采用二輥式的工作機(jī)座。這種定徑機(jī)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)的鋼管壁厚不均，尤其是減徑量增大是更明顯，甚至出現(xiàn)鋼管內(nèi)孔變方的缺陷；另一缺點(diǎn)是軋輥尺寸大，會(huì)使整個(gè)機(jī)組的長(zhǎng)度增加。因此，在張力減徑機(jī)上采用三輥或四輥式工作機(jī)座較好。三輥式張力減徑機(jī)的機(jī)架可作成方的，也可作成圓的。三個(gè)軋輥互成120度布置，每個(gè)軋輥兩端裝在滾動(dòng)軸承上，互相間用圓錐齒輪聯(lián)接，也就是把齒輪機(jī)座和工作機(jī)座作成一體，相鄰機(jī)架的軋輥軸線相差60度。 由于鋼管斷面的變形任務(wù)由三個(gè)軋輥分擔(dān)，對(duì)每個(gè)軋輥來(lái)說(shuō)變形任務(wù)就減

32、輕了，因而輥徑小，機(jī)架結(jié)構(gòu)緊湊，更重要的是縮短了機(jī)架間距和機(jī)組總長(zhǎng)。而且由于軋輥切槽深度淺，鋼管橫斷面上的壁厚能夠均勻。 從變形特點(diǎn)上分析，四輥式比三輥式好，但是由于軋輥數(shù)增加，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以目前使用的大多數(shù)張力定徑機(jī)為三輥式的。其機(jī)架結(jié)構(gòu)圖如1.1： 圖2.1三輥式張力定徑機(jī)工作機(jī)座結(jié)構(gòu) 2.1.2 傳動(dòng)裝置的確定 2.1.2.1單獨(dú)傳動(dòng) 單獨(dú)傳動(dòng)的張力定徑機(jī)很少采用。因?yàn)?，每架減徑機(jī)都需要一臺(tái)功率較大的電機(jī)來(lái)帶動(dòng)，整個(gè)機(jī)組的電機(jī)功率過(guò)大，電器控制裝置費(fèi)用高，技術(shù)復(fù)雜。另外，當(dāng)鋼管咬入時(shí)不可避免的要發(fā)生速度降現(xiàn)象，不能保證鋼管上的張力穩(wěn)定，軋出的鋼管在整個(gè)長(zhǎng)度上壁厚不均。 2

33、.1.2.2集體傳動(dòng) 集體傳動(dòng)的張力定徑機(jī)，有以下三種調(diào)節(jié)機(jī)架間的張力大小的途徑。 a. 主電機(jī)通過(guò)圓錐齒輪傳動(dòng)裝置帶動(dòng)各個(gè)機(jī)架，在每個(gè)機(jī)架的圓錐齒輪傳動(dòng)裝置和機(jī)架間，都有一套輔助液壓傳動(dòng)裝置，用來(lái)調(diào)整每個(gè)機(jī)架的軋輥速度。采用這種方法，液壓傳動(dòng)裝置要傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)軋輥所需的全部扭矩。因此，液壓裝置要相當(dāng)龐大，制造和維護(hù)都比較困難。 b. 采用兩臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其中一臺(tái)主電機(jī)借助圓錐齒輪傳動(dòng)裝置給軋輥以基本轉(zhuǎn)速，而另一臺(tái)電機(jī)通過(guò)另一套圓錐齒輪傳動(dòng)裝置和裝在每個(gè)機(jī)架上的差動(dòng)裝置，使相鄰機(jī)架軋輥轉(zhuǎn)速差增大或減小，從而增大或減小機(jī)架間張力。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是完全采用電器傳動(dòng)，容易掌控，缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)不靈活。

34、c. 采用一臺(tái)主電機(jī)經(jīng)圓錐齒輪傳動(dòng)裝置，給軋輥以基本轉(zhuǎn)速，同時(shí)在每個(gè)機(jī)架上配套一套液壓傳動(dòng)裝置，通過(guò)差動(dòng)裝置來(lái)調(diào)整每個(gè)機(jī)架的軋輥轉(zhuǎn)速。這種傳動(dòng)方法的液壓傳動(dòng)裝置不負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)動(dòng)軋輥所需的全部扭矩，只起調(diào)節(jié)控制張力的作用。因此。液壓傳動(dòng)裝置比第一種要小，操作也比較方便，克服了前兩種的缺點(diǎn)，現(xiàn)在多數(shù)張力減徑機(jī)采用這種傳動(dòng)方式。 集體驅(qū)動(dòng)雖然設(shè)備比較復(fù)雜，制造比較困難，但是能克服咬入鋼管時(shí)所產(chǎn)生的速度降，保證各機(jī)架間的一定張力，同時(shí)，電機(jī)的總功率小，所以比單獨(dú)傳動(dòng)優(yōu)越。 在張力定徑機(jī)上，鋼管是在機(jī)架間承受張力的情況下軋制的。鋼管按順次通過(guò)各架軋機(jī)，在鋼管頭部進(jìn)入軋機(jī)和尾部離開軋機(jī)的一段時(shí)間內(nèi)，鋼管承受

35、的張力是變化的。因此，鋼管兩端都會(huì)產(chǎn)生壁厚縱向不均的缺陷，壁厚不均的管端必須切去，為了減少切頭損失，要盡量縮短機(jī)架間距，另外用張力減徑法應(yīng)盡量生產(chǎn)長(zhǎng)管，以相對(duì)減少切頭損失，理想的情況是將連續(xù)不斷的鋼管送至張力減徑機(jī)中進(jìn)行減徑。因此，在能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)頭減徑的連續(xù)電焊管和連續(xù)爐悍管機(jī)組中，張力減徑機(jī)就能充分發(fā)揮他的優(yōu)越性。減徑后的鋼管很長(zhǎng)時(shí)，可以用飛剪機(jī)在鋼管進(jìn)行過(guò)程中鋸切成需要的長(zhǎng)度。 其原理圖如集體傳動(dòng)圖： 這套張力定徑機(jī)由傳動(dòng)裝置、差動(dòng)齒輪箱、減速箱、機(jī)架、液壓調(diào)速系統(tǒng)、光電系統(tǒng)六部組成。軋機(jī)的啟動(dòng)、停車、觀察用轉(zhuǎn)情況都集中在操作臺(tái)上。 整個(gè)軋機(jī)由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，主電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸節(jié)帶動(dòng)傳動(dòng)軸，傳

36、動(dòng)軸上有六對(duì)圓錐齒輪，每對(duì)圓錐齒輪通過(guò)齒輪傳動(dòng)差動(dòng)齒輪，使聯(lián)接定徑機(jī)的減速箱高速軸獲得一個(gè)速度，通過(guò)減速器傳給軋輥。當(dāng)附加速度等于零時(shí)，使軋輥獲得的速度，稱為軋輥的基本轉(zhuǎn)速，因?yàn)闇p速箱中6對(duì)齒輪速比是變化的，致使1—6架工作機(jī)座的軋輥基本轉(zhuǎn)速是遞增的。 傳動(dòng)軸上的圓錐齒輪除帶動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)差動(dòng)齒輪外，還帶動(dòng)增速機(jī)構(gòu)，使獲得固定高轉(zhuǎn)速，通過(guò)聯(lián)軸器接變量泵，變量泵向定量馬達(dá)供油，使馬達(dá)獲得一個(gè)轉(zhuǎn)速，通過(guò)聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動(dòng)差動(dòng)機(jī)構(gòu)，使聯(lián)接減徑機(jī)的減速箱高速軸又獲得一個(gè)可變化速度?？勺兓俣扰c上述一樣，通過(guò)減速器傳給軋輥，使軋輥又獲得一個(gè)轉(zhuǎn)速，稱為附加速度。附加速度與基本轉(zhuǎn)速疊加，因而可達(dá)到調(diào)節(jié)軋輥轉(zhuǎn)速的目的。

37、 改變變量泵的斜盤角度，及可改變流量，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速也相應(yīng)改變，從而實(shí)現(xiàn)軋機(jī)單獨(dú)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。 2.1.2.3 差動(dòng)傳動(dòng) 差動(dòng)傳動(dòng)的張力定徑機(jī)由于采用差動(dòng)機(jī)構(gòu)而得名。所謂差動(dòng)傳動(dòng)，即利用差動(dòng)系統(tǒng)，在主傳動(dòng)的基礎(chǔ)上，附加以疊加傳動(dòng)。差動(dòng)變速器有多種形式，如圖2.2這里采用錐齒輪傳動(dòng)的差動(dòng)變速器。 圖2.2差動(dòng)變速器 軋輥由錐齒輪差動(dòng)變速器的行星架傳動(dòng)。接主電機(jī)，接液壓馬達(dá)。軋制力矩和出軸速度用如下關(guān)系表示： (2-1) 式中，。所以主電機(jī)和液壓馬達(dá)各承受一半的軋制的力矩。 2.2 參數(shù)計(jì)算 主要內(nèi)容是針對(duì)三輥定徑機(jī)機(jī)構(gòu)、機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)

38、行具體的分析和計(jì)算，電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)方式和機(jī)架的選擇，主要零件的設(shè)計(jì)和校核以及軸承的選用和壽命計(jì)算等。 2.2.1 性能參數(shù) 鋼管軋制規(guī)格： 入口處： 出口處： 管直徑： 255mm 最大直徑：247.8mm 最大壁厚：22.6mm 最小直徑：169.4mm 最小壁厚：6.20mm 最大壁厚：25.20mm 最大長(zhǎng)度：27.5m 最小壁厚：6.550mm 最小長(zhǎng)度：12.3m 長(zhǎng) 度：32m 軋制速度

39、： 入口最大軋制速度： 1.2m/s 入口最小軋制速度： 0.6m/s 出口最大軋制速度： 1.75m/s 出口最小軋制速度： 0.6m/s 軋制溫度： 入口處： 900—950度 出口處：830度 2.2.2 機(jī)架個(gè)數(shù)的確定 減徑機(jī)的外徑減徑率每架是3.5—12%，總的外徑減徑率最大為75%。各架減徑率分配規(guī)律為： a. 第一架選取微小的減徑率約3—5%，第二架采取大的減徑率約8—12%。 b. 靠近尾部的機(jī)架減徑率應(yīng)逐步減小，直到最后機(jī)架減徑率為零，以保證成品管具有

40、圓的斷面。 c. 前面機(jī)架應(yīng)采取較大減徑率，因?yàn)榇藭r(shí)軋件溫度較高，變形抗力較小，其次，軋制速度較小，因而單個(gè)機(jī)架所消耗的動(dòng)力較低。 總減徑率： 根據(jù)以上規(guī)律?。旱谝患軠p徑率為 3% 第二架減徑率為 12% 第三架減徑率為 10% 第四架減徑率為 8% 第五架減徑率為 6% 第六架減徑率為 0% 2.2.3 軋制總壓力的確定 機(jī)架孔型直徑：

41、 (2-2) ——減徑率 橢圓系數(shù)： (2-3) ——長(zhǎng)半軸與短半軸的比值 與相對(duì)應(yīng)的的值： 長(zhǎng)半軸： (mm) (2-4)

42、短半軸：（mm） (2-5) 軋槽寬度：(mm) (2-6) 軋輥的理想直徑： (2-7)

43、 ——壓下量（mm） ——咬入角，型鋼時(shí)取15° 最大的=-=217.668-195.901=21.767 =21.767，則640，所以取軋輥直徑為750mm。 底圓直徑：（mm） (2-8) 接觸面積的計(jì)算： (2-9) 平均單位壓力的計(jì)算： (2-10) 式中——考慮不接觸變形區(qū)和張力系數(shù)

44、 (2-11) 式中——進(jìn)入孔型的鋼管平均直徑： ——進(jìn)入孔型的鋼管壁厚： (2-12) 其中 (2-13) ——荒管的平均直徑： —— 孔型底部的軋輥半徑： ——孔型底部的軋輥半徑； ——鋼管在孔型中的壓下量；

45、 ： =1.15 為軋制溫度下管材的屈服點(diǎn)； 、前、后張力系數(shù)； 為軸向?qū)?shù)變形： = 為鋼管截面積； 為壁厚系數(shù)； 為切向?qū)?shù)變形： 簡(jiǎn)化后為葉米利羊年科公式： 式中：——金屬的抗拉強(qiáng)度極限，45鋼的=676.2mpa； t——軋制溫度

46、；t =950℃ ——軋制后管子的壁厚尺寸系數(shù)；=0.6 =445.991 MPa 所以軋制壓力： =3684.667××445.991×=1643.328KN =9172.15××445.991×=4090.696KN =4784.397××445.991×=2133.798KN =4228.204××445.991×=1885.74KN =3383.27××445.991×=1508.908KN =4201.98××4

47、45.991×=1874.045KN 2.2.4 軋制力矩的確定 (2-14) f——金屬與軋輥間的摩擦系數(shù) ——軋輥速度與管子速度一致的點(diǎn)所形成的軋制直徑相符合的中心角 (2-15) 2——是軋輥對(duì)鋼管的包角= =255-169.4=85.6 ——軋輥半徑

48、 (2-16) ——軋輥材料修正系數(shù) 鋼輥=1，硬面鑄鐵軋輥=0.8

49、 t——軋制溫度 t=950度 2.3 總功率的驗(yàn)算及電機(jī)的選擇 2.3.1 與軋輥軸相聯(lián)接的減速器的確定 定徑機(jī)的軋輥的轉(zhuǎn)速一般為30—140r/min,這里取40r/min，由于軋制的最大的速度為1.2m/s,同時(shí)減速器與軋輥軸的距離比較遠(yuǎn)，所以取兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（表16-2-2）取ZLY 560-14-I，其公稱傳動(dòng)比為14，實(shí)際為14.14。 三輥定徑機(jī)由于是以來(lái)保證無(wú)縫鋼管外徑尺寸精度及表面質(zhì)量和鋼管壁厚的，故要求三個(gè)軋輥的轉(zhuǎn)速相同，因此三輥定徑機(jī)的主電機(jī)軸上的力矩有兩部分組成，即：

50、 (2-17) ——三輥定徑機(jī)主電機(jī)的力矩 ——三輥定徑機(jī)軋輥上的最大軋制力 ==91186.838Nm ——附加摩擦力矩，即當(dāng)軋制時(shí)由于軋制力作用在軋輥軸承上，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其他傳動(dòng)中的摩擦而產(chǎn)生的附加力矩 i——主電機(jī)與軋輥間的傳動(dòng)比 2.3.2 附加力矩的確定 附加力矩包括兩部分，其一是由于三輥定徑機(jī)的軋制總壓力P在軋輥上所產(chǎn)生的附加摩擦力矩，這部分已經(jīng)包括在軋輥傳動(dòng)力矩之內(nèi)；另一部分為各傳動(dòng)零件推算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩。

51、 (2-18) ——主電機(jī)到軋輥間傳動(dòng)效率，一般為=0.96—0.98 取=0.97 主電機(jī)軸上的力矩為： 2.3.3 主電機(jī)的選擇 ——額定靜力矩 ——電機(jī)最大轉(zhuǎn)速 ——電機(jī)過(guò)載系數(shù) 采用荷夫推薦電機(jī)過(guò)載系數(shù)值如下： 可逆轉(zhuǎn)電機(jī) =2.5—3.0

52、 不可逆轉(zhuǎn)電機(jī) =1.5—2.0 帶有飛輪的電機(jī) =4--6 取 =3.0 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表（23—105）取得YZR(355--10)電機(jī)，其額定=132Kw,轉(zhuǎn)速為588r/min。屬于冶金用繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)。 2.4 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 為了保證鋼管的表面質(zhì)量要求三個(gè)軋輥軸是同速的，所以齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是1，只起傳遞力矩的作用而不起變速的作用，即兩齒輪的齒數(shù)是相同的。又因?yàn)槿侀g的夾角都是60度，所以采用直齒錐齒輪傳動(dòng)且其分度圓錐角為=30度。為了設(shè)計(jì)及維護(hù)方便，兩粘合的齒輪為相同的。 2.4.1

53、 選取材料，定許用應(yīng)力 三輥定徑機(jī)齒輪傳動(dòng)的力矩是比較大的，所以選取硬度較大的材料。選用20CrMnTi,經(jīng)淬火后，其硬度為870—880HBS，抗拉強(qiáng)度，屈服極限。由于是硬齒面，所以按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。 2.4.2 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) (2-19) m——錐齒輪大端的端面模數(shù) K——載荷系數(shù)，可以近似取K=1.3—1.7，當(dāng)載荷平穩(wěn)傳動(dòng)精度高轉(zhuǎn)速較低，以及齒輪兩側(cè)布置軸承時(shí)K取小值。 ——齒寬系數(shù) ——齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩

54、 ——彎曲許用應(yīng)力 ——復(fù)合齒形系數(shù) ——齒數(shù)比 2.4.2.1定齒根彎曲許用應(yīng)力 在機(jī)械設(shè)計(jì)中給出了的變化范圍，當(dāng)齒輪材質(zhì)及熱處理質(zhì)量達(dá)到很高要求時(shí)，可取上ME，達(dá)到中等要求時(shí)取中限MQ，達(dá)到最低要求時(shí)取下限ML。雙向傳動(dòng)，即在對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力下工作的齒輪其值乘以系數(shù)0.7。 ——試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞極限，由機(jī)械設(shè)計(jì)表（5—32）得=525MPa ——試驗(yàn)齒輪應(yīng)力修正系數(shù)，一般取=2 ——彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，一般取=1 ——彎曲確定最小安全系數(shù)，一般傳動(dòng)=1.3—1.5，重要

55、傳動(dòng)=1.6—3.0，這里取=1.6 2.4.2.2 計(jì)算齒輪的名義轉(zhuǎn)矩 由于三輥定徑機(jī)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比i=1，因此兩齒輪完全相同，且傳遞的扭矩是總的2/3。 ——三輥定徑機(jī)主軸的輸入功率 ——三輥定徑機(jī)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 ——主電機(jī)到軋輥間的傳動(dòng)效率，一般情況為=0.8—0.92，取=0.92 2.4.2.3 選擇載荷系數(shù) 通常近似取k=1.3—1.7,當(dāng)原動(dòng)機(jī)為電機(jī)、汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、工作載荷平穩(wěn)，且齒輪軸承對(duì)稱時(shí)，取小值。當(dāng)齒輪制造精

56、度高時(shí)，可以減小內(nèi)部動(dòng)載荷k可取較大值，取k=1.3. 2.4.2.4 選取齒寬系數(shù) b——齒輪輪齒寬度 R——錐齒輪外錐距 由機(jī)械設(shè)計(jì)表（5—11）一般取=0.25—0.5，取=0.45 2.4.2.5 初定齒輪系數(shù) 初步確定齒輪齒數(shù)，螺旋角，齒數(shù)比=1 2.4.2.6 確定復(fù)合齒形系數(shù) 因?yàn)閮升X輪所選用的材料及外形相同，因此齒輪的齒根彎曲許用應(yīng)力相同，錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)為7，變位系數(shù)x=0。所以由機(jī)械設(shè)計(jì)表（5—38）得=4.02。 即 =15.9

57、84 由機(jī)械設(shè)計(jì)表（5—10）取 m=16 所以齒輪的參數(shù)如下： 齒數(shù) Z=23 齒寬，b=118 模數(shù) m=16 齒頂角 頂隙 分度圓直徑 壓力角 = 齒頂圓直徑 螺旋角 齒根圓直徑 齒數(shù)比=1 當(dāng)量齒數(shù)=27 齒頂高 頂錐角 齒根高

58、 根錐角 錐距 2.4.3 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 2.4.3.1 確定齒面接觸疲勞許用應(yīng)力 (2-20) ——齒輪的接觸疲勞許用應(yīng)力 ——試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限，由機(jī)械設(shè)計(jì)表（5—33）得=1650MPa ——接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，一般傳動(dòng)取=1.0—1.2，重要傳動(dòng)取=1.3—1.6，這里取=1.5。 ——接觸疲勞強(qiáng)度的壽命系數(shù)，=1

59、 ——工作硬化系數(shù)，它是用以考慮經(jīng)磨齒的硬齒面小齒輪與調(diào)質(zhì)鋼大齒輪相嚙合時(shí)，對(duì)大齒輪面產(chǎn)生的硬化作用，從而使大齒輪的得到提高的系數(shù)，當(dāng)兩齒輪均為硬齒面時(shí)=1。 2.4.3.2 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 (2-21) ——材料彈性系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)表（5—7）得=188 =1005.326MPa< 所以齒面接觸疲勞強(qiáng)度足夠。 2.5 主傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 軸是機(jī)器中的主要支撐零件之一，一切回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件，都必須安裝在軸上才能傳動(dòng)動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。 2.5.

60、1 最小軸頸的估算 (2-22) C——由軸的材料和軸承情況確定的常數(shù) 因?yàn)閭鲃?dòng)的力矩比較大，且受到交變載荷，所以選取合金材料。選取42CrMo,由機(jī)械設(shè)計(jì)表（12—4）得C=98。 由于主傳動(dòng)軸的輸入端連接聯(lián)軸器部位使用花鍵聯(lián)接，要有花鍵槽，所以其軸頸應(yīng)增大8%，所以 又所以取輸入端聯(lián)軸器的軸徑為168 2.5.2 聯(lián)軸器部位花鍵的設(shè)計(jì) 根據(jù)GB1144-72且=168，所以花鍵的參數(shù)如下： 齒數(shù) Z=41

61、 齒頂圓直徑 =160 壓力角 = 齒根圓直徑 =170 模數(shù) m=4 分度圓直徑 d=164 齒寬 b=186 花鍵的校核： ——各齒間載荷不均勻系數(shù)，一般取=0.7—0.8，取=0.8 ——齒數(shù) ——齒的工作高度，漸開線花鍵h=m ——齒的工作長(zhǎng)度=b ——平均直徑，漸開

62、線花鍵=m ——許用擠壓應(yīng)力取120 < 所以符合要求。 2.5.3 鼓型齒的設(shè)計(jì) 聯(lián)接軋輥和傳動(dòng)齒輪箱的齒輪聯(lián)接軸，與一般齒輪聯(lián)接軸節(jié)不完全相同，這是因?yàn)檐堓侀g距需要調(diào)整，要求齒輪聯(lián)軸的傾角要比一般的齒輪聯(lián)接節(jié)的大，所以要求這種連接軸的外齒套作成特殊形狀。（如圖2.3）外齒套的齒頂和齒根都作成以套筒中心線上o點(diǎn)為中心的球面，齒型為鼓型斷面，這樣就能滿足軋輥徑向調(diào)整的要求。由于采用這種齒輪聯(lián)接軸更換軋輥就比采用萬(wàn)向聯(lián)接軸方便得多。 圖2.3鼓型齒聯(lián)軸器 鼓型齒參數(shù)： 齒數(shù) Z=41

63、 齒頂圓直徑 =352 齒寬 b=80 壓力角 = 模數(shù) m=8 分度圓直徑 d=328 2.5.4 軋輥的設(shè)計(jì) 力學(xué)參數(shù)計(jì)算中得到軋輥的理想直徑為750，軋輥半徑中最小的為，一般取軋輥的厚度。 圖2.4軋輥圖 取 190 孔槽寬度最大為，所以取。 2.5.5 軸承段軸的設(shè)計(jì) 軸承是由意大利INNSE公司提供的，為雙列自動(dòng)調(diào)心圓柱滾子軸承，能滿足軋輥徑向調(diào)整時(shí)產(chǎn)生小的轉(zhuǎn)角的要求，其型號(hào)為32930/DF其主要尺寸如圖

64、2.5： 圖2.5自動(dòng)調(diào)心滾子軸承 d=220 D=340 b=95 d的配合為過(guò)盈配合所以公差取，D的配合為基軸制所以配合取。 軸承兩端的兩個(gè)小梯形孔是為了方便對(duì)軸承潤(rùn)滑而設(shè)計(jì)的其尺寸如圖所示。 為了減小軸的彎矩，從而增強(qiáng)軸的抗彎扭強(qiáng)度，要使軸承盡量靠近軋輥和錐齒輪，為了使軸承和軋輥的定位良好，所以要用軸肩來(lái)定位，它要定位在軸承的內(nèi)環(huán)上所以取軸肩的直徑d=229,寬度b=20。軸承部的軸要與軸承相配合所以其軸徑為220，同時(shí)為了對(duì)軸承進(jìn)行左定位其軸段的長(zhǎng)度要小于軸承的寬度2—3毫米，即其長(zhǎng)度為95-3=92。 軸承的左邊安裝錐齒輪，但為了使軸承定位同時(shí)軸承和錐

65、齒輪不能直接接觸，所以中間要用間隔環(huán)隔開。其結(jié)構(gòu)如圖2.6： 圖2.6間隔環(huán) 因?yàn)殄F齒輪的內(nèi)孔徑為190，所以取d=192,D要與錐齒輪的大端面相匹配同時(shí)要對(duì)軸承的內(nèi)環(huán)進(jìn)行定位所以D不能大于軸承內(nèi)環(huán)的直徑，取D=240，厚度b=5。齒輪與軸是花鍵聯(lián)接，其軸徑應(yīng)為花鍵的頂圓直徑減去頂隙，所以花鍵段的軸徑，光軸配合段的軸徑為，由齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)可得，軸承左邊的一段軸的長(zhǎng)度為3+5+35.5=43.5。與花鍵配合的一段軸的長(zhǎng)度為103-43.5-4=55.5。 這一部分的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2.7： 圖2.7軋輥?zhàn)筮叺妮S段 2.5.6 自由軸段的設(shè)計(jì) 由于三軋輥軸為正三角形分布，所以自由段

66、相對(duì)而言比較長(zhǎng)，所以為了減小軸的受力狀況，也同時(shí)為了避免軸與機(jī)架直接接觸而在軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生干摩擦，所以需要在自由軸段設(shè)計(jì)組合軸承。其基本尺寸如圖2.8： 圖2.9組合軸承 1是外墊套其尺寸為203×250×11，2是滾子環(huán)其尺寸為200×250×15，3是隔套。 2.5.7 環(huán)的設(shè)計(jì) 由于要對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻，所以要用環(huán)將軸承和軋輥隔開，需要有環(huán)。軋輥的直徑為190，環(huán)的右側(cè)面要與軋輥相匹配，根據(jù)軋輥和其軸段的尺寸可得環(huán)I的尺寸如圖2.10： 圖2.10油環(huán)I 有，左邊與軸套配合所以，。d的配合為基軸制配合為H7，要求要大于環(huán)II中的所以取，其它各配合面的粗糙度如圖2.11所示。其兩端面的圓跳動(dòng)精度為0.025。 環(huán)II的尺寸如圖2.11： 圖2.11間隔環(huán)II 軋輥的直徑為190，d要與軋輥軸配合所以d=190,其配合為基軸制H7，它與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，1處安裝密封圈的部位，O型環(huán)200×5.7，所以。要與定位軸肩相配合，所以=230，，。 軋輥段的軸的長(zhǎng)度的確定： 圖2.12軋輥段軸圖 所以軋輥軸的長(zhǎng)度為：22+10+325+10=367，其又側(cè)有