機械-帶鋼矯正機整機設計-資料下載頁

【導讀】本文是針對9輥的輥式帶鋼矯正機的設計。其中有兩個夾送輥，七個矯正輥。以及其他類型的復雜變形的機器。該機器利用鋼板在軋輥間經過多次反向彎曲，使。原始曲率的不均勻度逐漸減小，進而矯平。本次設計主要是在給定的參數下對帶鋼矯正機進行了全方面的具體的設計。液壓壓下裝置和矯正機主體部分的設計。其中包括電機的選取，減速器的選取，分。且對主體設計機器的傳動形式；機器的組成結。構；主要技術參數；各主要零部件的設計校核。進行了較為詳細的說明。

　　

【正文】 STY — 應力修正系數， 取 內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） 25 NTY — 壽命系數，取 MINFS— 最小安全系數， 取 reltYδ — 齒根圓角敏感系數，取 RreltY — 齒根表面狀況系數，取 XY — 尺寸系數， 所以： FPδ = N/ 2mm 滿足： FPδ ≥ Fδ 軸承的選用 由于滾動軸承摩擦損失小，維護方便，而且為了使齒輪軸承的尺寸和型號一致，各個齒輪軸徑都做成相同尺寸。 查資料 [6]P387 得選用 0319 中窄型向心球軸承， 基本尺寸， d=75mm D=160mm B=37mm r= G= 內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） 26 第七章 滑塊式萬向接軸的設計 萬向接軸材料和結構尺寸的確定 在本次設計中，萬向接軸的材料選用高強度的 45 號鋼， 其中： bδ =588 aMP sδ =294 aMP ]τ[ =25— 45 aMP 取 ]τ[ =30 aMP 接軸兩端鉸鏈中心線之間的長度 L，由接軸最大允許傾角 ? 和上矯正輥在最高提升位置時，上矯正輥中心線與上齒輪軸中心線之間的距離 sh 來確定，由資料 [1]公式 751 得： 接軸兩端長度： αt a nαt a n AhHDhL Xs 177。+== 式中； α— 接軸兩端最大傾角，在板帶軋機上一般為 6— 10 度， 現取 10 度， H— 上矯正輥最大提升高度，取 100mm D— 矯正輥直徑，由前面計算可知為 128 mm A— 齒輪機座的中心距，既分軸箱中上下兩軸間距離 130 mm Xh — 下輥矯正中心線與下齒輪中心線間距，取 0， 所以： L= mm 根據資料 [1]知，滑塊式萬向接軸的叉頭直徑 D 取決于磨損后的軋輥直徑，叉頭直徑一般比軋輥最小直徑小 5— 16 mm，滑塊式萬向接軸各部分結構尺寸可根據叉頭直徑 D 以資料 [1]提供的經驗公式求出： 叉頭直徑 D— 128（ 5— 16） =112— 123 mm 取 115 mm 叉頭鏜孔直徑 d= (— )D =— mm 取 80mm 內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） 27 扁頭厚度 =l (— )D=— mm 取 50 mm 接軸本體直徑 0d =（ — ） D=— 69 mm 取 65 mm 叉頭開口 BB1 取 B=35 mm 萬向接軸的校核 萬向接軸鉸鏈在徑向尺寸受到限制的條件下，要傳遞較大的 扭距，應此接軸鉸鏈應具有足夠的強度，一般來說，滑塊式萬向接軸的強度計算方法有兩種。一種是按照材料力學的理論計算方法，另一種是建立在實驗基礎上的計算方法。在本設計中采用后一種方法來 校核受扭轉力矩最大的萬向接軸強度。由前面的矯正機力能參數的計算知，矯正輥第三輥的壓力 3P =，承受著最大的矯正扭矩和矯正壓力，所以主要校核第三輥上的萬向接軸強度。 根據資料 [3]的 1444 公式得：第三輥所承受的扭矩為： 3M = ))(1(4 δ33112m a xm a xbas CCEEEEEhDb +? 式中： EE1 — 為金屬材料的硬化模量與彈性模量的比值， 取 0 D— 矯正輥輥徑， maxb — 被矯正的帶鋼寬度 500 mm maxh — 帶鋼最大厚度 5 mm sδ — 帶鋼材料的屈服極限 360 aMP E— 帶鋼彈性模量 μ— 軋件與輥子的滾動摩擦系數 1f — 軸承摩擦系數 1d — 輥子軸承處直徑， 取 65 mm 內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） 28 3p — 第三矯正機受到的壓力 由資料 [3]圖 1448 查得 3bC = 所以： 3M =470 mN? 接軸扁頭強度計算： 查資料 [1]的公式 711 知，當萬向接軸傳遞的扭矩力矩為 M 時，合力 P 為： P=bbM320 式中： M— 接軸傳遞扭矩 470 mN? 0b — 扁頭總彎度，數值等于叉頭直徑 115 mm b— 扁頭的一個分支寬度 40 mm 所以： P= 合力 P 對于危險截面產生彎曲應力和扭轉應力，計算應力 jδ 可按資料 [1]的經驗公式 715得： jδ = ])η6(χ9χ3[)32( 2220bSbbM ++ 式中： S— 扁頭厚度 30 mm η— 轉化系數，由資料 [1]表 73 查得 η = χ— 合力對斷面的力臂，由資料 [1]的公式 714 得 χ = 所以： jδ = aMP 萬向接軸由于徑向尺寸受到限制，傳遞的扭矩力矩又較大，計算應力往往很大，其安全內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） 29 系數 一般能達到 5，現取 n=5，由資料 [1]的公式 744 得： [δ ]=ab MPn = 可得： jδ [δ ] 故校核扁頭合格。 叉頭處強度的校核； 根據 分析可知，叉頭的最大應力點的主應力數值，決定于接軸的傾角 ? 和叉頭鏜孔直徑與叉頭外徑的比值（ )Dd， 由資料 [1]的公式 738 得： 39。δj =35 kdDDDM ? )( 式中： d— 叉頭鏜孔直徑 54 mm D— 叉頭外徑 115 mm k— 接軸傾角 ? 影響系數，由資料 [1]圖 721 查得 k= 所以： 39。δj = aMP [τ ] 故叉頭的強度滿足使用要求。 軸體強度校核： 由資料 [1]公式 743 知，軸體扭矩應力 τ 的計算公式，當萬向接軸的傾角 04α 時， τ =30 )αsin1(5 dM + 式中： M— 接軸傳遞扭矩 470N? m α— 接軸傾角 010 0d — 萬向軸承的直徑 65 mm 所以： τ= aMP [τ ]=30 aMP 故軸體強度滿足要求。 內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） 30 第八章 矯正機輥子的設計 輥子材料的選擇 矯正機輥子與軋件直接接觸 ,為了避免輥子過早磨損和保證矯正機可靠工作 ,對工作輥有以下的要 求 1, 輥面要有很高的硬度 , 2. 有高的加工精度 , 3. 具有較高的抗彎和抗扭強度 , 根據資料 [1]表 117 查得 ,冷矯時 ,工作輥輥面硬度應為 60— 65HRC,根據資料 [1]表 118 知 ,軸頸硬度應為 2535HRC,矯平輥材料根據資料 [1]表 37 選合金 鋼 ， 查資料 [2]表 3128 知，其含碳量為 %— %， 參考資料 [2]表 319 中知，力學性能： bδ ≥ 1130 aMP sδ ≥ 980 aMP 輥子的結構設計 矯正機輥子由 輥身、輥頸、軸頭三部分組成。輥身主要起矯平帶鋼的作用，輥頸安裝在軸 承中，并通過軸承座和壓下裝置把矯正力傳給機架。軸頭采用圓柱形軸頭。 輥身直徑 D=128mm 輥徑處直徑查資料 [1]得 d=(— )D 取 d=65 mm 輥徑伸出量 =2l (— 1) d 取 =2l 60 mm 考慮到軸徑要伸出機架與萬向接軸聯接，可取的長一些。 因為矯正輥軸頭直徑與萬向接軸軸套的配合要求： 1d =55 mm 1l =60 mm 內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） 31 輥子的強度矯核 總的來說；軋輥的破壞決定于各種應力，其中包括彎曲應力，扭轉應力。由于溫度分布不均引起的溫度應力及軋輥制造過程中形成的殘余應力等的綜合影響。具體來說：軋輥的破壞可能由下列三方面造成： 1． 軋輥的形狀設計不合理或設計強度不夠。 2． 軋輥的材質、熱處理或加工工藝不合理。 3． 軋輥在生產過程中使用不合理。 設計矯正輥時，通常是按工藝給定的軋制負荷和軋輥參數對軋輥進行 強度矯核，由于影響軋輥的各種因素很難確定計算，所以設計時對軋輥的彎曲和扭矩一般不進行矯核。 矯正輥結構示意圖： 因為第三輥的受力最大，所以以第三輥的矯核為準，第三輥的受力分析為： 內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） 32 受力簡圖： 彎矩圖為： 內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） 33 扭矩圖： 合成圖： 輥身強度校核， 輥身中部 33 斷面處的彎曲應力由資料 [1]的公式 37 得： 內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） 34 33σ = ≤)2( 03 33 lldp bR 式中： P— 帶鋼作用于矯平輥的總壓力 33d — 矯平輥直徑 128mm 0l — 軸承支反力間的距離 670 mm L— 矯平輥身長度 600 mm bR — 矯平輥許用應力，安全系數取 n=8, 取 bR =nbσ= aMP 所以： 33σ = aMP 由資料 [1]公式 38 得： 33τ =KKWM 式中： KM — 第三輥所受的力矩 mN? KW — 第三工作輥中部扭斷斷面系數， KW = 343 mD = 所以： 33τ = aMP 按第四強度理論校核 33 處斷面的強度： ba RMP ≤ 2 332 3333 =+=合 故輥身 33 處截面校核通過。 矯正輥 11 處的強度校核： 由材料力學知 11 處彎曲應力為： 11σ =1111WM 式中： 11M — 矯正輥 11 處的彎矩 1150 mN? 內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） 35 1W — 矯正輥 11 處抗彎截面系數， 11W = 353 32π md = 所以： 11σ = aMP 由資料 [1]的公式 38 知： 11τ =KKWM 式中： KM — 第三輥所受的力矩 mN? KW — 第三工作輥 11 處扭斷截面系數， KW = 353 16π md = 所以： 1τ =KKWM = aMP 按第四強度理論校核 11 處斷面的強度： 2 112 1111 =+=合 取安全系數 n=7, 則 bR = aMP 符合： bR≤σ 11 合 故輥身 11 處截