Φ350轧钢机辊系设计
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设计目录前言 (1)第一章轧辊的工艺计算1.1 轧辊的基本参数 (5)1.2 轧辊的材料、轧辊的硬度面 (5)1.3 轧辊的强度校核 (6)1.4 工作辊与支承辊的接触应力 (9)1.5 轧辊的变形计算 (10)1.6 工作辊与支承辊间的弹性变形 (11)1.7 轧辊轴承的选择 (12)1.8 轴承寿命的计算 (12)1.9 轧辊轴承润滑 (13)第二章压下螺丝与螺母的工艺参数2.1 压下螺丝的选择 (14)2.2 压下螺母的选择 (15)2.3 电机的选择 (17)第三章轧辊平衡系统的工艺参数3.1 支承辊平衡缸的选择 (18)3.2 工作辊平衡缸的选择 (19)第四章机架的工艺参数4.1 机架的主要结构参数 (20)4.2 机架的结构 (21)4.3 机架的强度计算 (24)第五章工作机座刚度计算5.1 轧辊系统的弹性变形 (25)5.2 轧辊轴承的弹性变形 (26)5.3 轴承座的弹性变形 (27)5.4 压下系统的弹性变形 (28)5.5 支承辊轴承座和压下螺丝间各零件的弹性变形 (30)5.6 压力调心板的接触变形 (31)5.7 机架的弹性变形 (32)第六章轧辊轧制力矩的计算 (33)第七章减速器 (34)第八章万向接轴的选择 (35)第九章电动机容量计算与校核9.1 主电机容量的计算 (36)9.2 主电机容量的校核…………………………….结束语 (39)参考文献 (40)前言随着汽车、制罐、无线电技术等部门的迅速发展,冷轧薄板的产量日益增加。
冷轧的生产成本比热轧的高10%,投资费用比热轧多20-25%,但冷轧钢板的性能和质量都比热轧的好,在同样的用途下,可以节约金属达30%,故冷轧薄板得到迅速发展。
美国使用的薄板几乎百分之百都是冷轧的,热轧薄板的焊管冷弯型钢的坯料都是冷轧的。
目前,国外绝大多数薄板是连续式生产,成卷供应。
冷轧薄板轧机有:连续式冷轧机,多辊式轧机(八辊,十二辊,二十辊等),四辊可逆冷式轧机,六辊冷轧机和特殊轧机。
毕业设计题目: 4辊轧机轧制系统设计及有限元分析学院:专业:班级:学号:学生姓名:导师姓名:完成日期:目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 研发背景及意义 (1)1.3 4辊轧机轧制系统基本设计思路 (2)1.3.1 4辊轧机的功能 (2)1.3.2 4辊轧机轧制系统结构的基本设计思路 (2)1.4 课题的研究内容 (3)第2章轧制系统结构设计 (4)2.1 引言 (4)2.2 轧辊环的设计计算 (4)2.2.1 轧辊环材料的选择 (4)2.2.2 轧辊环基本参数的确定 (4)2.3 电动机的选择 (6)2.3.1 选择电动机的类型及结构形式 (6)2.3.2 轧制压力的计算 (7)2.3.3 轧制总力矩的计算 (8)2.3.4 电机转速的确定 (11)2.3.5 电机功率的确定 (11)2.3.6 电动机型号的确定 (12)2.3.7 传动各级轴的基本参数确定 (12)2.4 轧辊轴的计算 (13)2.4.1 估算轴的最小直径 (13)2.4.2 确定轴的各段直径 (14)2.4.3 轴的校核 (15)2.5 轧辊轴上轴承的确定 (15)2.6 带传动的设计计算 (15)2.6.1 确定计算功率 (16)2.6.2 选择带型 (17)2.6.3 确定带轮的基准直径 (17)2.6.4 确定中心距和带的基准长度 (17)2.6.5 验算主动轮上的包角 (18)2.6.6 确定带的根数 (18)2.6.7 确定带的预紧力 (19)2.6.8 计算作用在带轮的压轴力 (19)2.6.9 带轮的材料 (19)2.6.10 带轮的结构形式及主要尺寸 (19)2.7 减速器的设计计算 (20)2.7.1 减速器类型的选择 (20)2.7.2 减速器基本参数 (21)2.7.3 标准斜齿圆柱齿轮的设计计算 (22)2.7.4 齿轮的轴的设计 (25)第3章三维建模 (29)3.1 引言 (29)3.2 基本零件建模 (29)3.3 轧制系统的装配 (31)3.3.1 轧辊轴的装配 (32)3.3.2 轧制部分装配 (33)3.3.3 轧制系统装配 (34)3.3.4 总装配 (36)第4章轧制系统有限元分析 (37)4.1 引言 (37)4.2 轧辊轴的有限元分析 (37)4.3 轧辊环的有限元分析 (39)4.4 龙门架的有限元分析 (40)4.5 轧辊缺陷的种类和原因 (42)结论 (43)参考文献 (44)致谢 (45)4辊轧机轧制系统设计及有限元分析摘要:本次设计的4辊轧机轧制系统是借助旋转轧辊与其接触摩擦的作用,将被轧制的金属体(轧件)拽入轧辊的缝隙间,在轧辊压力作用下,使轧件主要在厚度方向上完成塑性成型。
第一章绪论1.1线材及其生产的基本知识线材按其断面形状属型钢,实际上已成独立钢类。
直径5.5-20mm的热轧圆钢和10mm以下的螺纹钢,通称线材。
线材大多用卷材机卷成盘卷供应,故又称为盘条或盘圆。
目前盘条直径的规格已经扩大至36mm,甚至可达60mm。
但常见的线材产品直径为5~13mm。
全套图纸,加153893706线材一般用普通碳素钢和优质碳素钢制成。
按照钢材分配目录和用途不同,线材包括普通低碳钢热轧圆盘条、优质碳素钢盘条、碳素焊条盘条、调质螺纹盘条、制钢丝绳用盘条、琴钢丝用盘条以及不锈钢盘条等。
线材是用量很大的钢材品种之一。
轧制后可直接用于钢筋凝土的配筋和焊接结构件,也可经再加工使用。
例如,经拉拔成各种规格钢丝,再捻制成钢丝绳、编织成钢丝网和缠绕成型及热处理成弹簧;经热、冷锻打成铆钉和冷锻及滚压成螺栓、螺钉等;经切削成热处理制成机械零件或工具等。
高速线材是指用“高速无扭轧机”轧制的盘条。
轧制速度在80—160米/秒。
每跟重量在1.8—2.5吨,尺寸公差精度高(可达到0.02mm),在轧制过程中可调整工艺参数(特冷扎线上)来保证产品的不同要求。
高线和普线的质量标准都是相同的,只是生产线的不同造成包装外观的差异。
通俗点说就是一捆线材里面只有一个接头,一捆线材是整的,中间没有断开的。
普线的接头有多少个就不一定了,有时候一根就10~20米的样子,不好说有多重!也可以这样理解,普线就是高线的下脚料了,做高线余下的。
高线(高速线材)的特点(1)它的尺寸精度高,椭圆度小。
(2)它采用集散卷风冷却,它成分均匀,机械性能好。
(3)由于采用负公差轧制,它节约了金属,相同重量的高线要比普线长度更长。
(4)每件只有一个头和尾。
(5)高线要比普线一般要贵20~40元/t!1.1.1线材的生产由于线材自身细而长的特点致使其在生产过程中轧制出合乎尺寸精度要求的线材具有一定的难度。
其原因是线材比圆钢细而长,表面积大,温降非常快,在轧制到最后几道工序的时候能保持在热加工温度范围内的时间短,这就很容易造成由于温度急剧下降而超出了允许的温度下线,使整根线材成为废品。
毕业设计论文轧钢辊道电气传动系统设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
全套CAD图纸,联系 153893706350中轧线材轧机设计1 绪论1.1 选择的背景和目的线材的用途很广,在国民经济各部分中都有着大量的应用。
除了建筑等还可以作为其它加大工车间的原料,如拔丝车间、钢绳车间、钢丝网车间和螺丝车间等都有应用。
线材生产的特点是轧制断面小、长度长的螺纹钢,最小断面为∮0.5毫米线材。
线材轧制是将120×120毫米断面轧成33×33毫米的断面是粗轧阶段,从33×33毫米断面轧成17×17毫米断面一般称为中轧,继续将断面变小到∮10毫米以下称为精轧。
轧制过程中轧件散热快、温变快、特别是头尾变黑,使得轧制困难。
因此,控制轧制过程中的温度是最重要的。
随着盘重的增加,轧件的长度加大,表面散热加大,由于轧制时间长,造成轧制沿长产生不同温度,造成轧件尺寸波动大,影响轧件的机械性能。
沿长度波动很大。
这样就给调整工作带来更大困难。
更容易出现耳子。
在轧制过程盘重大的轧件轧制道次多,温降也大,温度变化是线材轧机非常重要的因素。
一般为提高生产率、提高产品质量,都采用钢坯一次轧制,一次加热成材。
在断面小道次多的情况下只有采用高速轧制才可以解决温降的大问题。
线材轧机轧制道次多,轧机的布置就多。
为保证温度,只有采用高的线速度轧制才能解决温度降的问题。
由于高速轧制的发展,轧机在轧制过程中易产生冲击,给线材生产又带来安全问题,所以要孔型和前后导卫配置合理采用耐磨材料防止快速磨损。
线材生产由横列式向连续式发展。
而且采用自动化、高速化。
由于轧制速度快,轧后冷却需要配合发展不同工艺的冷却方法,使线材质量有了很大的提高。
随着原料、加热、轧制和精整工序新技术的采用,使线材产品满足国民经济快速发展的线材需求量。
为了提高生产率,采用钢坯一火成材,即加热一次轧制成线材产品。
线材轧机合为粗轧、中轧和精轧三个机组。
为保证线材的性能和表面质量以及内部晶粒组织,要求轧机进行改造更新,采用新技术改变轧制工艺。
太原科技大学本科毕业设计说明书5000mm热轧宽厚板四辊可逆式轧机辊系设计Design of four roller reversible rolling mill of hot rollingheavy plate 5000mm学院(系):机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化(冶机)学生姓名:学号:指导教师:指导教师:完成日期:2014年6月1日太原科技大学Taiyuan University of Science and Technology摘要随着经济社会的发展,特别是战争年代,大型战舰,大型战机的制造需要,对钢材的尺寸要求也越来越大。
这样就催生了人们对大型轧材的研究与探索。
大型宽厚板应运而生。
在航空母舰,大型水面战舰的制造上对,宽厚板,特别是5米宽厚板的需求是巨大的,由此如雨后春笋般出现的的5m宽厚板轧机的研究与投产更是越来越多。
一个宽厚板生产流水线,包括开坯粗轧机,精轧机,保温坑,冷却装置,切割机等等。
本设计主要只对轧机组进行设计,本设计主要介绍了5000mm热轧宽厚板四辊可逆轧机的轧制力,支承辊与工作辊尺寸,轴承寿命和弯辊装置计算。
本说明书按照设定的最大轧制力和产品规格参数设计计算了5000mm宽厚板轧机的轧辊的尺寸参数,轴承寿命和的基本参数以及校核,选择了轴承结构与类型,轧辊平衡装置也进行了相关设计计算。
其中轧辊尺寸确定是根据来料的规格尺寸确定的。
轧辊轴承的确定根据轧机在轧制过程中的受力状况,工作条件所确定的。
轧制力的计算采用了艾克伦德公式。
关键词:宽厚板;轧机设计;辊系设计;弯辊装置5000 hot-rolled heavy plate four reversing mill roll systemdesignAbstractWith the development of economy and society, especially in wartime, large warships , large aircraft manufacturing needs , the size requirements for steel is also growing . This gave birth to the people to study and exploration of large rolled . Large heavy plate came into being. On aircraft carriers, surface warships manufacturing right, heavy plate , especially 5 -meter-wide slab demand is huge, thus mushroomed 5m heavy plate mill of the research and production is increasing. A heavy plate production lines, including the breakdown roughing mill , finishing mill , heat pits, cooling devices , cutting machine and so on. The design of the main groups only mill design , the design introduces a heavy plate rolling force 5000mm hot rolling four-high reversing mill , the size of the backup roll and work roll , and roll bending device bearing life calculation . In accordance with the instructions set maximum rolling force and product specifications designed to calculate the dimensions 5000mm heavy plate rolling mill rolls , bearing life and the basic parameters and checking, select the bearing structure and the type of roll balancing devices have also been relevant design calculations. Determine which roll size is determined according to the size of the incoming specifications . Roller bearing is determined during rolling mill according to the stress condition , determined by the working conditions . Rolling force calculation using the formula Ike LundKey Words:Heavy plate mill design; roll system design; roll bending device目录摘要 (I)Abstract (II)1 文献综述....................................................................................................... - 1 -1.1 国内................................................................................................... - 1 -1.1.1 国内宽厚板产业先驱——鞍钢股份有限公司................... - 1 -1.2 国外................................................................................................... - 2 -2 轧辊设计....................................................................................................... - 6 -2.1 轧辊结构与尺寸............................................................................... - 6 -2.1.1 轧辊的结构........................................................................... - 6 -2.1.2 轧辊辊身尺寸....................................................................... - 6 -2.1.3 轧辊辊颈尺寸d和l的确定 ............................................... - 7 -2.2 轧辊力能参数计算........................................................................... - 8 -2.2.1 基本参数............................................................................... - 8 -2.3 轧辊材料选择................................................................................... - 9 -2.4 艾克伦德方法计算轧制时的平均单位压力................................. - 10 -2.4.1 变形阻力............................................................................. - 10 -2.4.2 变形速度............................................................................. - 10 -2.4.3 轧制压力............................................................................. - 11 -2.5 轧辊传动力矩................................................................................. - 12 -2.6 小结................................................................................................. - 13 -3 轧辊强度校核............................................................................................. - 14 -3.1 影响轧辊强度的因素..................................................................... - 14 -3.2 小结................................................................................................. - 17 -4 轧辊轴承..................................................................................................... - 18 -4.1 轴承的选择..................................................................................... - 18 -4.2 轴承寿命计算................................................................................. - 18 -4.3 小结................................................................................................. - 19 -5 轧辊弯辊装置............................................................................................. - 20 -5.1 液压弯辊装置................................................................................. - 21 - 参考文献......................................................................................................... - 22 - 致谢......................................................................................................... - 24 -1 文献综述有句话是这么说的:战争年代,工业的发展速度和创新水平都能得到很大的提高。
毕业设计(论文)任务书摘要∅∅⨯小型四辊冷轧机,其特点是工作稳定、操作简单、轧制本轧机为190/500450板形好。
本设计主要是针对此轧机的轧辊系统,考虑到产品的稳定性、结构布局、使用寿命,进行轧辊的尺寸计算、刚强度校核、弯曲变形校核、轧辊轴承的选择和使用寿命校核。
同时采用了工作辊传动,这种形式对轧制过程比较有利。
设计中运用斯通公式计算轧制力,由于轴承座的固定性,轴承座要承受偏负荷,轴承磨损严重不但减小使用寿命而且影响轧辊的外形进而对轧制板形产生极大的影响,轧制力大时影响更明显。
因此轧辊的尺寸设计、材料选择很重要而且必须对轧辊和轴承进行必要的校核。
关键词:四辊冷轧机、轧辊、轧辊轴承、轧制力Abstract∅∅⨯small four-high cold rolling mill, characterized by The mill is 190/500450stability、simple in operation and good shape by rolling. This design main for the mill’s roller system, take the mill’s stability、configuration and the service life, it’s necessary to checkout the intensity、barely and distortion by bending of the rollers and the service life of the bearing besides calculate the sizes of the rollers and choosing the bearings. At the same time, drive work roll is the main drive mode for this mill, which form is more favorable for the rolling process.I t’s well-off during the design. In the design I have found that due to the fixity of the bearing chock, the biased load will appear in the bearing chock, and the bearings will fray badly, which leads to the short service life of the bearings and influences the rollers’ shape , and then influence of the sizes of the rolling steels, the infection will be strictness under the heavy roll force. Therefore, it’s important to design the rollers’ size and choose of the material, it is must to checkout the rollers and the bearings.Keywords:4-high cold rolling mill、roller、roller bearing、roll force前言50年代以来,我国的钢铁工业取得了巨大的成就,轧钢生产是将钢锭或钢坯轧制成钢材的生产环节。
《塑性成形计算机仿真》三级项目报告350四辊轧机机架强度刚度分析和 350四辊轧机压下螺丝、螺母接触分析专业:轧钢设备及工艺组员姓名:指导教师:日期: 2014年5月28日摘要:报告涉及了两方面的内容—一方面具体的介绍了350四辊轧机机架的建模过程并对机架进行合理网格划分,以及边界条件、载荷的施加,最后给出机架内的应力分布、位移分布以及最大应力值、发生位置,校核机架是否满足强度要求,并计算机架的纵向刚度;另一方面对压下螺丝、压下螺母进行接触分析,给出压下螺丝螺母内的应力分布、位移分布以及最大应力值、发生位置,校核零件是否满足强度要求。
关键词:有限元机架螺丝螺母强度前言:在现代设计轧机的过程中,仅仅对轧机各个结构进行三维建模是满足不了要求的,必要的时候需要对重要的结构进行强度等分析,为此我们选择轧机机架对其进行强度和刚度分析以及压下螺丝和螺母的接触分析。
对这两个问题分别进行了分析,最后取得了结论—所设计的满足要求。
一、350四辊轧机机架强度刚度分析1.设置工作目录,文件名与分析标题从ansys product launcher启动,根据需要更改工作目录、文件名,点击run运行ansys软件。
2.有限元模型的建立(1)导入几何模型。
(File—>Import—>Para…..)(首先需要在solidworks中将机架模型进行简化,去掉对分析影响很小的特征,以简化模型,并将模型保存为parasolid的格式,文件名为*.x_t。
)选中需要导入的*.x_t文件,点击ok。
导入后通过PlotCtrls—Style—Solid Model Facets—Normal Faceting 然后Plot—V olumes得模型如下:(2)设置单元类型ANSYS Main Menu—>Preprocessor—>Element Type —>Add/Edit/Delete选取10node92单元(3)设置材料属性ANSYS Main Menu—>Preprocessor—>Material Props —> Material Models各向同性线弹性材料:E=2.1e5,ν=0.3(4)网格划分ANSYS Main Menu>Preprocessor>Meshtool选择Smartsize,设置网格疏密程度4级,点击mesh。
机械毕业设计(论文)-轧管机轧辊侧压机构设计(全套图纸) .doc辽宁科技大学毕业设计(论文)题目:轧管机轧辊侧压机构设计院系:机械工程与自动化学院专业班级:机设12-4班学生姓名:指导教师:2016年06月轧管机轧辊侧压机构设计摘要钢管在钢铁产品中属于经济断面、不可替代的重要品种。
轧管机作为生产无缝钢管的主要设备之一,其主要作用是对钢管进行轧制,而在轧制前,轧辊侧压装置必不可少,因为其对轧辊辊缝的调节将直接影响无缝钢管的质量。
本课题利用减速器传动、蜗轮蜗杆传动等基本原理,拟定出合理的侧压传动装置的零件图以及装配图,经过合理的计算,确定侧压装置的力能参数,然后按这些参数来选用各个零部件的规格并进行系统的结构设计来达到设计一套完整的轧辊侧压装置的目的。
该侧压装置包括减速器传动、蜗轮蜗杆传动两个传动部分,还包括液压缸平衡装置,电动机等,各个部分的设计,结构合理,强度以及寿命等都满足要求,符合实际应用的需求。
关键词:轧制压力;侧压机构;侧压电机;减速器;蜗轮蜗杆全套图纸,加153893706The Design of Mill Roll Side Pressure MechanismAbstractSteel pipe in steel products belong to economic section and irreplaceable important species.As one of the main equipment for production of steel tube mill,the main function is to rolling of steel tube ,and before rolling,roll side pressure device is necessary ,because the adjustment of roll gap will directly affect the quality of seamless steeltube.This topic using reducer drive,worm gear and worm drive,such as basic principles,work out a reasonable lateral pressure can force transmission device parameter,then according to these parameters to choose the specifications of the various parts and the structure of the system design to design a set of complete roll the purpose of the lateral pressure device.The lateral pressure device including gear reducer,worm gear and worm drive two transmission parts,including hydraulic cylinder balancing device,motor and so on,each part of the design,rational structure,strength and life all meet the requirements such as meeting the needs of practical application.Keyword:Rolling pressure;Lateral pressure institutions;Lateral pressure motor;Lateral pressure motor;Reducer;Worm gear and worm目录1绪论 (1)1.1 选题背景及目的 (1)1.2 钢管生产工艺及其国民经济中的主要地位与作用 (1)1.2.1 钢管生产方法及工艺 (1)1.2.2 钢管在国民经济中的地位与作用 (2)1.3 国内外轧管机械的发展状况 (3)1.3.1 无缝钢管生产工艺技术发展的三个阶段 (3)1.3.2 穿孔机的发展 (3)1.3.3 轧管机的发展概况 (3)1.3.4 定减径机(包括张力减径)的发展 (4)1.4 课题设计的内容和方法 (4)1.4.1 课题设计的内容 (4)1.4.2 课题设计的方法 (4)2总体方案选择 (5)2.1设计的原始参数 (5)2.2 方案的选择 (5)2.2.1 系统动力源的选择 (5)2.2.2 传动装置的选择 (5)2.2.3 执行装置的选择 (6)2.3 总体方案简图 (6)3 二辊斜轧穿孔的力参数 (8)3.1 轧制压力 (8)3.1.1 变形区长度的确定 (8)3.1.2 接触面宽度的确定 (9)3.1.3 轧制压力的计算 (11)4侧压电机的选择 (12)4.1 侧压螺丝主要尺寸的确定 (12)4.2 侧压螺丝的传动力矩 (13)4.3 侧压电机的选择 (15)4.4 电动机的校核 (16)5 侧压平衡系统的确定 (18)5.1 平衡方法的选择 (18)5.2 侧压装置平衡力的计算 (18)5.3 平衡液压缸的计算 (18)5.3.1 液压缸柱塞直径的计算 (18)5.3.2 液压缸柱塞直径的校核 (19)5.3.3 液压缸壁厚的校核 (19)6 主要零部件强度计算 (21)6.1 传动比分配及标准减速器的选取 (21)6.1.1 传动比分配 (21)6.1.2 标准减速器的选取 (21)6.1.3 标准减速器的校核 (21)6.2 蜗轮蜗杆的设计与校核 (22)6.3 减速器各轴及蜗杆动力参数计算 (27)6.4 蜗杆轴的设计 (28)6.5 蜗杆传动校核 (29)6.6 轴承的寿命计算 (33)6.7 侧压螺丝的强度计算 (34)6.8 侧压螺母的设计校核 (35)7 系统的润滑 (38)7.1 润滑剂的分类 (38)7.2 蜗轮蜗杆的润滑 (38)7.3 滚动轴承的润滑................................................................................ 错误!未定义书签。
毕业设计任务书设计题目:Φ350轧钢机辊系设计目录摘要 (4)1绪论 (5)1.1轧钢机的发展状况 (5)1.2轧钢机的分类 (5)1.3轧钢机的组成及结构 (5)2 传动方案的选定 (6)3 参数计算 (7)3.1轧制压力和轧制力矩 (7)3.1.1轧制平均单位压力 (7)3.1.2轧制传动力矩 (9)3.1.3电动机力矩计算 (9)3.1.4电动机的功率计算和电动机的选择 (10)3.2 轧辊 (11)3.2.1轧辊的结构 (11)3.2.2 轧辊的系列尺寸 (11)3.2.3接轴及其系列尺寸 (12)3.2.4 轧辊校核 (12)3.2.5 轧辊轴承及寿命计算万向接轴的选择 (13)3.2.6 轴承的安装与润滑 (14)3.2.7 万向接轴的选择 (16)3.3 减速器 (17)3.3.1主减速器的齿轮设计及强度校核(高速级) (17)3.3.2 齿轮轴的设计 (20)3.4 齿轮机座 (21)3.4.1 齿轮机座的基本参数 (21)3.4.2分配齿轮的设计及强度校核 (21)4 辊系设计计算安装要点及维护要点 (24)5 结论 (26)6 设计心得 (26)参考文献 (27)摘要设计的为φ350mm轧机滚系,轧辊的直径为φ350mm。
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——减速机——齿轮机座——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绪论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。
日本花16亿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机的投资费用相差不打时,也采用这种型式的传动装置,如带钢轧机的粗轧机座等。
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Φ350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。
()()u k m P m η++=1式中 m —考虑外摩擦对单位压力的影响系数;K —金属在静压缩时的变形阻力,Mpa ;η—金属的粘性系数,Mpa ·su —变形速度,1-S① m =101010)(2.1)(6.1h h h h h h R +-⨯--μ =72102.11017555.06.1⨯-⨯⨯⨯ =0.3446其中:μ—摩擦系数,钢轧辊 μ=1.05-0.0005t,t 为轧制温度,℃R —轧辊半径,mm ;10,h h —轧制前后轧件的高度,mm 。
②u 值:u 为变形速度,其计算公式为: u=10102h h R h h V r-- =721751021982⨯⨯ =14.5724 S 1-其中: Vr 为轧辊圆周速度,(n=80-140rpm ,取n=120rpm )s m Dnr v r 198.210006012035014.3100060min 120=⨯⨯⨯=⨯==π ③η值:-----金属的粘性系数MPa*s;其计算公式为:η=0.01(137-0.098×t )cη=0.01(137-0.098t )⨯c=0.01×(137-0.98×1.0)=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∵v <6 m /s∴c=1c —考虑轧制速度对η的影响系数④k 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: MPa 11730=σ变形程度: 2439.041100==∆=h h ε 修正系数: 98317..0=εk变形阻力: Mpa Mpa k k 66.11498.011730=⨯=⋅=εσ⑤()()()()MPau k m P m 812.16157.1439.066.1143446.011=⨯++=++=η⑥ 轧制总压力计算:P=Pm*F变形区长度: 833.4110175=⨯=∆=h R l mm 轧制接触面积:mm l b b F 3.4183833.412100100210=⨯+=⋅-=式中 1,0b b —轧制前后轧件的宽度;R 、h ∆—轧辊半径与绝对压下量。
取断面 b 0=b 1=100轧制总压力: P=P ⋅m F=161.812x4183.3=676908.13≈0.6769 MN式中F —轧件与轧辊的接触面积m P —轧制平均单位压力3.1.2 轧辊传动力矩的计算咬入角:cos α=1-973.0375101=-=∆D h 则α=13.26°查表得:力臂系数5.0=ψ∴β=ψα=13.26×0.5=6.63°式中D —轧辊直径,mmα—咬入角, °β—过轧制压力作用点与轧辊中心连线的夹角。
简单轧制在简单轧制情况下,驱动一个轧辊的力矩为轧制力矩和轧辊轴承处摩擦力矩之和。
m N 27353.558Sin6.63 10175100.67692Sin 2M -36⋅=︒⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=βP m N P M p ⋅=⨯⨯⨯==-1218108.1106769.0f 36136.02180004.02=⨯==μρd M —轧件对轧辊作用力所引起的阻力矩;1Mf —轧辊轴承中摩擦力矩ρ—轧辊轴承处摩擦圆半径μ—轧辊轴承的摩擦系数,取0.004.d —轧辊轴颈直径3.1.3电动机力矩的计算M D =don kon M M Mf iMz +++ 式中 D M —电动机力矩;f M —轧制时在轧辊轴承及传动装置中所产生的摩擦力矩;kon M —轧机空转时在轧辊轴承及传动装置中所产生的摩擦力矩。
don M —动力矩。
N M P Pa M k ⋅=+⨯=+=923.13)36.02055.20(677.0ρN M Mk M k ⋅==∑846.272N M Pa Mz ⋅==68.13i —由电动机到轧辊的减速比选同步转速为1500r/min 的电机 i=轧n n =.5121201500= 式中n —电动机的同步转速;轧n —轧辊的轧制速度 MN i M M i M M iM Mf f ⋅=+⨯-+=+-+=+=447.8023.81218558.27353)184.01(5.121218)11(1f1f2f1η式中η—转动装置的传动效率3.904.902.905.906.904.905.906.904.9084.093.095.095.0332211321=-==-==-==⨯⨯=⋅⋅=ηηηηηηηηηη取减速机二级取梅花接轴取齿轮机座滚动轴承M N M M M Mf iM M D D D D ⋅=⇒+++=25.3226%3.1%6.0 3.1.4 电动机功率的计算KW n M N D 175.40284.09550100025.32269550=⨯⨯=⋅=η 3.2轧辊3.2.1轧辊的结构: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。