φ950可逆式轧机压下系统的设计【含CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 950 可逆式轧机压下系统的设计 摘要 随着世界经济的迅猛发展，市场对钢铁的需求量随着提高，对质量的要求也不断的提高，轧钢生产中，初轧机无可替代，初轧机起着很关键的作用，而在初轧机中，压下系统装置尤为重要，此文中设计的是 950 可逆式轧机的压下系统。在文中大致的介绍初轧机发展的情况以及发展的趋势，了解 950 可逆式轧机的主传动，考虑压下螺丝的阻塞问题 ,确定了 950 可逆式轧机的压下系统的方案选择，通过 950 钢坯轧制表中断面尺 寸和压下量计算轧制力，确定压下系统合适的电机、减速机、联轴器、以及压下系统中重要的零件部分 ,压下螺丝和压下螺母的尺寸，通过计算对压下螺丝和压下螺母进行校核，除此之外，设计合适尺寸的蜗轮蜗杆，最后说明一下机械设备的润滑、环保、以及经济性分析。 关键词： 压下系统 ;涡轮蜗杆 ;校核 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 50 of of is a in is In of 50 In we 50 of 50 of 50 of of in of of 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 目录 摘要 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 1 绪论 . 1 轧机的作用和生产要点 . 1 国初轧机的发展情况 . 1 轧机的发展趋势 . 1 950可逆式 轧机性能 . 1 下系统的作用及种类 . 2 下螺丝的阻塞事故及压下螺丝的自动旋松 . 2 题的研究内容与方法 . 3 2 设计方案的确定 . 4 下装置的选择 . 4 下电动机的选择 . 4 下系统减速器及联轴器的选择 . 5 下螺丝和压下螺母的选择 . 5 下螺丝的选择 . 5 压下螺母的选择 . 5 3 力能参数的计算 . 6 均单位压力 . 6 制时接触弧上平均单位压力 . 6 制力矩的计算 . 10 4 压下装置的设计及计算 . 13 下螺丝的设计计算 . 13 下螺丝螺纹外径的确定 . 13 下螺丝最小断面直径 d 的计算 . 13 下螺丝的校核 . 14 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 下螺母的计算及校核 . 14 下螺丝的传动力矩 . 15 下电动机的选择 . 17 下装置自锁的校核及松脱的措施 . 18 5 蜗轮与蜗杆的设计 . 19 轮的设计 . 19 轮的校核 . 22 平衡计算 . 22 6 主要零件的强度校核 . 24 杆轴的强度校核 . 24 杆所受载荷的计算 . 24 杆轴支点受力分析 . 24 杆轴上力矩的计算 . 25 弯扭合成校核轴的强度 . 26 确校核的疲劳强度 . 27 的强度校核 . 31 的选择 . 31 联结强度的计算 . 31 承的寿命计算 . 32 承的选择 . 32 命计算 . 33 7 轧钢机械的润滑 . 36 钢机械的润滑 . 36 滑的方法 . 36 滑的功能 . 36 950可逆式轧机部件的润滑方式 . 36 8 设备的可靠性与经济性分析 . 38 备的平均寿命 . 38 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 备的有效度 . 错误 !未定义书签。 备的经济寿命 . 38 结束语 . 39 致谢 . 40 参考文献 . 41 辽宁科技大学本科毕业设计 购买设计文档后加 费领取图纸 第 1 页 1 绪论 初轧机的作用和生产要点 1、初轧机的作用： 最短的时间里，初轧机是用最少的轧制道次，使钢锭轧制成规定尺寸的高品质高精度的坯材的一种轧机。 2、生产要点： 在不会产生裂纹的范围内，提高压下量，确定合适的钢坯尺寸关系，轧辊的调整和轴承的安装维修精度要高。让轧辊能够充分冷却，但一定要防止钢坯降温，正确的孔型设计，并且操作必须要熟练。 国初轧机的发展情况 20 世纪 70 年代初期，初轧机的轧辊的直径增大到 1500959 年，我们国家开始对开坯机开始独立设计，制成的开坯机有 700750825850/650初轧机。 20 世纪 80 年代，连铸技术迅猛发展，在发展的同时，连铸连轧的生产工艺和设备逐渐完善，初轧机职能开始转变成配合连铸，弥补连铸关于钢种方面和和规格方面的不足。我国拥有 1000上的大型的初轧机有七套，除此， 750 850型的初轧机有八套，一把用于合金钢厂， 650机是中小钢厂的主要开坯设备。 整体看来， 随着科技的迅猛发展，我国轧钢机械正在往连续高速度、自动化、大型化方 向发展。 轧机的发展趋势 随着改革开放，我国的钢铁事业迅猛发展，工艺流程逐渐优化，初轧机整向着自动化、高速化方向发展，并且现在正向着连续、大型、紧凑、这些方面发展。目前初轧机自动化发展较快，已逐步采用了自动控制，在生产中，提高了钢坯的质量，时间上，缩短了辅助机械工作的时间，除此以外，初轧机大型化是指正向着大辊径。大功率迈进，最高的年产量可达 500600 万。 950可逆式 轧机性能 950可逆式 轧机性能： 轧机型式：二辊可逆式轧机 辽宁科技大学本科毕业设计 购买设计文档后加 费领取图纸 第 2 页 原料规格： 4 1 03 2 0/3 8 02 8 0/2 8 02 8 0 辊直径： 900 1050辊重量： 颈直径： 560制速度： 0s 轧辊最大开口度： 550辊轴向调整量： 5下速度： 10s 轧辊平衡形式：液压 轧辊材质： 60钢 轧辊转速： 0 70辊轴承型号：四列滚子轴承 下系统的作用及种类 压下装置是轧辊调整装置，它的作用是调整轧辊相对于机架中的位置，来确保要求的压下量、精确的轧件尺寸和正 常的轧制条件。 压下装置种类很多，包括：手动的、电动的和液压的。一般情况下，手动压下装置用在型钢轧机上。小带钢轧机也可以使用这种的压下形 】【式 1 。 下螺丝的阻塞事故及压下螺丝的自动旋松 1、如果压下行程很大，压下速度高，并且是不带钢压下，这样生产时很容易发生压下螺丝阻塞事故，一般主要是由于压下量特别大，或者由于误操作使两辊过分压靠或上辊超限提升造成的，压下螺丝无法退回，此时压下螺丝上的载荷超过了压下电机允许的能力，电 动机无法启动。在轧机设计时，考虑发生阻塞事故时的回松措施是十分必要的，在设计时，回松力可按每个压下螺丝上最大轧制力的 2、压下螺丝自动旋松问题一般发生在初轧机上，在轧制过程中，停止转动的压下螺丝自动旋松，辊缝值产生变动，导致轧件的厚薄不均，对轧件质量造成很大影响。压下螺丝回松的原因是 :为了能使初轧机的快速压下，压下螺丝的螺距取得较大，螺丝升角大于或接近螺丝、螺母间的摩擦角，加上采用圆柱齿轮传动，因此在轧制过程中压下机构的自锁容易破坏。加大螺丝的摩擦阻力矩是防止螺丝自动旋松的主要办 法。并且，不辽宁科技大学本科毕业设计 购买设计文档后加 费领取图纸 第 3 页 采用过大的压下量和咬入速度以及减小冲击，对防止压下螺丝自动旋松是有利的。 题的研究内容与方法 此次毕业设计的内容是鞍钢大型厂的 950 可逆式轧机压下系统的设计，我 设计的主要内容有轧制力矩的计算、压下系统的装置及计算、主要零部件的校核，其中主要零部件的计算包括：压下螺丝螺母的强度计算和校核、蜗轮蜗杆的计算和校核。 设计方法：通过到鞍钢大型厂实习，让我对 950 可逆轧机 外形有了初步的了解。通过现场的工程师对轧机讲解，我有了更深一步了解，也对该轧机的压下系统有了更深的认识。我通过鞍钢的工程师了解到 950 可逆式 轧机的压下装置构造。这对于我的设计有很大的帮助。确定方案，计算合适压下系统参数、选择合适的电机、减速器和联轴器。并绘制图纸，完成说明书。 辽宁科技大学本科毕业设计 购买设计文档后加 费领取图纸 第 4 页 2 设计方案的确定 下装置的选择 1、对于 950 可逆式轧机的压下 装置，在轧制的过程中，金属产生塑性变形，上轧辊必须快速、大行程、每一个道次都要上下移动，因为 950 可逆式轧机的压下装置属于径向调整装置因此设计时，选用快速电动压下装置，对于快速压下装置，就是利用压下螺丝和压下螺母来移动轧辊。 图中 1：电机 2：联轴器 3：减速器 4：压下螺丝 5：蜗轮蜗杆 图 下机构简图 2、快速压下装置工艺特点： 轧机的工作行程大、快速并且频繁地对轧辊进行升降，在轧辊调整时，不“带钢”压下，即不带轧制负荷压下。 因此，对压下装置来说，它的传动 系统惯性要求必须要小，因为这样便于在频繁的启动或者频繁的制动情况下能够完成快速调整；由于工作条件繁重，要求要有较高的传动效率和工作可靠性，确保稳定运行。 下电动机的选择 电动机有交流电动机和直流电动机两种。由于 直流电动机 能够 在重负载条件下，能够保持 均匀、平滑的无级调速， 并且 调速 的 范围 很 宽 ， 起动力矩大 ，经济实用 。辽宁科技大学本科毕业设计 购买设计文档后加 费领取图纸 第 5 页 所以 ， 适合 要求均匀调节转速的 重载 机械， 选用 直流电动机拖动 是极好的 。 所以 950 可逆式轧机选择直流电动机 。 下系统减速器及联轴器的选择 1、 减速器 的作用是为了 降低 转速 、传递动力、增大转矩 。减速机这种减速传动装置在现代机械广泛应用 。一般有齿轮减速器，蜗轮蜗杆减速器、行星齿轮减速器。涡轮蜗杆的优点是工作平稳，结构紧凑，传动比很大，并且，具有自锁功能， 传递中能够旋转 90 度方向。能满足快速压下的要求，所以该设计可以用蜗轮蜗杆减速器。 2、 在近代轧钢机或大型轧钢机的传动系统中，广泛地采用齿轮联轴器。这是因为齿轮联轴器的结构简单、紧凑，制造容易并具有很高的精度，摩擦损失小，能传递很大的扭矩，有良好的补偿性能 和一定程度的弹性等特点。所以本设计采用齿轮联轴器。 【 2】 下螺丝和压下螺母的选择 在轧机中压下螺丝和压下螺母是电动压下装置中的非常重要的零件。压下螺丝和压下螺母的选用也是至关重要的 下螺丝的选择 压下螺丝，广泛用于中厚板轧机、板带轧机、初轧机等轧机，因其辊缝调节速度快。承载能力大。压下螺丝安全可靠，对于整个轧机的稳定作业率关系很大，压下传动螺纹副在可以调节辊缝大小在过平衡力作用，静止状态下压下螺丝传递轧制力或轧制力矩。防止上辊平衡装置的过平衡力 ， 在旋转时防止端部的磨损，并且使上 辊轴承有自动调位能力。通常压下螺母都要承受巨大的轧制力，所以要用高强度的材料在作为原料，同时由于压下螺母和蜗轮是一体的，所以选择 下螺母的选择 在轧钢机座中，压下螺母是重量较大的非常容易损坏的零件。压下螺母一般用比较贵重的高强度的青铜（ 黄铜（ 造而成。近年来，我国大型轧机使用广泛的是组合式螺母，这样是为了节省有色金属。被加箍的螺母，相对来说比较经济，其工作性能不次于整体的铸青铜螺母。因此 ，该设计选用无锡青铜 双镶套螺母。 【 1】 辽宁科技大学本科毕业设计 购买设计文档后加 费领取图纸 第 6 页 3 力能参数的计算 均单位压力 典型的钢件： 20量： % 如下表 950 钢坯轧制图表： 表 950 钢坯轧制图表 ( 铸坯规格： 280 380 道次 孔型 指针 读数 断面尺寸 压下量 宽展量 高度 宽度 0 380 280 1 I 180 330 50 2 I 120 270K 300 60 20 3 I 100 240 60 4 I 30 180K 300 60 30 5 110 240 60 6 60 190K 200 50 20 7 30 160 200 40 10 制时接触弧上平均单位压力 因为接触弧上单位压力的是分布不均匀的，为了便于计算，一般均以单位 压力的平均值 平均单位压力来计算轧制总压力。 从文献 1可知，计算轧制时的平均单位压力： )(1( (式中： m 考虑外摩擦对单位压力的影响系数； k 轧制材料在静压缩时变形阻力， 轧件粘性系数， kgs/ u 变形速度， s 1 。 辽宁科技大学本科毕业设计 购买设计文档后加 费领取图纸 第 7 页 计算第一道次： m=101010 )( (3. 2) 式中： 摩擦系数。钢轧辊 = t 轧制温度； t=1110 ； 轧制前后轧件的高度， R 轧辊半径， =1110=950/2=475mm 80330据代入公式 (得： m=、 轧方坯的试验数据，可以得到 k (计算公式： k=( )( (式中： t 轧制温度， ； ）（ C 碳的质量分数， %； ( 锰的质量分数， %； ( 铬的质量分数， %； 把数据代入公式 (： k 、轧件的粘度系数 (s/ )计算： =c (式中： c 考虑轧制时轧制速度对粘度系数 的影 响系数，由文献 1可知，其值如下： 表 制速度 系数 c 轧制速度 v/（ m 需要对轴承 1 的受力大小进行验算。 266010h（ 式中： C 轴承的基本当量动载荷。由参考文献 7查得， C=172 n 轴承的转数。 将已知数代入公式（ h 017286060 10601033626 因此所选轴承满足方案的寿命要求。 辽宁科技大学本科毕业设计 购买设计文档后加 费领取图纸 第 36 页 7 轧 钢机械的润滑及环保 钢机械的润滑 轧钢设备工作的环境恶劣，负荷沉重，长时间的工作，并且经受着高温的考验、铁皮被氧化的影响，所以润滑工作是稳定运行的关键。 滑的方法 在机械设备中，有一些机械部位经常磨损，所以，要保证可靠的润滑。在轧钢机械中，润滑有很多种方法，比如连续润滑、间接润滑、压力润滑、无压力润滑、循环润滑、干油润滑、流出润滑、稀油润滑等。 滑的功能 降低摩擦：减少能源的消耗，往往会在摩擦面间添加润滑剂，用以降低设备的摩擦系数，从而有效的减小摩擦力。 减少磨损：摩擦面的磨粒磨损和表面疲劳因为润滑剂得到了相应的减少。 冷却降温的作用：润滑剂能够吸收并传导摩擦等产生的热量。所以可以用此原理来降低摩擦造成温升的效果。 保护零件不受锈蚀：摩擦面表面有润滑剂的存在，就可以有效的防止空气、腐蚀性的液体、水蒸气、水滴、氧化物等造成的锈蚀。 密封作用：润滑剂对部分外露的零件表面形成液面，可以达到密封的效果，可以有效的防止杂志进入。 减震的作用：受到冲击载荷时，润滑油可以吸收部分冲击能，起到减震的效果。 洁净的作用：对于稀油润滑，循环 的润滑油可以带走杂质，经过滤器滤，而后润滑油重新回到润滑系统。 950 可逆式轧机部件的润滑方式 部件的润滑方式如下表 宁科技大学本科毕业设计 购买设计文档后加 费领取图纸 第 37 页 表 滑方式 序号 润滑部位 润滑方式 点数 1 压下螺母 稀油循环 2 2 压下装置花键减速机 稀油循环 12 3 机架滑板 自动干油 4 4 上辊平衡梁及销轴 手动干油 9 5 上辊轴向锁紧 人工涂抹 2 6 下辊轴向锁紧 人工涂抹 2 7 工作辊轴承 自动干油 8 8 上辊轴向锁紧缸销轴 手动干油 2 辽宁科技大学本科毕业设计 购买设计文档后加 费领取图纸 第 38 页 8 设备的可靠性与经济性分析 备的平均寿命 /100 )( （ 式中，)( 可靠性函数， 失效率， =2 410 1/h。 由公式（ ， )102/(1 4 t =5000h。 备的有效度 设备运转 20000h,发生故障 15 次，每次处理故障时间 10h，计划检修时间 300h。则设备的有效度为 A= 100 （ 式中， 0000/ 15/)15103 0 0(/0 nt 将结果代入公式（ ， A= 0） = 备的经济寿命 设备价值 10000 元，一年后每年递增费用为 400 元，则设备的经济寿命为 T /20K（ = 400/100002 =7 年 辽宁科技大学本科毕业设计 购买设计文档后加 费领取图纸 第 39 页 结束语 本次 设计 就要结束了， 本次毕业设计是针对 950 可逆式轧机压下装置的设计，设计的主要内容包括方案的选择、轧制力的计算、压下螺丝及螺母的设计及校核、压下电机的选择、蜗轮蜗杆的设计、蜗杆轴的强度校核等 内容。 经过了一学期的努力，在老师的指导下，同学的帮助下，解决了很多问题，本次毕业设计终于顺利完成。首先，了解毕业设计的选题背景及目的、国内外研究状况及相关领域中已有的研究成果、课题研究的方法和内容，其次，通过翻阅资料、现场的调研确立了设计方案。包括压下系统传动装置、压下螺丝和螺母的选择和确定、包括压下电机的选择、减速器类型的选择和联轴器的选择等内容。再次，进行力能参数的确定和对主要零部件的设计及校核，主要包括压下螺丝的设计计算、压下电机的选择、压下螺母的结构尺寸设计。蜗轮蜗杆的设计等内容。最后，进 行的是各零部件的强度校核，画弯扭矩图、判断危险截面和轴承寿命的计算是必不可少的。之后的工作还要考虑润滑情况和经济性的问题。 这次毕业设计经历了漫长的半年的努力终于结束了，但这次设计对即将工作岗位的我们，是次宝贵的经历。通过毕业设计，使我对压下装置的设计方法和设计步骤有了一个比较清晰的了解。培养了我们认真工作的态度和严谨的工作作风。 辽宁科技大学本科毕业设计 购买设计文档后加 费领取