机械设计说明书-轧机液压升降台设计

本科毕业设计(论文)题目：轧机液压升降台设计绪论1.1选题背景及意义大型轧机升降台，目前多采用传统的“垂锤平衡，曲柄连杆机构驱动”的结构型式。此类升降台因其重锤惯性大，相应的机械传动、紧固装置容易受损，故设备故障多、维修费用高、管理工作量大、年停机时间长。研究新型的液压升降台取代传统的结构型式已成为一种发展趋势。液压传动技术应用领域几乎遍及国民经济各工业部门。该选题以轧机液压升降台液压系统为设计对象，紧密结合机械设计制造及自动化专业的相关基础技术和专业技术，对于锻炼学生综合应用液压传动、机械制造工程、机械设计、机械CAD等基本专业知识解决工程实际问题的能力以及独立工作的能力具有积极的促进作用。1.2国内外研究现况最早的轧机出现在14世纪的欧洲，1480年意大利人达•芬奇(LeonardodaVinci)曾设计出轧机的草图。1553年法国人布律利埃(Brulier)轧制出金和银的板材，用以制造钱币。此后，西班牙、比利时和英国相继出现了轧机。1766年英国有了顺列式的小型轧机，至19世纪中叶，第一台可逆式轧机在英国投产，并轧出了船用板材。1838年建成了带活套的二列式线材轧机。1848年德国发明了万能轧机，1853年美国开始应用三辊式型材轧机，并用蒸汽机传动升降台，实现了升降动作的机械化。接着美国又出现了三辊式劳特轧机，1859年建造了第一台连续式轧机，1862年英国人贝德森(G．Bedson)取得了平辊立辊交替配置的连续式线材轧机的专利。轧制型材的带立辊的万能轧机是1872年问世的，20世纪初期建造了半连续式带钢轧机。20世纪60年代以来各类轧机在设计、研究和制造方面取得了很大进展，并朝着连续化、自动化、高速化和专业化的方向发展，相继出现了轧制速度高达每秒钟130的各种类型的线材轧机、全连续式的冷、热带钢轧机、宽度为5500的厚板轧机和连续式H型钢轧机以及连续轧管机组等一系列先进设备，并在液压技术、电子计算机技术和各种测试仪表的应用以及轧制产品的实物质量和内部性能的控制等方面都有许多突破，使得轧机所用原料单重不断增大，产品的质量和产量不断提高，轧制的品种与规格日益增多。中国于1871年在福州船政局所属拉铁厂首先应用轧机，用以轧制厚度为15以下的钢板，6～120的方、圆钢。1890年湖北汉冶萍公司汉阳铁厂装有宽为2450的用蒸汽机拖动的二辊中板轧机、横列式三机架二辊轨梁轧机以及350/300的小型轧机。随着钢铁工业的不断发展和科学技术的日益进步，中国已有用来生产钢板、钢管、型钢和线材的多种类型的现代化轧机。1.3轧机液压升降台概述轧机升降台的升降机构采用了液压传动。传统升降台由齿轮齿条液压缸、重锤、升降台、轧辊等组成。齿轮齿条液压缸1通过齿轮轴直接驱动升降台3的升降机构，重锤2用来平衡机构，平衡装置在升降台处于中间位置时保持平衡状态，当升降台上升至上部位置时呈欠平衡状态，升降台处在下部位置时属于过平衡状态，这种平衡条件利于液压系统设计和合理利用率，如图1.1所示。1、齿轮齿条液压缸2、重锤3、升降台4、轧机轧辊5、连杆6、顶杆1、齿轮齿条液压缸2、重锤3、升降台4、轧机轧辊5、连杆6、顶杆图1.1轧机液压升降台结构示意1.4本论文研究的主要内容冶金工业中，三锟轧机前后设有升降台，用来升降和输送轧件，升降台的升降机构多采用曲柄连杆式或者偏心轮式机械驱动机构，这类机构安置在轧机前后的地坑中，工作条件恶劣，使用、维护、修理困难，装机机构庞大，耗能，工作中存在冲击，平稳性及可靠性差，故障处理时间长。液压升降台具有重量轻，结构合理，使用方便等特点。完成轧机液压升降台的齿轮齿条液压缸、升降台、轧机轧辊等关键功能装置的设计。主要技术参数：压力7；流量150；所需驱动电机功率30；升降重量18；升降高度488,升降一次时间1.96。2轧机液压升降台整体方案的拟定2.1设计要求2.1.1主要技术参数压力7，流量150；所需驱动电机功率30；升降重量18，升降高度488，升降一次时间1.96。2.1.2任务要求（1）完成轧机液压升降台液压系统工作原理图的设计，以及工作原理的分析说明。（2）选择AutoCAD为设计开发工具，完成轧机液压升降台液压系统的总体设计。（3）完成轧机液压升降台的齿轮齿条液压缸、升降台、轧机轧辊等关键功能装置的设计。2.2驱动方案拟定根据设计要求本次设计的升降台为液压式，即采用液压驱动。考虑到升降台工作时为小角度的摆动，因此可采用摆动油缸驱动。2.3升降机构方案拟定大型轧机升降台，目前多采用传统的“垂锤平衡，曲柄连杆机构驱动”的结构型式。此类升降台因其重锤惯性大，相应的机械传动、紧固装置容易受损，故设备故障多、维修费用高、管理工作量大、年停机时间长。为克服这些不足取消平衡用的重锤，采用摆动油缸直接驱动双摇杆机构实现升降台的升降，升降机构示意图如图2.1所示：图2.1升降机构示意图2.4总体方案确定冶金工业中使用的三辊轧机前后都有升降台，用于升降和输送轧件。轧机升降台的升降机构采用了液压传动。该升降台由齿轮齿条液压缸、重锤、升降台、轧辊等组成。齿轮齿条液压缸1通过齿轮轴直接驱动升降台3的升降机构，重锤2用来平衡机构，平衡装置在升降台处于中间位置时保持平衡状态，当升降台上升至上部位置时呈欠平衡状态，升降台处在下部位置时属于过平衡状态，这种平衡条件利于液压系统设计和合理利用率。其结构示意图如图2.2所示：图2.2轧机液压升降台结构示意图3轧机升降台液压系统的设计3.1液压系统方案拟定3.1.1液压系统原理图的设计系统的油源为两台同规格定量泵001和泵002，一台为工作泵，一台为备用泵；两泵出口并联有起安全保护作用的先导式溢流阀003和阀004，泵的出口设有防止油液倒灌的单向阀005和阀006。执行器为齿轮齿条式液压缸014，升降台工作过程中，在平衡装置作用下，液压缸的工作压力是变化的，升降台下降或上升，都经过一个加速或减速过程，升降台再到达中间位置前加速，过了中间位置减速，对应于加速过程，液压缸的工作压力较低甚至负压；而减速过程，液压缸工作压力为正值，为溢流阀的设定压力；从液压系统回路效率、功率利用有理情况以及升降台对速度平稳性要求不高等条件考虑，系统采用单向调速阀8的旁路节流调速方式。液压缸014的运动方向由Y型滑阀机能的三位四通电液换向阀011控制，并通过两个液控单向阀012和阀013实现锁定，以保证升降台再任意位置可靠停留，换向可靠；蓄能器010再系统中起蓄能补油与缓冲作用。压力继电器009为二位二通电磁换向阀007的法新装置。拟定原理图如图3.1所示3.1.2动作原理分析（1）升降台上升（液压缸右行）电磁铁1YA通电使三位四通电液换向阀011切换至左位，液压泵001的压力油经单向阀005、发011和液控单向阀012进入液压缸014左腔，同时反向导通液控单向阀013，液压缸右腔阀经阀013，和阀011回油，液压缸右行带动升降台快速上升，蓄能器010可向液压缸补油，如出现负值负载（超越负载），邮箱可直接进行补油。升降台过了中间位置后，随着负载增加，当系统压力增值力继电器009的设定值时发信，电磁铁3YA通电，二位二通电磁换向阀007切换至下位，液压缸继续右行，此时系统处于高压，至升降台到达上端位置，行程开关发出信号，使电磁铁1YA断电，换向阀011复制中位，升降台锁定在上端位置。图3.1液压系统原理图001、002、液压泵003、004、先导溢流阀005、006、单向阀007、二位二通电磁换向阀008、调速阀009、压力继电器010、蓄能器011、三位四通电磁换向阀012、013、液控单向阀014、齿轮齿条液压缸（2）升降台下降（液压缸左行）当电磁铁2YA通电时，换向阀011切换至右位，液压泵001的压力油经单向阀005、阀011和液控单向阀013进入液压缸014右腔，同时反向导通液控单向阀012，液压缸左腔回油，液压缸带动升降台下降。升降台升降过程中的速度由单向调速阀008的开度间接决定（即缸的速度与调速阀开度大小成反比），系统最高工作压力由溢流阀003限定。（3）当所有电磁铁全部断电时，液压泵001输出的油液一部分经二位二通换向阀7和调速阀排回油箱，另一部分挤入蓄能器，系统处于低压状态，液压缸两腔闭锁，从而升降台停留在任意位置。（4）技术特点：1）升降台的整体重量轻，功率利用合理。2）与常用的偏心轮式机械驱动升降台比较，结构简单，操作方便，运行可靠，造价低廉，液压元件更容易、方便，并有利于缩短维修时间。3）为了提高液压系统乃至升降台的可靠性，油源采用了冗余结构（双泵中，一台工作，一台备用）。4）液压系统采用旁路节流调速方式，液压泵的共有压力跟随负载变化，有利于节能。系统采用了蓄能器，有利于向液压缸补油和缓冲。5）液压系统采用液压站结构形式并安置在平台上，通过油管与工作机构连接，大大改善了工作环境，便于使用、维护、管理。6）齿轮齿条液压缸采用开沟槽缓冲装置，工作台工作平稳、无冲击，避免了机械升降机构由于冲击而造成的较高的故障率，提高了生产效率；缸的两端没有可调定位机构，能方便地调节液压缸形成，确定升降台的摆动幅度，从而方便地调整升降台的上下极限位置。3.2液压元件的计算和选择3.2.1油泵的选择（1）油泵工作压力的确定油泵工作压力为：（3.1）由于在轧机液压系统中,压力所经过的阀的数量不多多,故压力损失∑△P不大,参照<<液压传动>>表1-10选取∑△P=0.1MP。摆动油缸最大工作压力P可根据表3.1取为于是油缸工作压力即为：所选油泵的额定工作压力应为：（2）油泵流量的确定油泵流量为：（3.2）选用的油泵为YYB-BC165/48B双联叶片油泵（3）油泵电机功率的确定选用的电机为Y2-180M-6电机3.2.2控制阀的选择根据本系统的工作压力和通过该阀的最大流量分别选择各种阀。轧机液压升降台选用的标准原件列于表3.1中。表3.1轧机液压升降台液压系统控制阀代号原件名称型号额定流量（L/min）工作压力范围（MP）13/4"溢流阀YF-B20B1000.5～721"溢流阀YF-B32B2500.5～731/4"二位二通电磁阀24D0-B8C-T※221443/4"单向阀DF-B20K1003551"三位四通电液阀34DY0-B32H-T※1902161"单向节流阀LDF-B32C190217液控单向阀AF3-Ea20B190213.2.3油管内径的确定(1)大泵吸油管内径计算油管内径可按式3.3计算（3.3）已知大泵流量为165，吸油管允许流速为0.5～1.5,取=0.85,则:实际选取内径为50毫米的2"有缝钢管。（2）小泵吸油管内径计算已知小泵流量为48，取吸油管允许流速为=1.5，则：实际选取内径为32的"有缝钢管。（3）大泵压油管内径计算取压油管允许流速为=4.5m/s，则：实际选取内径为32的"有缝钢管。（4）小泵压油管内径计算实际选取内径为20的"有缝钢管。3.2.4油箱容量计算和油箱散热面积的确定油箱容量可按中压系统计算即：3.3压力系统性能的验算3.3.1系统的压力损失验算（1）局部压力损失计算局部压力损失主要是流经各控制阀的压力损失叠加。即：（3.4）其中可由表3.2查取。由于阀与阀并联，而，所以仅取计算即可。于是：表3.2注射阶段系统的压力损失计算代号64716543.61501901001900.050.020.34（2）沿程损失计算进油管长1.5通过流量Q=150=2.5。选用20号机油，机器正常运转后油的运动粘度，油的重度。管子内径。则：管内流速：=（3.5）雷诺数：（3.6）故为紊流。沿程损失可按下式计算：=（3.7）总的压力损失故能满足要求。3.3.2液压系统发热量的计算液压系统产生的热量，主要包括油泵（或油马达）的功率损失所产生的热量、溢流阀的溢流损失所产生的热量以及液流通过各控制阀及管道的压力损失等所产生的热量。一般只粗略计算前两项所产生的热量。液压系统发热量计算如表3.2所示。由表3.2可知，轧机在整个动作循环中，系统的发热量是变化的，一般按平均发热量来计算。即：（3.8）经计算复合要求4齿轮齿条液压缸4.1设计主要技术参数主要技术参数：压力7；流量150；所需驱动电机功率30；升降重量18；升降高度488,升降一次时间1.96。4.2齿轮齿条液压缸尺寸及结构设计4.2.1液齿轮齿条油缸的工作原理齿轮齿条摆动液压缸(即旋转液压缸)的原理是将液压缸的往复运动通过齿条带动齿轮,转化成齿轮轴的正反向摆动旋转,同时将往复缸的推力转化。其主要是由齿轮，齿形活塞杆，齿轮齿条箱体和两个当作用缸套组成。4.2.2液压缸的效率油缸的效率由以下三种效率组成：A.机械效率，由各运动件摩擦损失所造成，在额定压力下，通常可取B.容器效率，由各密封件泄露所造成，通常容积效率为：装弹性体密封圈时装活塞环时C.作用力效率，由出油口背压所产生的反作用力而造成。一般取所以总效率为。4.2.3液压缸缸径的计算内径D可按下列公式初步计算：液压缸的负载为推力（4.1）式中—液压缸实际使用推力75000；—液压缸的负载效率，一般取0.5～07；—液压缸的总效率，一般取；计算；—液压缸的供油压力，一般为系统压力本次设计中液压缸已知系统压力；根据式（4.1）得到内径：查缸筒内径系列/(GB/T2348-1993)可以取为160表4.1缸筒内径81012162025324050638090100110125140160180200220250320400500630活塞杆外径：齿轮齿条油缸的正转和反转的速度一样，这里我们选取最大的活塞杆的直径以满足强度的要求。表4.2活塞杆直径系列活塞杆直径系列/(GB/T2348-1993)4、5、6、8、10、12、16、18、20、22、25、28、32、36、40、45、50、56、63、70、80、90、100、110、125、140、160、180、200、220、250、280、320、360所以取4.2.4活塞宽度的确定活塞的宽度一般取即取4.2.5缸体长度的确定液压缸缸体内部的长度应等于活塞的行程与活塞宽度的和。缸体外部尺寸还要考虑到两端端盖的厚度，一般液压缸缸体的长度不应大于缸体内径的20-30倍。即：缸体内部长度2334.2.6缸筒壁厚的计算在中、低压系统中，液压缸的壁厚基本上由结构和工艺上的要求确定，壁厚通常都能满足强度要求，一般不需要计算。但是，当液压缸的工作压力较高和缸筒内径较大时，必须进行强度校核。当时，称为薄壁缸筒，按材料力学薄壁圆筒公式计算，计算公式为（4.2）式中，—缸筒内最高压力；—缸筒材料的许用压力。,为材料的抗拉强度，为安全系数，当时，一般取。当时,按式（4.3）计算(该设计采用无缝钢管)(4.3）根据缸径查手册预取此时最高允许压力一般是额定压力的1.5倍，根据给定参数，所以：（无缝钢管），取，其壁厚按公式（4.3）计算为满足要求，就取壁厚为10。4.2.7活塞杆强度和液压缸稳定性计算A.活塞杆强度计算活塞杆的直径按下式进行校核式中，为活塞杆上的作用力；为活塞杆材料的许用应力，,一般取1.40。满足要求B.液压缸稳定性计算活塞杆受轴向压缩负载时，它所承受的力不能超过使它保持稳定工作所允许的临界负载，以免发生纵向弯曲，破坏液压缸的正常工作。的值与活塞杆材料性质、截面形状、直径和长度以及液压缸的安装方式等因素有关。若活塞杆的长径比且杆件承受压负载时，则必须进行液压缸稳定性校核。活塞杆稳定性的校核依下式进行式中，为安全系数，一般取。a.当活塞杆的细长比时b.当活塞杆的细长比时式中，为安装长度，其值与安装方式有关，见表4.3；为活塞杆横截面最小回转半径，；为柔性系数，其值见表4.4；为由液压缸支撑方式决定的末端系数，其值见表4.3；为活塞杆材料的弹性模量，对钢取；为活塞杆横截面惯性矩；为活塞杆横截面积；为由材料强度决定的实验值，为系数，具体数值见表4.4。c.当时,缸已经足够稳定，不需要进行校核。表4.3液压缸支承方式和末端系数的值支承方式支承说明末端系数一端自由一端固定1/4两端铰接1一端铰接一端固定2两端固定4表4.4的值材料铸铁5.61/160080锻铁2.51/9000110钢4.91/500085此设计安装方式中间固定的方式，此缸已经足够稳定，不需要进行稳定性校核。4.2.8缸筒壁厚的验算下面从以下三个方面进行缸筒壁厚的验算：A液压缸的额定压力值应低于一定的极限值，保证工作安全：（4.4）根据式（4.4）得到：显然，额定油压，满足条件；B为了避免缸筒在工作时发生塑性变形，液压缸的额定压力值应与塑性变形压力有一定的比例范围：（4.5）（4.6）先根据式（4.6）得到：再将得到结果带入（4.5）得到：显然，满足条件；C耐压试验压力，是液压缸在检查质量时需承受的试验压力。在规定的时间内，液压缸在此压力下，全部零件不得有破坏或永久变形等异常现象。各国规范多数规定:当额定压力时D为了确保液压缸安全的使用，缸筒的爆裂压力应大于耐压试验压力：（4.7）因为查表已知，根据式（4.7）得到：至于耐压试验压力应为：因为爆裂压力远大于耐压试验压力，所以完全满足条件。以上所用公式中各量的意义解释如下：式中:—缸筒内径；—缸筒外径；—液压缸的额定压力—液压缸发生完全塑形变形的压力；—液压缸耐压试验压力；—缸筒发生爆破时压力；—缸筒材料抗拉强度；—缸筒材料的屈服强度；—缸筒材料的弹性模量；—缸筒材料的泊桑系数钢材：4.2.9缸筒的加工要求缸筒内径采用H7级配合，表面粗糙度为0.16，需要进行研磨；热处理：调制，；缸筒内径的圆度、锥度、圆柱度不大于内径公差之半；刚通直线度不大于；油口的孔口及排气口必须有倒角，不能有飞边、毛刺；在缸内表面镀铬，外表面刷防腐油漆。4.2.10法兰设计液压缸的端盖形式有很多，较为常见的是法兰式端盖。本次设计选择法兰式端盖（缸筒端部）法兰厚度根据下式进行计算：（4.8）式中,-法兰厚度；-密封环内经;；-密封环外径；系统工作压力；附加密封力；值取其材料屈服点；螺钉孔分布圆直径；密封环平均直径；法兰材料的许用应力；法兰受力总合力所以为了安全取4.2.11(缸筒端部）法兰连接螺栓的强度计算连接图如下：图4.1缸体端部法兰用螺栓连接1-前端盖；2-缸筒螺栓强度根据下式计算：螺纹处的拉应力:（4.9）螺纹处的剪应力（4.10）合成应力（4.11）式中,液压缸的最大负载，，单杆时，双杆是螺纹预紧系数，不变载荷，变载荷；液压缸内径；缸体螺纹外径；螺纹内经；螺纹内摩擦因数，一般取;变载荷取；材料许用应力，,为材料的屈服极限，为安全系数，一般取；螺栓个数。最大推力为：使用4个螺栓紧固缸盖，即：螺纹外径和底径的选择：系数选择：选取根据式（4.9）得到螺纹处的拉应力为：根据式（4.10）得到螺纹处的剪应力为：根据式（4.11）得到合成应力为：由以上运算结果知，应选择螺栓等级为12.9级；查表的得：抗拉强度极限;屈服极限强度；不妨取安全系数可以得到许用应力值：证明选用螺栓等级合适。4.2.12密封件的选用A.对密封件的要求在液压元件中，液压缸的密封要求是比较高的，特别是一些特殊液压缸，如摆动液压缸等。液压缸不仅有静密封，更多的部位是动密封，而且工作压力高，这就要求密封件的密封性能要好，耐磨损，对温度的适应范围大，要求弹性好，永久变形小，有适当的机械强度，摩擦阻力小，容易制造和装拆，能随压力的升高而提高密封能力和利于自动补偿磨损。密封件一般以断面形状分类，有O形、Y形、U形、V形和Yx形等。除O形外，其他都属于唇形密封件。B.O形密封圈的选用液压缸的静密封部位主要有活塞内孔与活塞杆、支撑座外圆与缸筒内孔、端盖与缸体端面等处。静密封部位使用的密封件基本上都是O形密封圈。C.动密封部位密封圈的选用由于O型密封圈用于往复运动存在起动阻力大的缺点，所以用于往复运动的密封件一般不用O形圈，而使用唇形密封圈或金属密封圈。液压缸动密封部位主要有活塞与缸筒内孔的密封、活塞杆与支撑座（或导向套）的密封等。活塞环是具有弹性的金属密封圈，摩擦阻力小，耐高温，使用寿命长，但密封性能差，内泄漏量大，而且工艺复杂，造价高。对内泄漏量要求不严而要求耐高温的液压缸，使用这种密封圈较合适。V形圈的密封效果一般，密封压力通过压圈可以调节，但摩擦阻力大，温升严重。因其是成组使用，模具多，也不经济。对于运动速度不高、出力大的大直径液压缸，用这种密封圈较好。U形圈虽是唇形密封圈，但安装时需用支撑环压住，否则就容易卷唇，而且只能在工作压力低于时使用，对压力高的液压缸不适用。比较而言，能保证密封效果，摩擦阻力小，安装方便，制造简单经济的密封圈就属Yx型密封圈了。它属于不等高双唇自封压紧式密封圈，分轴用和孔用两种。综上，所以本设计选用Yx型圈，聚氨酯和聚四氟乙烯密封材料组合使用，可以显著提高密封性能：a.降低摩擦阻力，无爬行现象；b.具有良好的动态和静态密封性，耐磨损，使用寿命长；c.安装沟槽简单，拆装简便。这种组合的特别之处就是允许活塞外园和缸筒内壁有较大间隙，因为组合式密封的密封圈能防止挤入间隙内，降低了活塞与缸筒的加工要求，密封方式图如下：图4.2密封方式图5升降台及轧辊的设计5.1升降台的设计5.1.1升降机构设计升降机构结构示意图如下：图5.1升降机构示意图已知要求升降台升降高度取平台总长3m构件1、2的长度：AC=BC=2460则C点行程：由于E点只能沿竖直方向移动因此构件A-C-E可简化为如下图5.2所示曲柄滑块机构。取构件3、4的长度：CE=DF=1000由三角形法则算得：G点与E、F点为同一构件5上的点，均知沿竖直方向移动，因此：同样，由于E点只能沿竖直方向移动因此构件A-C-E可简化为如下图5.3所示曲柄滑块机构。图5.2A-C-E曲柄滑块机构简化图图5.3G-H-I曲柄滑块机构简化图考虑到构件7摆动过程中，构件6对构件5滑动支撑的推力应尽可能小，因此极限位置（构件7处于水平位置时）时构件6与构件7之间夹具应尽可能大，此处选70°。取构件3、4的长度：CE=DF=1000由三角形法则计算得到：构件7的长度：IH=415及它构件参考文献经验取：构件5的长度：EF=880，G到EF=600升降机构构件尺寸如下图5.4所示：图5.4升降机构构件尺寸构件运动分析验证：图5.5升降机构简化图如图所示，为表达方便可将原图简化为上图，由图可得1向X、Y方向投影得2上式解得：35.1.2升降平台设计轧制机主体是对产品加工的主要部分，是轧制过程实现的载体。轧制过程是指被轧制的金属体（轧件）借助旋转轧辊与其接触摩擦的作用，被拽入轧辊的缝隙间，在轧辊压力作用下，使轧件在长、宽、高3个方向完成塑性成型的过程。简而言之，是指轧件上由摩擦力拉入旋转轧辊之间，受到压缩或展宽进行塑性变形的过程。通过轧制，使轧件具有一定的形状，尺寸和性能。根据轧件长度方向与轧辊轴向的关系，轧制方法大致可分纵轧，斜轧和模轧见的机型有二辊轧机，三辊轧机，四辊轧机，六辊轧机，多辊轧机，万能轧机等。纵轨广泛用于钢坯，板带材和型材。斜轧，就是轧件同向旋转且轴心线相互成一定角度的轧辊缝隙间进行塑件变形的过程，轧件沿轧辊交角的中心线方向进入轧辊缝隙，再变形过程中，轧件除饶其轴线作旋转运动外。还作沿其轴线方向的前进运动。常见的机型有二辊和三辊斜轧穿孔机，轧管机等。斜轧广泛用于无缝管材生产。槽轧，就是轧件在同时旋转且轴心线相互平行的轧辊缝隙间进行塑性变形的过程。在模轧过程中，轧件轴县与轧辊轴线平行，金属只有其自身轴线的旋转运动，故仅在模向受到加工。常见的机型有齿轮轧机。本次设计的机器使用的轧制方法是纵轧，加工产品属板带材，机型是二辊轧机。5.1.3机架机座和箱体等零件，在一台机器的总质量中占有很大的比例，同时在很大程度上影响着机器的工作精度及抗振性能；若兼作运动部件的滑道时，还影响着机器的耐磨性等。所以正确选择机座和箱体等零件的材料和正确设计其结构形式及尺寸，是减小机器质量、节约金属材料、提高工作精度、增强机器刚度及耐磨性等的重要途径。选择材料为铸钢ZG200-400，该材料韧性及塑性好，适用于负载不大、韧性较好的零件，如轴承盖、底板、箱体、机座等。5.2轧辊的设计5.2.1选材工作轧辊选择材料为调质钢35CrMo，，调质钢经热处理后具有高的强度和良好的塑性、韧性，既良好的综合力学性能和机械性能。广泛用于制造各种机器上的重要零件。5.2.2轧辊尺寸设计类比现有机器，工作轧辊的结构尺寸如图5.6图5.6工作轧辊结构图6液压站的设计液压站是由液压油箱、液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器、滤油器、液面指示器和清洗孔等。液压泵装置包括不同类型的液压泵、驱动电机及其它们之间的联轴器等。液压控制装置是指组成液压系统的各阀类元件及其联接体。机床液压站的结构型式有分散式和集中式两种类型。（1）集中式，这种型式将机床液压系统的供油装置、控制调节装置独立于机床之外，单独设置一个液压站。这种结构的优点是安装维修方便，液压装置的振动、发热都与机床隔开，缺点是液压站增加了占地面积。（2）分散式，这种型式将机床液压系统的供油装置、控制调节装置分散在机床的各处。例如，利用机床床身或底座作为液压油箱存放液压油。把控制调节装置放在便于操作的地方。这种结构的优点是结构紧凑，泄漏油易回收，节省占地面积，但安装维修不方便。同时供油装置的振动、液压油的发热都将对机床的工作精度产生不良影响，故较少采用，一般非标设备不推荐使用。液压站的结构布置，液压站上各部件、元件的布置要均匀，便于装配、调试、使用与维护，适当注意外形整齐和美观；液压控制装置在液压油箱上的安放位置应便于压力阀、流量阀的调节，应便于电磁阀的手动调整和装拆，应便于压力表与压力表开关的观察和调整。在液压站结构总成设计中还应特别注意污染控制、泄漏控制、液压冲击控制、振动与噪声控制等。液压动力源（即液压泵组）是多种元、附件组合而成的整体，是为一个或几个系统存放一定清洁度的工作介质，并输出一定压力、流量的液体动力，兼作整体式液压站安放液压控制装置基座的整体装置。液压动力源一般由液压泵组、油箱组件、控温组件、过滤组件和蓄能器组件等5个相对独立的部分组成。液压动力源装置按液压泵组布置方式的分为：上置式液压动力源、非上置式液压动力源、柜式液压动力源。上置式液压动力源，泵组布置在油箱之上的上置式液压动力源，当电动机卧式安装，液压泵置于油箱之上时，称为卧式液压动力源。当电动机立式安装，液压泵置于油箱之内时，称为立式液压动力源。上置式液压动力源占地面积小，结构紧凑，液压泵置于油箱内的立式安装动力源，噪声低且便于收集漏油。这种结构在中、小功率液压站被广泛使用。当采用卧式动力源时，由于液压泵置于油箱之上，必须注意各类液压泵的吸油高度，以防止液压泵进油口处产生过大的真空度，造成吸空或气穴现象。叶片泵的吸油高度≤500.6.1液压油箱的设计（1）油箱的作用存储液压油液、散发油液热量、逸出空气、沉淀杂质、分离水分和安装元件。（2）油箱的种类通常可分为整体式油箱、两用油箱和独立油箱三类。整体式油箱是指在液压系统或机器的构件内形成的油箱。两用油箱是指液压油与机器中的其他目的用油的公用油箱。（3）油箱的容量油箱的总容量包括油液容量和空气容量。油液容量是指油箱中油液最多时，即液面在液位计的上刻线时的油液体积。在最高液面以上要留出等于油液容量的10％～15％的空气容量，以便形成油液的自由表面，容纳热膨胀和泡沫，促进空气分离，容纳停机或检修时靠自重流回油箱的油液。油箱的容量通常可按式，液压泵的总额定流量（L/min）；与系统压力有关的经验系数：低压系统，中低压系统，高压系统油箱的设计1）箱顶、通气器（空气过滤器）、注油口油箱的箱顶结构取决于它上面安装的元件。例如，如果液压泵布置在油箱内部液面以下，则箱顶应为或应有可拆卸的盖。箱盖及管子引出口之类的所有开口都要妥为密封。箱顶上安装液压泵组时，顶板的厚度应为侧板厚度的四倍，以免产生振动。液压泵组与箱顶之间应设置隔振垫。为了便于布置和维修，有时采用装在箱顶上的回油过滤器。箱顶上一般要设置通气器（空气过滤器）、注油口，通气器通常为附带注油口的结构，取下通气帽可以注油，放回通气帽即成通气过滤器。2）箱壁、清洗孔、吊耳（环）、液位计对于钢板焊接的油箱，用来构成油箱体的中碳钢的最小厚度。箱顶上安装液压泵组时，侧板厚度应适当加大。当箱顶与箱壁之间为不可拆连接时，应在箱壁上至少设置一个清洗孔。清洗孔的数量和位置应便于用手清理油箱所有内表面。清洗口法兰盖板应该能由1个人拆装。法兰盖板应配有可以重复使用的弹性密封件。为了便于诱降的搬运，应在油箱四角的箱壁上方焊接吊耳（也称吊环）。吊耳有圆柱形和钩形两种。液位计通常为带有温度计的结构。液位计一般设在油箱外壁上，并近靠注油口，以便注油时观测液面。液位计的下刻线至少应比吸油过滤器或吸油管口上缘高出75，以防止吸入空气。液位计的上刻线对应着油液的容量。液位计与油箱的连接处有密封措施。3）箱底、放油塞、支角应在油箱底部最低点设置放油塞（），以便油箱清洗和油液更换。为此，箱底应朝向清洗孔和放油塞倾斜，倾斜坡度通常为1/25～1/20；这样可以促使沉积物（油泥或水）聚集到油箱中的最低点。为了便于放油和搬运，应该把邮箱架起来，油箱底至少离开地面150。油箱应设有支脚，支脚可以单独制作后焊接在箱底边缘上，也可以通过适当增加两侧壁高度，以使其经弯曲加工后兼作油箱支脚。支脚应该有足够大的面积，以便可以用垫片或契铁来调平。4）隔板、除气网为了延长油液在油箱中逗留的时间，促进油液在油箱中的环流，促使更多的油液参与在系统中的循环，从而更好地发挥油箱的散热、除气、沉淀等功能，油箱中，尤其在油液容量超过100的油箱中应设置内部隔板。隔板要把系统回油区与吸油区隔开，并尽可能使油液在油箱内沿着油箱壁环流。隔板缺口处要有足够大的过流面积，使环流流速为0.3～0.6。隔板结构有溢流式标准型、溢流式和回流式等多种型式。溢流式隔板的高度不应低于液面高度的2/3；隔板下部应开有缺口，以使吸油侧的沉淀物经此缺口至回油侧，并经放油口排出。为了有助于油液中的气泡浮出液面，可在油箱内设置除气网，除气网用网眼直径0.5的金属网制作，并倾斜布置。5）过滤网的配置过滤网可以设计成将液压油箱内部一分为二，使吸油管与回油管隔开，这样液压油可以经过一次过滤。过滤网通常使用50~100目左右的金属网。6）管路的配置液压系统的管路要进入油箱并在油箱内部终结。a.吸油管和回油管液压泵的吸油管和系统的回油管要分别进入由隔板隔开的吸油区和回油区，管端应加工成朝向箱壁的45°斜口，这样既可增加开口面积，又利于沿箱壁环流。为了防止空气吸入空气（吸油管）或混入（回油管），以免搅动或吸入箱底沉积物，管口上缘至少要低于最低液面75，管口下缘至少离开箱底最高点50。回油管流速过高时，可在回油管端装设钻有许多小孔的油管形扩散器。吸油管前必须安装粗过滤器，以清除较大颗粒杂质，保护液压泵；建议在回油管上安装精过滤器，以滤除细微颗粒杂质，保护液压元件。b.泄油管泄油管应尽量单独接入油箱并在液面以上终结。如果泄油管通入液面以下，要采取措施防止出现虹吸现象。6.2液压泵组的结构设计液压泵组是指液压泵及驱动泵的原动机和联轴器及传动底座组件。液压泵组的结构设计要点如下：A．液压泵组的布置方式可根据主机的结构布局、工况特点、使用要求及安装空间的大小，合理确定液压泵组的布置方式B．液压泵组的连接确定液压泵与原动机的轴间连接和安装方式首先考虑的问题是：液压泵轴的径向和轴向负载的消除或防止。由于本设计中泵轴在结构上不能承受额外的径向和轴向载荷，所以液压泵最好由原动机经联轴器直接驱动，并使泵轴与驱动轴之间严格对中，轴线的同轴度误差不大于0.08mm.原动机与液压泵之间的联轴器宜采用带非金属弹性元件的挠性联轴器.例如GB-5272-1985中规定的梅花形弹性联轴器,具有弹性、耐磨性、缓冲性及耐油性较高，制造容易，维护方便等优点。C．液压泵组的安装方式本设计中采用钟形罩立式安装，通过液压泵上的轴端法兰实现泵与钟形罩的连接，钟形罩再与带发兰的立式电动机连接，依靠钟形罩上的止口保证液压泵与电动机的同轴度。此种方式安装和拆卸均较方便。D．液压泵的安装姿态应使液压泵的壳体泄油口朝上，以保证工作时泵壳体中始终充满油液。泵的轴伸和联轴器等外露的旋转部分，应该设有可拆装的防护罩以保证安全。泵的下方应设置滴油盘，以免检修时油液流到地面上。总结随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。在此要感谢我