小型軋鋼機(jī)的設(shè)計(jì)

摘 要摘 要摘要：設(shè)計(jì)的軋鋼機(jī)為3003型鋼軋鋼機(jī)，軋輥的直徑為300 mm。軋鋼機(jī)主要用來(lái)軋制小型線(xiàn)材，采用三輥式工作機(jī)座。軋鋼機(jī)的主要設(shè)備由原動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個(gè)基本部分組成。采用的配置方式為電動(dòng)機(jī)減速器齒輪機(jī)座軋機(jī)。原動(dòng)機(jī)采用造價(jià)較底的高速交流主電機(jī)。減速器選取二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)減速器?？紤]到軋制負(fù)荷很不均勻，為了均衡電機(jī)負(fù)荷，減少電機(jī)的容量，在減速機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間加有飛輪。齒輪機(jī)座用途是傳遞轉(zhuǎn)矩給工作輥，設(shè)計(jì)采用三個(gè)直徑相等的圓柱形人字齒輪在垂直面排成一排，裝在密閉的箱體內(nèi)而主聯(lián)軸器采用梅花接軸聯(lián)軸器。關(guān)鍵詞：軋鋼機(jī)；軋輥；工作機(jī)座AbstractThe Designation Of There Rolling Wire Rod MillRolling mill designed for 300 x 3 payments rolling mill, roller diameter of 300 mm. Rolling mill for rolling mainly to small wire rod, a three roller-working machine Block. Rolling mill equipment is a major component of the mainframe out. Rolling mill is the former mainframe is motivated transmission devices and the three basic components of the implementing agencies. Allocation method used for electric motors - slowdown plane - plus seat - rolling mill.The roller to the irreversible and rotational speed, the original motivation for the introduction of a more rapid exchange of the costs of Electrical. Taking into account the rolling load is uneven, to balance electrical loads and reduce the electrical capacity slowdown in the increase between a flywheel and electric motors. Flywheel design and installation of electric motors in decelerator between its role in the adoption roller and roller idling, a mobile storage device in a balanced transmission loads; gear seat : its purpose is to transmit torque to the work revolve, the equivalent diameter cylindrical design used three words plus people lined up in the vertical plane, packed in sealed .Shaft coupling : in the Block reducer and gear is used between security company axle vehicles. Keywords: Rolling mill; gear seat; flywheel. II目錄目 錄摘 要IAbstractI1 緒論11.1研究背景與意義11.2本課題在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀11.2.1 國(guó)外相應(yīng)機(jī)器的研究狀況 21.2.2國(guó)內(nèi)相應(yīng)機(jī)器的研究狀21.3線(xiàn)材軋鋼機(jī)的用途及工作原理 21.3.1線(xiàn)材軋鋼機(jī)的用途 31.3.2線(xiàn)材軋鋼機(jī)的工作原理 32 軋制力和軋制力矩的計(jì)算52.1軋制平均單位壓力的確定 52.2軋制總壓力的確定 72.3軋制力矩的確定 82.4電機(jī)的選擇 83飛輪的設(shè)計(jì)93.1飛輪力矩的確定 93.2飛輪強(qiáng)度的校核 114 減速器的選擇124.1 傳動(dòng)比的計(jì)算 124.2標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)圓柱齒輪減速器的選擇125 齒輪機(jī)座的設(shè)計(jì)135.1 齒輪機(jī)座的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)135.2 齒輪的設(shè)計(jì) 145.2.1齒輪節(jié)圓的直徑 145.2.2模數(shù)、齒數(shù)、齒寬、齒傾角 145.2.3計(jì)算力矩的確定 155.3 齒輪的材料和加工制造 155.4 齒輪軸和滑動(dòng)軸承 155.5 齒輪機(jī)座的總述 166 軋鋼機(jī)工作機(jī)座的設(shè)計(jì)176.1工作機(jī)座的選擇 176.2 軋輥與軋輥軸承的選擇 186.2.1軋輥的類(lèi)型.結(jié)構(gòu)與參數(shù) 186.2.2軋輥軸承 206.3 軋輥調(diào)整裝置的設(shè)計(jì) 206.4 機(jī)架的設(shè)計(jì)236.5 機(jī)架強(qiáng)度的校核 247 孔型的設(shè)計(jì)268 經(jīng)濟(jì)分析298.1 市場(chǎng)現(xiàn)狀 298.2 初步可行性研究 299 專(zhuān)題設(shè)計(jì)309.1 確定毛坯的鑄造形式 309.2 基準(zhǔn)的選擇及工藝路線(xiàn)的擬定 309.3 工藝方案的確定 319.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定29結(jié)論38參考資料39致謝40IV10 1 緒論 1.1研究背景與意義軋鋼就是用軋機(jī)對(duì)鋼坯進(jìn)行壓力加工，獲得需要的形狀規(guī)格和性能的過(guò)程。軋機(jī)主要由幾組軋輥構(gòu)成，軋輥是一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的輥?zhàn)?，兩個(gè)輥?zhàn)又g形成一定形狀的縫或孔，鋼坯通過(guò)軋輥就成為一定形狀的鋼材。在再結(jié)晶溫度以上的軋制稱(chēng)為熱軋；在再結(jié)晶溫度以下的軋制稱(chēng)為冷軋。我們常見(jiàn)的汽車(chē)板、橋梁鋼、鍋爐鋼、管線(xiàn)鋼、螺紋鋼、鋼筋、電工硅鋼、鍍鋅板、鍍錫板包括火車(chē)輪都是通過(guò)軋鋼工藝加工出來(lái)的。我國(guó)大鋼廠從70年代已用先進(jìn)的連軋軋機(jī)，連軋機(jī)采用了一整套先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，全線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程和操作監(jiān)控均由計(jì)算機(jī)控制實(shí)施，軋件在機(jī)架軋機(jī)上同時(shí)軋制，大大提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。我國(guó)粗鋼產(chǎn)量位居世界第一。國(guó)內(nèi)十大鋼鐵企業(yè)年產(chǎn)粗鋼均在1000萬(wàn)噸以上。近來(lái)鋼鐵重組進(jìn)入快車(chē)道，比如寶鋼控股的廣東鋼鐵集團(tuán)，山東濟(jì)鋼、萊鋼為主組建的山東鋼鐵集團(tuán)，還有河北鋼鐵集團(tuán)等。然而我國(guó)鋼材質(zhì)量遇到瓶頸，軋鋼行業(yè)必須走高端路線(xiàn)，造船業(yè)和汽車(chē)制造業(yè)、建筑業(yè)的興旺，給軋鋼行業(yè)帶來(lái)機(jī)遇，但是礦石的漲價(jià)給我國(guó)軋鋼行業(yè)帶來(lái)新的困境。國(guó)內(nèi)軋鋼行業(yè)要真正做大做強(qiáng)，必須不斷對(duì)鋼坯質(zhì)量、加熱、輥型控制、卷取能力、酸洗等系列環(huán)節(jié)加強(qiáng)。另外，做重型機(jī)械的一重、二重、上重、太重等必須奮起，探索高精軋鋼設(shè)備。國(guó)內(nèi)寶鋼、鞍鋼、武鋼、首鋼設(shè)計(jì)院，東大、北科大等院校軋鋼研究機(jī)構(gòu)亦要多加強(qiáng)與鋼鐵集團(tuán)的聯(lián)合開(kāi)發(fā)。隨著我國(guó)軋制加工業(yè)的迅猛發(fā)展，我國(guó)軋制加工設(shè)備也經(jīng)歷了一個(gè)自主開(kāi)發(fā)引進(jìn)學(xué)習(xí)借鑒國(guó)產(chǎn)化的往復(fù)循環(huán)過(guò)程。經(jīng)過(guò)近20年的探索和創(chuàng)新，截至目前，我國(guó)自行設(shè)計(jì)和制造的軋機(jī)在低速、窄規(guī)格方面已經(jīng)接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，高速軋制設(shè)備、寬幅軋機(jī)、單機(jī)架雙卷取鋁帶熱軋機(jī)、熱連軋機(jī)方面的開(kāi)發(fā)研制也呈現(xiàn)良好的態(tài)勢(shì)。伴隨著市場(chǎng)需求的不斷增長(zhǎng)和變化，近年來(lái)，我國(guó)軋制加工設(shè)備市場(chǎng)出現(xiàn)了多樣化的要求，正在逐步向高精化、寬幅化、高速化以及高技術(shù)和連續(xù)軋制的方向。隨著我國(guó)軋制工業(yè)近年來(lái)的加速發(fā)展，軋制機(jī)的需求已越來(lái)越多，軋制領(lǐng)域發(fā)展前景廣闊。改革開(kāi)放三十年來(lái)軋制工業(yè)在我國(guó)工業(yè)建設(shè)方面做出了突出的貢獻(xiàn)，這同時(shí)也加速了軋制機(jī)的快速發(fā)展。冷連軋技術(shù)是國(guó)際鋼鐵行業(yè)公認(rèn)的技術(shù)密集、難度極大的生產(chǎn)工藝，是中國(guó)鋼鐵企業(yè)在引進(jìn)全套生產(chǎn)線(xiàn)時(shí)花費(fèi)最多的環(huán)節(jié)。1.2本課題在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外相應(yīng)機(jī)器的研究狀況據(jù)說(shuō)在14世紀(jì)歐洲就有軋機(jī)，但有記載的是1480年意大利人達(dá)芬奇 (Leonardo da Vinci) 設(shè)計(jì)出軋機(jī)的草圖。1553年法國(guó)人布律列爾 (Brulier) 軋制出金和銀板材，用以制造錢(qián)幣。此后在西班牙比利時(shí)和英國(guó)相繼出現(xiàn)軋機(jī)。1728年英國(guó)設(shè)計(jì)出生產(chǎn)圓棒材用的軋機(jī)。英國(guó)于1766年又設(shè)計(jì)出了串行式小型軋機(jī)，19世紀(jì)中葉，第一臺(tái)可逆式板材軋機(jī)在英國(guó)投產(chǎn)，并軋出了船用鐵板。1848年德國(guó)發(fā)明了萬(wàn)能式軋機(jī)，1853年美國(guó)開(kāi)始使用三輥式的型材軋機(jī)，并采用蒸汽機(jī)傳動(dòng)的升降臺(tái)從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)。接著美國(guó)出現(xiàn)了勞特式軋機(jī)。并于1859年建造了第一臺(tái)連軋機(jī)。萬(wàn)能式型材軋機(jī)是在1872年出現(xiàn)的，20世紀(jì)初制成半連續(xù)式帶鋼軋機(jī)，它由兩架三輥粗軋機(jī)和五架四輥精軋機(jī)組成形。軋機(jī)發(fā)展到21世紀(jì)的今天，已采用了一整套先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)控制系統(tǒng)，全線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程和操作監(jiān)控均由計(jì)算機(jī)控制其主要特點(diǎn)：(1)網(wǎng)絡(luò)化快速通訊；(2)系統(tǒng)響應(yīng)速度快；(3)傳動(dòng)設(shè)備動(dòng)態(tài)、靜態(tài)精度高；(4)軋件跟蹤、定位準(zhǔn)確；(5)軟件編制可靠性高等。1.2.2國(guó)內(nèi)相應(yīng)機(jī)器的研究狀況目前，我國(guó)自主設(shè)計(jì)和研制的加工設(shè)備，從整體上看與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有很大的差距，但某些技術(shù)正在追趕世界先進(jìn)水平。洛陽(yáng)有色金屬加工設(shè)計(jì)研究院正在開(kāi)發(fā)的2400mm式鋁帶熱軋機(jī)、2500mm六輥冷軋機(jī)、2000mm鋁箔軋機(jī)、高速鋁箔軋機(jī)以及銅帶精軋機(jī)等一批具有世界先進(jìn)水平的軋機(jī)正在設(shè)計(jì)和制造之中。這批軋機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和當(dāng)今世界軋機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)相一致，已經(jīng)成為我國(guó)銅鋁加工設(shè)備研制的一個(gè)亮點(diǎn)，現(xiàn)化工業(yè)的發(fā)展對(duì)材料的精度要求日益提高，產(chǎn)品的高精度就需要設(shè)備朝高精度方向發(fā)展；出于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的考慮，以及軋制技術(shù)的日漸成熟，軋機(jī)的幅面迅速擴(kuò)大，比如用于包裝袋的鋁箔的寬度需求已達(dá)到1800mm以上，對(duì)寬幅鋁箔的需求量正呈高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。生產(chǎn)的機(jī)器都已達(dá)到甚至超過(guò)國(guó)外一些國(guó)家的相應(yīng)產(chǎn)品1.3三輥線(xiàn)材軋鋼機(jī)的用途及工作原理1.3.1 三輥線(xiàn)材軋鋼機(jī)的用途軋鋼機(jī)形式有兩種：冷軋與熱軋，熱軋主要用于開(kāi)坯，兼生產(chǎn)一部形鋼，這種軋機(jī)的型號(hào)有630-650型軋機(jī)，500-550型軋機(jī)、650中型軋機(jī)與2300中板軋機(jī)等，冷軋主要用于終級(jí)軋制，軋帶鋼的產(chǎn)品很多，具有代表性的冷軋板帶鋼產(chǎn)品金屬鍍層薄板（包括鍍錫板、鍍鋅板等）、深沖板（以汽車(chē)鋼板最多）、電工硅鋼板、不銹鋼和涂層鋼板。現(xiàn)也促使冷軋機(jī)的裝備技術(shù)和控制技術(shù)向更高的方向發(fā)展。型號(hào)有1400mmNKW、1250mmHC單輥可逆式軋機(jī)，1150mm二十輥冷軋機(jī)。設(shè)計(jì)的軋鋼機(jī)為3003軋鋼機(jī)，軋輥的直徑為300mm，軋鋼機(jī)主要用來(lái)為軋制小型線(xiàn)材。2550毫米的圓鋼，2040毫米的方鋼，螺紋鋼等。其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)為：（1）采用三輥式工作機(jī)座，主電機(jī)不可逆轉(zhuǎn)，中上輥與中下輥交替過(guò)鋼，實(shí)現(xiàn)多道次的軋制。（2）由于軋輥的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速不可逆轉(zhuǎn)，可采用造價(jià)較底的高速交流主電機(jī)在傳動(dòng)裝置中裝有減速機(jī)和齒輪機(jī)座?？紤]到第一機(jī)座軋件較短，軋制次數(shù)較多，負(fù)荷很不均勻，為了均衡電機(jī)負(fù)荷，減少電機(jī)的容量，在減速機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間加有飛輪。（3）多數(shù)300型鋼軋機(jī)要求既開(kāi)坯又軋件，具有一機(jī)多能的特性，因此，軋機(jī)急需要較強(qiáng)的能力，又需要較強(qiáng)的剛度，而且由于經(jīng)常需要更換品種，在軋機(jī)結(jié)構(gòu)上需考慮換輥方便。（4）為了便于換輥，三個(gè)機(jī)座的軋輥都采用梅花接軸連接。1.3.2三輥線(xiàn)材軋鋼機(jī)的工作原理軋鋼機(jī)的主要設(shè)備是由一個(gè)或數(shù)個(gè)主機(jī)列組成的。軋鋼機(jī)的主機(jī)列是由原動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個(gè)基本部分組成的。（1）原動(dòng)機(jī)：采用異步電動(dòng)機(jī)，軋鋼機(jī)的電動(dòng)機(jī)的形式的選擇與軋鋼機(jī)的工作制度有著緊密的聯(lián)系。設(shè)計(jì)的軋鋼機(jī)是軋制速度不需要調(diào)節(jié)的不可逆式軋鋼機(jī)，采用異步電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)主要用在有劇烈尖峰負(fù)荷的軋機(jī)上，為了減少電動(dòng)機(jī)的容量，有時(shí)裝有飛輪，異步電動(dòng)機(jī)投資費(fèi)用較底，在小形軋鋼機(jī)上很適合。（2）傳動(dòng)裝置：聯(lián)軸器：聯(lián)軸器包括電機(jī)聯(lián)軸器和主聯(lián)軸器，電機(jī)聯(lián)軸器用來(lái)連接電動(dòng)機(jī)與減速器的主動(dòng)齒輪軸；而主聯(lián)軸器則用來(lái)連接減速器與機(jī)輪機(jī)座的傳動(dòng)軸，既自減速器將轉(zhuǎn)矩傳至齒輪機(jī)座的主動(dòng)齒輪。減速器：在軋鋼機(jī)中減速器的作用將電動(dòng)機(jī)較高的轉(zhuǎn)速變成軋機(jī)所需的轉(zhuǎn)速，因而可以在主傳動(dòng)中選用價(jià)格較底的高速電動(dòng)機(jī)。確定是否采用減速器的一個(gè)重要條件，就是比較減速器及其摩擦損耗的費(fèi)用是否低于低速電機(jī)的與高速電機(jī)的之間的差價(jià)，一般情況下，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速小于200250轉(zhuǎn)/分才采用減速器。飛輪：設(shè)計(jì)的是一個(gè)飛輪裝置在減速器的小齒輪軸上。它的作用是在通過(guò)軋輥與軋輥空轉(zhuǎn)時(shí)，作動(dòng)蓄能器以均衡傳動(dòng)負(fù)荷；既軋輥空轉(zhuǎn)時(shí)，飛輪加速，積蓄能量；而軋件通過(guò)時(shí)，飛輪減速。放出能量，幫助軋制。齒輪機(jī)座：其用途是傳遞轉(zhuǎn)矩給工作輥，設(shè)計(jì)采用三個(gè)直徑相等的圓柱形人字齒輪在垂直面排成一排，裝在密閉的箱體內(nèi)。（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)：工作機(jī)座為軋鋼機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它由軋輥及其軸承軋輥的調(diào)整機(jī)構(gòu)和上軋輥的平衡機(jī)構(gòu)，引導(dǎo)軋件進(jìn)入軋輥用的導(dǎo)向裝置構(gòu)成。（4）三輥線(xiàn)材軋鋼機(jī)的工作制度：一般中小形軋鋼機(jī)的工作制度可以分為：不可逆式的，可逆式的與帶張力軋制等幾種方式設(shè)計(jì)采用不可逆軋機(jī)的工作制度，在這種工作制度下，每個(gè)軋輥的方向不變軋輥的轉(zhuǎn)速為不可變的。 三輥軋鋼機(jī) 二輥軋鋼機(jī) 圖1 軋機(jī)的工作制度本次設(shè)計(jì)的三輥線(xiàn)材軋鋼機(jī)的總體布局結(jié)構(gòu)如下：主電機(jī)，傳動(dòng)機(jī)械，工作機(jī)座。設(shè)計(jì)中的傳動(dòng)裝置由齒輪機(jī)座，減速器，聯(lián)軸器，接軸組成，在電機(jī)與減速器之間用飛輪連接，在齒輪機(jī)座與減速器之間是用飛輪連接。在齒輪機(jī)座與減速器用安全聯(lián)軸器。工作機(jī)座為兩個(gè)三輥工作機(jī)座和一個(gè)二輥工作機(jī)座，總體結(jié)構(gòu)如圖： 圖 2 軋鋼機(jī)總裝圖1主電機(jī) 2聯(lián)軸器3減速器4安全聯(lián)軸器5齒輪機(jī)座6梅花萬(wàn)向接軸聯(lián) 軸器 7工作機(jī)座8梅花接軸2軋制壓力和軋制力矩的計(jì)算在驗(yàn)算軋機(jī)的強(qiáng)度、挖掘軋機(jī)的潛力和設(shè)計(jì)新的軋機(jī)時(shí)，軋機(jī)的尺寸、傳動(dòng)的功率和允許的壓下規(guī)程均取決于軋制壓力的大小與方向。在設(shè)計(jì)新的軋機(jī)時(shí)，為了零件的強(qiáng)度和選擇電動(dòng)機(jī)的功率，就必須知道軋機(jī)在一定軋制條件下的軋制壓力、軋制力矩和軋制功率。2.1軋制平均單位壓力的確定在軋制的過(guò)程中，軋件在軋輥間承受軋制壓力的作用而發(fā)生塑性變性，由于軋件塑性變形時(shí)的體積不變。因此變形區(qū)的軋件在垂之方向上產(chǎn)生壓扁，在軋件方向上產(chǎn)生延伸，大量的實(shí)驗(yàn)資料證實(shí)，開(kāi)坯，型鋼，線(xiàn)材軋機(jī)的軋制壓力，采用愛(ài)克隆德公式計(jì)算與實(shí)測(cè)結(jié)果比較接近。愛(ài)克隆德公式的適用范圍：軋制溫度高于800度，軋制材質(zhì)為炭鋼，軋制速度不大于20米/秒。在愛(ài)克隆德的公式中，軋制的單位不僅是軋件機(jī)械性能的函數(shù)，而且是變形速度、摩擦系數(shù)、接觸弧長(zhǎng)和軋件平均高度之比的函數(shù)，軋制平均單位壓力由三部分組成：=+ (kg/)（1）值:為軋件在軋制溫度t度下的單向靜壓縮時(shí)的單位變形阻力，計(jì)算公式為: K=(14-0.01t (kg/)式中軋制溫度；軋件的化學(xué)成分，計(jì)算公式為：=1.4+C+0.3Cr+Mn其中:C為百分含量； Mn為百分含量； Cr為百分含量。軋制的材料設(shè)為45鋼，則C取0.45W=1.4+0.3=1.7帶入K式中為=（14-0.011000）1.85=7.4（ kg/)（2）值：值為變形速度引起的變形阻力，其計(jì)算公式為： =U(kg/)式中 軋件在軋制溫度為度時(shí)的粘度系數(shù)，其計(jì)算公式為： =0.01 （14-0.01）(kg s/)為軋鋼機(jī)的軋制速度的修正系數(shù)；U變形速度，計(jì)算公式為：U=（mm/s）其中:R為軋輥的半徑； V為軋輥的圓周速度（軋制速度）（mm/s）； 為道次壓下量，計(jì)算公式為 =h1-h2(毫米)h1,h2為軋制前后的軋件的高度(毫米)；此小型線(xiàn)材軋鋼機(jī)軋制的修正系數(shù)為1所以=0.01（14-0.011000）1=0.04 （kgs/)以上取值，有賴(lài)于軋輥的轉(zhuǎn)速，其值為4049轉(zhuǎn)/分。初選V,由現(xiàn)場(chǎng)以同類(lèi)軋機(jī)取得，V=700（mm/s）=25mm(最大的壓下量)h1=60 mm(初使的高度)h235 mm (軋制后的高度)帶入U(xiǎn)2700=6（mm/s）所以 0.046=0.24（kg/)（3） =（+）M（kg/） 為軋輥間的摩擦系數(shù)，計(jì)算公式為： =（1.05-0.005）a a為軋輥之間的修正系 軋輥的修正系數(shù)鋼軋輥a=1，硬面鑄鐵軋輥a=0.8取a=0.8 所以 U（1.05-0.00051000）0.8=0.44則=(1.60.44-1.225)/(60+35)=0.14 =(7.4+0.24)0.14=0.986（ kg/)(4)則平均單位壓力=7.4+0.24+0.986=8.63（ kg/)2.2軋制總壓力的確定軋制總壓力的計(jì)算公式可用下式計(jì)算 N=PFP軋件與軋輥接觸弧上的平均單位壓力F軋件與軋輥間的接觸面積在軋制總壓力垂直面上的的投影（簡(jiǎn)稱(chēng)為接觸面積）各種不同的情況下計(jì)算接觸面積的方法不同，有以下幾種情況1輥徑相同的情況2軋制異型斷面軋件時(shí)的情況3冷軋時(shí)的情況4中（厚）板角軋時(shí)的情況。我采用的是輥徑相同時(shí)的情況，計(jì)算公式為： =()式中 軋輥的半徑（毫米）； 壓下量（毫米）； ,軋制前、后軋件的寬度。=2660（）所以 =8.632660=22956(kg) 即 N=230KN2.3軋制力矩的確定傳動(dòng)軋輥時(shí)，電動(dòng)機(jī)軸上的力矩由下種四種力矩組成：= 式中 軋制力矩；附加摩擦力矩； 空轉(zhuǎn)力矩；動(dòng)力矩；軋輥與主電機(jī)間的傳動(dòng)比。其中、與比較，比較大。所以可以將上式簡(jiǎn)化 M=K式中K為安全系數(shù)，取 K=1.5；初選軋機(jī)總傳動(dòng)比: i=10。所以軋制力矩為: M=252.9（Nm）粗算所需電動(dòng)機(jī)的功率： P=260（KW）2.4電動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率及工作狀態(tài)選取電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，電機(jī)的功率要參考現(xiàn)場(chǎng)軋機(jī)的功率，故選電機(jī)為T(mén)RB76，異步電動(dòng)機(jī)。此電機(jī)的一些數(shù)據(jù)從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)5查的為：額定功率為280KW，額定電壓為380伏，滿(mǎn)載時(shí)的轉(zhuǎn)速980/分，效率為93。最大的轉(zhuǎn)矩為2.2 Nm。3 飛輪的設(shè)計(jì)采用飛輪的目的是降低軋制時(shí)電機(jī)的尖峰負(fù)荷、增加空載時(shí)的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷，從而在整個(gè)的工作過(guò)程中，使電機(jī)的負(fù)荷均勻，以便按允許過(guò)載能力選擇較小的電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨負(fù)荷的變化而變化，飛輪儲(chǔ)存或放出能量，達(dá)到均衡電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的目的。飛輪安裝在電動(dòng)機(jī)的軸線(xiàn)上，并安裝在電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)之間。3.1飛輪力矩的確定電動(dòng)機(jī)尖峰負(fù)荷降低的多少與主傳動(dòng)系統(tǒng)總飛輪力矩有關(guān)，而飛輪力矩占總飛輪力矩相當(dāng)大的比重，故飛輪力矩是飛輪的一個(gè)重要參數(shù)。飛輪本身的飛輪力矩為為傳動(dòng)總的飛輪力矩的一個(gè)組成部分，所以在計(jì)算之前，必須先計(jì)算。主傳動(dòng)系統(tǒng)的總的飛輪力矩=（噸）在尖峰負(fù)荷的時(shí)刻，主傳動(dòng)的系統(tǒng)需要釋放的能量可按下式計(jì)算： =式中 在尖峰負(fù)荷下電動(dòng)機(jī)的最大的功率，其值可按作用在電動(dòng)機(jī)軸上的最大的轉(zhuǎn)矩確定: =尖峰負(fù)荷的時(shí)間；電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，一般取=0.120.17，取為0.15；從電動(dòng)機(jī)的參數(shù)中查的為2.2；為電動(dòng)機(jī)的額定的轉(zhuǎn)數(shù)為980轉(zhuǎn)/分。則 =2257.6（KW）由工廠現(xiàn)實(shí)測(cè)得為1秒；所以=2257.61=2257.6 KW則=6.17（噸）則 飛輪的轉(zhuǎn)矩=-（噸）式中 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的飛輪力矩（噸）；軋機(jī)傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)部分折算到電機(jī)軸上的飛輪力矩（噸）；可以近似的認(rèn)為與相當(dāng)。因飛輪的圓周速度越高，則飛輪由于離心力所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力就越大。確定飛輪直徑D，考慮圓周的速度小于允許的最大圓周的速度，即D式中 飛輪n飛輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)；飛輪最大的圓周速度，整體鑄造的圓盤(pán)式飛輪（鑄鋼），=70 90D=1.36米則取D =0.96米1米D=1米飛輪采用一個(gè)，飛輪的直徑可取的大一些，通過(guò)這兩個(gè)取這個(gè)方案。飛輪的結(jié)構(gòu)和主要的參數(shù)根據(jù)飛輪的直徑和圓周的速度的不同，選擇飛輪的結(jié)構(gòu)為整體鑄造圓盤(pán)式飛輪，飛輪的材料為ZG35。主要的參數(shù)由書(shū)線(xiàn)材軋鋼機(jī)設(shè)計(jì)與計(jì)算中表格有如下的關(guān)系：表1飛輪結(jié)構(gòu)D D=100 mm(0.80.84)DC（0.30.34）(0.10.15）D0.5（+）d根據(jù)軸計(jì)算（0.10.15）（- ） （1.61.8）d因?yàn)镈=1000mm 所以=810840 飛輪整體鑄造后時(shí)效處理，進(jìn)行機(jī)械加工。飛輪裝置外圍加安全罩。 3.2飛輪的強(qiáng)度的校核飛輪的強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足要求，才能保證飛輪安全工作。飛輪的直徑滿(mǎn)足下公式即可滿(mǎn)足要求。 D飛輪的直徑就是按此關(guān)系式求的，為了驗(yàn)證一下，下面校核一下強(qiáng)度。飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其輪緣的內(nèi)表面所產(chǎn)生的應(yīng)力可按下式計(jì)算：（N/cm）式中V飛輪的圓周速度（m/s）；r飛輪輪緣的內(nèi)半徑（m）；R飛輪的外半徑（m）； V=70(m/s)=3718.96（N/cm） 所以強(qiáng)度足夠4減速器的選擇4.1傳動(dòng)比的計(jì)算軋件出軋輥的初速度，直接影響軋鋼的效率，若軋件的出軋輥的初速度快，可提高效率，同時(shí)軋制工人不容易軋制。因而軋件的初速度以小于2米/秒為益初選軋件的出輥速度為0.7米/秒，計(jì)算軋輥轉(zhuǎn)速 n:取n=50r/min=980/50=19.6在減速器等軋鋼機(jī)存在著傳動(dòng)裝置的效率問(wèn)題。電動(dòng)機(jī)的效率為93.7，可知減速器、齒輪機(jī)座的效率為94 則i=93.79494=16這樣將為： =750/16=47r/min為一般情況電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)。軋制速度為： =3.1430047=0.74 m/s此軋制速度現(xiàn)場(chǎng)三輥線(xiàn)材軋鋼機(jī)軋制速度相似，因而符合生產(chǎn)實(shí)際。二選擇減速器由于確定=16，符合選二級(jí)減速器傳動(dòng)比的條件。選二級(jí)減器。4.2 標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)圓柱齒輪減速器的選擇查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表8427，查的i=16對(duì)應(yīng)的代號(hào)為8在根據(jù)承載能力查表8429，選取中心距a=1000毫米，工作類(lèi)型：連續(xù)型，在查表8424，的減速器的型號(hào)：ZL100型，最后確定減速器的型號(hào)：ZL1008，其外型及安裝尺寸如下。型號(hào)： ZL100 中心踞： A=1000 =400 =600中心高： =650輪廓齒寸: H=1306 、L=1910、B=810 、=810 、=145 、=1550 、=22 =26、=50地腳螺釘: d=M36、 n=8 、=610 、=7、=595、=510、=320圖3減速器結(jié)構(gòu)示意圖 齒輪機(jī)座的設(shè)計(jì)5.1齒輪機(jī)座的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)5.1.1 齒輪機(jī)座的結(jié)構(gòu)齒輪機(jī)座箱體一般用鑄造的形式，由于齒輪機(jī)座的體積比較大，鑄造的工藝要求較高，一般的廠家無(wú)能力生產(chǎn)。因此，箱體采用分鑄拼焊結(jié)構(gòu)。焊條為T(mén)42。具體的工藝要求如下：鑄件退活后，對(duì)焊縫加工，焊縫要電磁探傷。將焊好的箱體整體退火，然后機(jī)加工達(dá)到裝配要求。分鑄拼焊結(jié)構(gòu)箱體生產(chǎn)較整體鑄造的結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，易于制造；同時(shí)也有缺點(diǎn)：生產(chǎn)的周期長(zhǎng)，需工時(shí)長(zhǎng)，適合少量的加工。5.1.2齒輪機(jī)座的類(lèi)型在軋機(jī)的傳動(dòng)的裝置中，齒輪機(jī)座用于傳遞扭距到工作機(jī)座的每一個(gè)軋輥；其特點(diǎn)是低速、重載、沖擊的次數(shù)頻繁。中小型的軋鋼機(jī)的齒輪機(jī)座一般有二重式、三重式和復(fù)合式 等三種類(lèi)形。其中二重式齒輪機(jī)座多用于小型的二輥初軋機(jī)，三重式齒輪機(jī)座應(yīng)用于橫列式中三輥線(xiàn)材軋鋼機(jī)；復(fù)合式齒輪機(jī)座的形式較多，其特點(diǎn)是齒輪的機(jī)座和減速器和在一個(gè)共同的箱體內(nèi)。采用三重式齒輪機(jī)座，齒輪機(jī)座的基本參數(shù)5.2齒輪的設(shè)計(jì)5.2.1.齒輪節(jié)圓的直徑軋輥中心距因軋輥重車(chē)和重磨后發(fā)生變化，節(jié)圓直徑 D=()/2 =(302+298)/2 =300mm5.2.2 模數(shù)、齒數(shù)、齒寬、齒頃角齒數(shù) 取1431，齒寬系數(shù)1.72.4，齒頃角為，模數(shù)為845。齒輪參數(shù)的確定是根據(jù)同類(lèi)型的軋機(jī)的參數(shù)確定的。中心距： A=d=300mm端面模數(shù) ： =12mm齒輪的工作寬度： b=720mm齒傾角： 齒數(shù)： 255.2.3計(jì)算力矩的確定（）式中扭矩分配系數(shù)，取0.5；電動(dòng)機(jī)最大的力；為電動(dòng)機(jī)的最大的功率；為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，為減速器的總的傳動(dòng)比，為減速器與連軸節(jié)的總的傳動(dòng)效率。4457（）0.544572228.5（）5.3齒輪的材料和加工制造齒輪的材料采用，齒輪的加工精度為8級(jí)，采用滾齒法加工，退刀槽的寬度為120mm5.4齒輪軸和滑動(dòng)軸承（1）軸承尺寸的確定，采用的是滑動(dòng)軸承195225mm取200mmL =(1.11.5) =220300取L=220mm式中： d齒輪的節(jié)圓的直徑； L滑動(dòng)軸承的工作寬度； 軸徑直徑。（2）軸端的強(qiáng)度計(jì)算軸端直徑：（0.80.95）=(160190)取160軸端的強(qiáng)度計(jì)算式中：作用于軸端的扭轉(zhuǎn)力矩。許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力（0.650.75）式中 軸頸材料的抗拉強(qiáng)度； 980M =100()安全系數(shù)，5；（3）滑動(dòng)軸承材料為滑動(dòng)軸承采用鑄鋼軸承座，孔內(nèi)以巴氏合金襯。滑動(dòng)軸承的材料：軸承：鑄錫基軸承合金 ，牌號(hào)，硬度 27。5.5齒輪機(jī)座的總述齒輪機(jī)座由機(jī)架、機(jī)蓋、齒輪軸、主連接螺栓、鍵板和軸承座等主要零部件組成。（1）箱體的側(cè)壁的厚度=（0.0580.07）=17.421取20（2）齒頂距機(jī)蓋的下壁和箱體上壁的最小的距離：（0.40.5）A=120150取120mm（3）機(jī)架與機(jī)蓋主連接螺栓的直徑：取56mm機(jī)架由左右兩個(gè)框架構(gòu)成，其間配置軸承座。基價(jià)上有觀查齒輪嚙合的窺視空孔，以及潤(rùn)滑齒輪和軸承用的進(jìn)油孔和回油孔。機(jī)蓋上部設(shè)有透氣罩，以利于散熱通風(fēng)和防止由于箱體內(nèi)部因氣壓升高所造成的漏油。采用滑動(dòng)軸承，因其易于制造，徑向尺寸小，有利于提高軸承座的強(qiáng)度，還由于徑向的尺寸限制。不過(guò)也有缺點(diǎn)：摩擦系數(shù)較大，軸承合金易于磨損，對(duì)齒輪的嚙合條件有不良的影響。齒輪機(jī)座如圖所示圖3齒輪機(jī)座6軋鋼機(jī)工作機(jī)座的設(shè)計(jì)6.1工作機(jī)座的選擇工作機(jī)座是軋鋼機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。他是由軋輥及其軸承、軋輥調(diào)整裝置，機(jī)架及輥?zhàn)炔考慕M成。（1）普通的開(kāi)式機(jī)座：具有開(kāi)式機(jī)架的工作機(jī)座，其軋機(jī)上蓋是可拆的，因此便于更換軋輥。（2）閉口式工作機(jī)座：是一種的剛架其強(qiáng)度與剛度都較高（3）預(yù)應(yīng)力工作機(jī)座：一般閉式的機(jī)架在不工作時(shí)，機(jī)架是不受力的。而預(yù)應(yīng)力軋機(jī)是用一種特殊的裝置通過(guò)拉桿對(duì)機(jī)架施加外力使機(jī)架在不工作時(shí)，預(yù)先就處于應(yīng)力的狀態(tài)。預(yù)應(yīng)力軋機(jī)開(kāi)始于五十年代，此軋機(jī)屬于短應(yīng)力軋機(jī)的一種，即這種軋機(jī)的應(yīng)力作用線(xiàn)較短，是因?yàn)樵陬A(yù)應(yīng)力軋機(jī)上，減少變形的環(huán)節(jié)和結(jié)合面的數(shù)量。如預(yù)應(yīng)力的軋機(jī)的橫梁和立柱長(zhǎng)度比同輥徑的軋機(jī)普通軋機(jī)小，以軋機(jī)軸承座代替牌坊，減少壓上和壓下的機(jī)構(gòu)，有的根本不用，而以其他的機(jī)構(gòu)替代；至于作為預(yù)應(yīng)力軋機(jī)的一部分的拉桿，因用材料較少，可以用彈性模量較大的優(yōu)質(zhì)鋼材制作。由于機(jī)架的結(jié)構(gòu)得到了簡(jiǎn)化，可用厚板坯切割的到毛坯。因而這種軋鋼機(jī)的剛性比同輥徑的軋鋼機(jī)要大，于是在軋制時(shí)可提高軋件的精度，尤其能使同一根軋件的頭尾斷面的尺寸偏差小，沿整個(gè)長(zhǎng)度上保持均勻，對(duì)小型及線(xiàn)材軋機(jī)尤為重要。預(yù)應(yīng)力軋機(jī)有多種類(lèi)型，如偏心套筒式、空心拉桿式等。本次設(shè)計(jì)采用的是半機(jī)架式，所謂的半機(jī)架式即把整體的牌坊改為分開(kāi)的結(jié)構(gòu)，然后用螺栓拉桿把上下半機(jī)架連接成一個(gè)整體。這種軋機(jī)的圖例是三輥、二輥軋鋼機(jī)的機(jī)座。它是由上下半機(jī)架組成，此軋機(jī)保留了普通開(kāi)式或閉式軋機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其區(qū)別是預(yù)應(yīng)力的機(jī)座對(duì)上下半機(jī)架施加了預(yù)應(yīng)力。（4）懸掛式機(jī)架：懸掛式的機(jī)座 有三輥式和二輥式的。三輥式的由壓下裝置，平衡裝置，上輥組裝、中輥組裝和下輥組裝等部分組成。在中輥軸承座的上下面各有一對(duì)螺絲拉桿，上下軸承座分別套裝在螺絲拉桿上,并通過(guò)壓上和壓下裝置使上下輥軸承座體沿拉桿的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)軋輥的徑向的調(diào)整，拉桿的端部用螺母擰緊，構(gòu)成一個(gè)裝配式封閉的機(jī)架，懸掛在單邊的機(jī)架上。上中下軸承座經(jīng)過(guò)熱處理的鑄鋼件，根據(jù)鑄件的可能性，中輥軸承座和螺栓拉桿可以鑄成整體，也可分開(kāi)加工，然后將拉桿焊到軸承座上。機(jī)座的上軸用蝶形的彈簧平衡，手動(dòng)壓上和壓下。二輥機(jī)座的結(jié)構(gòu)和三輥的相似，僅將上下輥軸承座改為一面伸出兩根圓柱。懸掛式機(jī)架的優(yōu)點(diǎn)是體積小，重量輕，剛性大，整機(jī)架換輥，其缺點(diǎn)是設(shè)備加工質(zhì)量要求高，機(jī)架都有一套備換的，資金需求量大，不易于小廠投資生產(chǎn)。各種型式機(jī)座比較：預(yù)應(yīng)力機(jī)座優(yōu)點(diǎn)明顯。安裝、維修、換輥，有開(kāi)式的優(yōu)點(diǎn)。工作時(shí)，有閉口式機(jī)架的優(yōu)點(diǎn)，剛度、強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)開(kāi)口式機(jī)架的調(diào)隙裝置。其顯著的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品質(zhì)量的到了保證，這是選擇預(yù)應(yīng)力機(jī)做的原因。6.2軋輥與軋輥軸承的設(shè)計(jì)軋輥與軋輥軸承座是整個(gè)工座機(jī)做的核心部分.軋輥是軋鋼機(jī)中直接軋制軋件的主要部件。在軋制的過(guò)程中，軋輥直接與軋件接觸，強(qiáng)迫軋件發(fā)生塑性變化，與此同時(shí)，軋輥承受著巨大的軋制壓力作用，并由于軋輥本身的旋轉(zhuǎn)使其應(yīng)力隨時(shí)間作周期性的變化。在熱軋條件下，軋輥既接觸高溫的軋件而受劇熱，同時(shí)又被水冷卻而受急冷，冷熱交加。6.2.1軋輥的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)與參數(shù)（1）軋輥的類(lèi)型型鋼軋機(jī)的軋輥的輥身上有軋槽，根據(jù)型鋼軋制工藝要求安排孔型，孔型見(jiàn)孔型設(shè)計(jì)，軋輥應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的耐磨性能。軋輥工作表面的硬度是軋輥的主要的質(zhì)量指標(biāo)之一。（2）軋輥的結(jié)構(gòu)軋輥由輥身、輥徑和輥頭三部分組成。輥徑安裝在軸承中，并通過(guò)軸承座和壓下裝置把軋制力傳給機(jī)架。輥頭和連接軸相連傳遞軋制扭矩。輥身：輥身是軋輥直接與軋件接觸的部分輥徑：輥徑是軋輥的支撐部分，軋輥是依靠輥身的兩側(cè)軸徑支撐在軸承上。輥身與輥徑交界處是應(yīng)力集中的部位，是軋輥強(qiáng)度的薄弱環(huán)節(jié)。在輥徑與輥身必須有適當(dāng)?shù)倪^(guò)度的圓角。軸頭：軋輥兩端的軸頭為軋輥與接軸相連接的部分。軸頭采用梅花軸頭的形式 圖61軋輥的結(jié)構(gòu)軸頭的形式：梅花軸頭，萬(wàn)向軸頭，帶鍵槽的和圓柱形軸頭。（3）軋輥的參數(shù)軋輥的基本尺寸參數(shù)有：軋輥的公稱(chēng)直徑D，輥身的長(zhǎng)度L，輥徑直徑d和輥徑長(zhǎng)度l 以及輥頭尺寸等。其中輥身長(zhǎng)度和輥身直徑是表征輥身尺寸的基本參數(shù)。輥身直徑：輥身直徑為軋鋼機(jī)的一個(gè)重要的參數(shù)D為輥身直徑即為公稱(chēng)直徑。D=300 mm為已知輥身的長(zhǎng)度L：L=（2.22.7）D取L=2.5D=750mm輥徑 d:軸徑尺寸是指軸徑直徑d和輥身的長(zhǎng)度L，它與所用軸承形式及工作載荷有關(guān)， d/ D=0.55 d=165mm 取d=170mml/d=0.921.2 l=0.96d=163.2mm取 l=164mm軸承處的輥徑向輥身過(guò)度處，為了減少應(yīng)力集中，需要做成圓角。圓角的r=(0.050.12)D r=0.065300=19.5 取r=20mm軋輥頭：梅花軸頭的外徑=（0.90.95）d=0.925d=157.25mm 取=160mm查表 （4）軋輥的材料對(duì)軋鋼機(jī)軋輥的質(zhì)量的要求是很高的 ，因?yàn)樗鼪Q定軋鋼機(jī)工作的好壞、生產(chǎn)率的高低和產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣。軋輥的工作條件是很繁重的，軋鋼時(shí)要不斷被金屬磨損，承受很大的動(dòng)態(tài)壓力，與金屬之間有很大的滑動(dòng)速度，有時(shí)還要經(jīng)受變化幅度很大的高溫影響?；谏鲜龅脑?，軋輥采用高強(qiáng)度的鑄鋼軋輥和鍛鋼軋輥以及高強(qiáng)度的鑄鐵軋輥。制造軋輥用的材料需要這樣的性能，即軋輥能長(zhǎng)時(shí)間的使用而不斷裂，其表面磨損也很小，即既是高強(qiáng)度又是耐磨的，軋輥的磨損程度取決于他的硬度大小。初軋機(jī)和中軋機(jī)的六個(gè)軋輥均采用球墨鑄鐵軋輥，型號(hào)為2，900 280360。小型及線(xiàn)材軋機(jī)即小型的圓鋼，螺紋鋼及線(xiàn)材軋輥材料為高鉻鑄鐵6.2.2軋輥軸承（1）軋輥軸承的工作特點(diǎn)軋輥軸承用來(lái)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)的軋輥，保持軋輥在機(jī)架中正確的位置，軋輥軸的摩擦系數(shù)小，足夠的強(qiáng)度和剛度，壽命長(zhǎng)，以便于換輥。軋輥的工作特點(diǎn)是能承變很高的，比普通標(biāo)準(zhǔn)軸承所允許要大幾倍的單負(fù)荷。（2）選擇軸承軋輥軸承的主要類(lèi)型兩種：開(kāi)式（主要包括帶金屬軸襯的滑動(dòng)軸承、帶層壓膠布軸襯的滑動(dòng)軸承）閉式（主要包括油膜軸承和滾動(dòng)軸承）選擇開(kāi)式的滑動(dòng)軸承（具有可拆軸承襯的）摩擦系數(shù)底=0.005，壽命長(zhǎng)，耐熱性與剛性較差，這是膠木軸承的特性。非金屬軸承襯的開(kāi)式軸承。工作軋輥選擇的軸承就是這種軸承，采用膠木瓦，軸承襯瓦的形狀有好幾種如圖，其中半圓柱的比較省料，但切向要求牢固的固定，長(zhǎng)方形固定性好，然而用料較前著多，由三快組成的軸承襯比較省料。目前應(yīng)用較多的是整壓 的半圓柱形襯瓦，其優(yōu)點(diǎn)是省料，制造方便，安裝以后不需另行鏜孔，而且也簡(jiǎn)化了軸承的結(jié)構(gòu)并且摩擦的系數(shù)底，膠木瓦的軸瓦摩擦系數(shù)=0.005左右。由于摩擦系數(shù)低軸瓦具有良好的耐磨性，因此壽命較高，并可減少能耗；膠木軸瓦比較薄，故可采用較大的軸徑尺寸，有利于提高軸徑的強(qiáng)度；這種軸襯質(zhì)地較軟，既耐沖擊，又能吸收進(jìn)入軸承的氧化鐵及等硬質(zhì)顆粒，因而有利于保護(hù)軸徑表面。這類(lèi)軸瓦的缺點(diǎn)是強(qiáng)度底，耐熱和導(dǎo)熱的性能很差，因此需要大量的 循環(huán)水進(jìn)行強(qiáng)制的冷卻和潤(rùn)滑。膠木軸瓦用水潤(rùn)滑。圖626.3軋輥調(diào)整裝置的設(shè)計(jì)軋輥調(diào)整裝置的作用主要調(diào)整軋輥在機(jī)架中的相對(duì)位置，以保證要求的壓下量精確的軋件尺寸和正常的軋制條件。調(diào)整裝置主要有軋輥軸向的調(diào)整裝置和頸向的調(diào)整裝置兩種。軋輥的軸向的調(diào)整裝置主要用來(lái)對(duì)正軋槽，以保證正確的孔型，用手動(dòng)來(lái)完成，裝置如圖。 圖62軋輥的徑向調(diào)整其作用是需要進(jìn)行下述操作時(shí)，徑向調(diào)整兩工作輥之間的相對(duì)位置：（1）調(diào)整兩工作軋輥的軸線(xiàn)之間的距離，以保持正確的輥縫開(kāi)度，給定壓下量.（2）調(diào)整軋輥之間的平行度（3）當(dāng)更換新軋輥時(shí)，調(diào)整軋制線(xiàn)的高度（4）更換軋輥或處理事故（如軋卡）時(shí)需要的其他的操作。軋輥的徑向調(diào)整分為：上輥調(diào)整裝置；下輥調(diào)整裝置；中輥調(diào)整裝置。本設(shè)計(jì)中的軸向調(diào)整裝置采用壓下裝置和斜鐵調(diào)整裝置。中輥調(diào)整裝置如圖，主要用來(lái)在軸承磨損時(shí)進(jìn)行微調(diào)。 圖63下輥徑向的調(diào)整裝置分為手動(dòng)和電動(dòng)調(diào)整裝置，設(shè)計(jì)采用采用手動(dòng)斜切調(diào)整裝置，本裝置較為復(fù)雜，設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)與圖相似，其可作為改進(jìn)結(jié)。斜切的角度不可大于。圖646.4機(jī)架的設(shè)計(jì)（1）機(jī)架的主要形式的選擇工作機(jī)架的形式有閉口式和開(kāi)口式兩種，選用開(kāi)口式的（預(yù)應(yīng)力）機(jī)架，其換輥方便，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。（2）材料的選擇機(jī)架俗稱(chēng)牌坊，是軋鋼機(jī)工作機(jī)架的骨架，它承受著經(jīng)軸承座傳來(lái)的全部軋制力，因此要求它具有足夠的強(qiáng)度和剛度。軋鋼機(jī)機(jī)架采用分?jǐn)噼T造，用電渣焊焊成一體。也就是說(shuō)選擇材料為鋼板，后焊接成機(jī)架。（3）機(jī)架的主要的尺寸窗口的尺寸，窗口是按軸承座及軸承設(shè)計(jì)的，窗口尺寸的尺寸是由機(jī)架的形式和軋鋼機(jī)的尺寸來(lái)確定，開(kāi)口式機(jī)架窗口的寬度根據(jù)軋輥軸徑和軸瓦鐵的尺寸來(lái)確定。設(shè)計(jì)選寬度為300mm.。窗口高度的設(shè)計(jì)，考慮上下輥調(diào)隙裝置的尺寸，加上三個(gè)軋輥的直徑即可以，定于1050 mm.。（4）立柱和橫梁的斷面的尺寸機(jī)架應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，機(jī)架的剛性表示它變形的抗力，它與機(jī)架立柱斷面的尺寸有著密切的聯(lián)系。機(jī)架立柱的斷面尺寸由下式近似確定：F=（0.81.0）取F=0.9=0.9=260.1考慮強(qiáng)度和剛性的關(guān)系，取截面的尺寸：1920三軋輥機(jī)架的結(jié)構(gòu)，由兩部分組成：上機(jī)架、下機(jī)架。下機(jī)架的底座為導(dǎo)輥式的以利于滑動(dòng)，此機(jī)架軸的位置調(diào)整方便。在上，下機(jī)架接觸面要加工平整，以保證接觸后機(jī)架的整體質(zhì)量。上、下機(jī)架接觸面處各有兩個(gè)定位孔，是安裝定位銷(xiāo)的，保證機(jī)架的安裝對(duì)正。上下機(jī)架對(duì)正后，將拉桿分別安于圖式的位置，然后在拉桿的下端插入鍵板，將拉桿上端大的螺母擰上，利用杠桿的原理，用千斤頂在拉桿上施以1.2倍的軋制力。這時(shí)拉桿伸長(zhǎng)螺母又可旋轉(zhuǎn)下降一級(jí)，當(dāng)螺母旋轉(zhuǎn)不動(dòng)時(shí)，將千斤頂移到另一個(gè)拉桿處，將另一拉桿安好。由于拉桿的巨大的壓力作用，上下機(jī)架結(jié)合面緊密的接觸，而形成閉式的軋機(jī)。 6.機(jī)架強(qiáng)度的校核校核中的公式選用機(jī)械軋鋼設(shè)備一書(shū)中 彎矩計(jì)算圖 合成彎矩 圖65彎矩圖根據(jù)軋輥的尺寸，得軋輥的重量G=453kg 軋制力 =（0.20.4）G 取=0.3G=0.3453=136（kg）上橫梁通常用螺釘緊固在立柱上，當(dāng)機(jī)架上有軋制力時(shí)，連接螺栓緊承受拉力，故機(jī)架應(yīng)為靜定剛性，但下橫梁在軋制力作用下產(chǎn)生彎曲時(shí)，立柱將跟素隨著向內(nèi)變形，上橫梁一般均由立柱外側(cè)鎖緊，故它不影響立柱內(nèi)傾斜，而上軋輥軸承座則可能阻礙立柱互相靠近，機(jī)架在上軋輥軸承座出現(xiàn)靜不定力T，因而還是靜不定，由下面的條件確定：+=0式中 機(jī)架主柱和軸承座的側(cè)向的間隙 作用力在T方向上產(chǎn)生的變形 靜不定力在T方向上產(chǎn)生的變形若用表示單位力作用在T點(diǎn)，在T方向上產(chǎn)生的位移，則將=T帶入上式得 + T+=0 和，用材料力學(xué)求得= 式中 ，下橫梁，立柱斷面的慣性距； =633 =1266.7將求的變位帶入以上的公式：T=（E=200G） 確定 =0.1cm則 T=13.3-1.32=11.98kg根據(jù)各部分的彎曲應(yīng)力和應(yīng)力值：（1）下橫梁中點(diǎn)彎曲應(yīng)力最大，其值為：=13665/4-11.9882=1227.64下橫梁上最大的彎曲應(yīng)力： =（2）立柱上的彎曲力矩與下橫梁連接處為最大，其值為： =TC=13.382=1090.8上式中T為當(dāng)=0時(shí)T=13.3kg =32482.7 =308585.65 =248為立柱斷面慣量、模數(shù)和面積。立柱上的最大的應(yīng)力為 =+=0.278/上橫梁上由螺栓引起反力，按簡(jiǎn)支梁計(jì)算。上橫梁的最大彎曲力矩也位點(diǎn)為 =2210kg =1.74機(jī)架鋼板機(jī)械性能應(yīng)達(dá)到 n為安全系數(shù)取1則 、即機(jī)械性能滿(mǎn)足要求機(jī)架強(qiáng)度合格7孔型的設(shè)計(jì)將鋼錠或鋼坯在軋輥在軋輥孔型中經(jīng)若干次軋制變形，以獲得所須的短面的形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品，為此而進(jìn)行的設(shè)計(jì)和計(jì)算稱(chēng)之為孔型設(shè)計(jì)?？仔驮O(shè)計(jì)的內(nèi)容是斷面孔型設(shè)計(jì)，根據(jù)原料和成品的斷面形狀和形狀和尺寸及對(duì)產(chǎn)品性能的要求確定變形方式，確定變形方式、道次和各道次變形量以及在變形的過(guò)程中所采用的孔型形狀和尺寸。選擇孔型系統(tǒng)是孔型設(shè)計(jì)的重要的內(nèi)容。本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)和經(jīng)驗(yàn)的孔型系統(tǒng)。保證了孔型系統(tǒng)選擇的正確性。參考孔型設(shè)計(jì)由于篇幅所限，只將必要的數(shù)值和最終的結(jié)果列出孔型結(jié)構(gòu)的確定（1）六角型孔的計(jì)算，數(shù)據(jù)列于下表表 7-1六角型孔的尺寸H32mmS6mmB70mmC64mmD38mm5mm （2）方型孔 表 7-2方形孔的尺寸B46mmH45mmF1/2bhA32mmT5mmC41mmGh-0.83r=40R(0.150.2)=5mmV(0.20.5)=9mm （3）菱形孔 表 7-3菱形孔的尺寸H30mmH126mmB36mmB130mmT5mm經(jīng)濟(jì)分析8.1市場(chǎng)現(xiàn)狀我國(guó)線(xiàn)材軋機(jī)近十幾年內(nèi)有較大的發(fā)展，其中粗軋機(jī)座有采用橫列式布置與順列式布置，中軋，精軋機(jī)除少數(shù)采用連軋布置外，較多采用二重半連續(xù)橫列式布置，機(jī)座間加扭轉(zhuǎn)導(dǎo)管，機(jī)組間用圍盤(pán)連接，實(shí)現(xiàn)半連續(xù)軋制這種機(jī)組布置在國(guó)內(nèi)使用表明，具有較高的產(chǎn)量，六十年代以來(lái)，國(guó)外線(xiàn)材軋機(jī)發(fā)展很快，其主要的趨勢(shì)是向著連續(xù)、高速、大盤(pán)卷，高質(zhì)量及高機(jī)械化與自動(dòng)化的方向發(fā)展。8.2初步可行性研究（1）投資機(jī)會(huì)是否有希望根據(jù)網(wǎng)上資料對(duì)鋼材市場(chǎng)的調(diào)查，國(guó)家進(jìn)行大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對(duì)小型鋼材的需求量很大，并且以及在網(wǎng)絡(luò)上對(duì)同類(lèi)產(chǎn)品的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量較大經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)很明顯、投資機(jī)會(huì)很大。（2）是否需要作詳細(xì)可行性分析由于本人能力及接觸范圍的有限，未能對(duì)該方案在投資的具體數(shù)額上有詳細(xì)的知悉，尚存在諸多問(wèn)題有待詳細(xì)可行性分析中解決。以下只進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。該軋鋼機(jī)的設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)操作安全方便以及制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)軋鋼機(jī)的理論分析來(lái)看。該機(jī)具有一機(jī)多能的特點(diǎn)，在一套軋機(jī)既開(kāi)坯又軋材，既生產(chǎn)簡(jiǎn)單的斷面的方、圓，扁鋼，既軋制普通的碳鋼，又軋合金鋼，在規(guī)格上有些不合理的現(xiàn)象，為此針對(duì)這種情況，要因地制宜，逐步向?qū)I(yè)化的方向發(fā)展。可以采用一些措施。如將開(kāi)坯和軋材分開(kāi)生產(chǎn)，有時(shí)可能應(yīng)進(jìn)一步將品種規(guī)格作合理安排和適當(dāng)?shù)姆止?，把工藝操作要求基本相似的品種集中到一個(gè)車(chē)間生產(chǎn)，盡量減少同一軋機(jī)上生產(chǎn)的品種規(guī)格，使生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化或?qū)⑵胀ㄤ撆c合金鋼分開(kāi)生產(chǎn)，要盡量避免在普通碳鋼車(chē)間生產(chǎn)合金鋼。具體情況可自己確定。當(dāng)向?qū)I(yè)化生產(chǎn)時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的產(chǎn)量可達(dá)40萬(wàn)噸，當(dāng)進(jìn)行多品種生產(chǎn)時(shí)，由于需要進(jìn)行換輥，降底了生產(chǎn)效率，產(chǎn)量有所下降。專(zhuān)題設(shè)計(jì)專(zhuān)題設(shè)計(jì)為軋輥的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)9.1確定毛坯的鑄造形式由軋輥的工作的條件知，軋輥是耐磨、耐熱，有較高的硬度。工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的軋輥的材料為高鉻鑄鐵。軋輥工作表面為半冷面，故毛坯在金屬模內(nèi)鑄成，內(nèi)壁涂一層肌沙，以使其冷卻均勻。9.2基準(zhǔn)的選擇及工藝路線(xiàn)的擬定軋輥的精基準(zhǔn)為軋輥的兩端中心孔。粗基準(zhǔn)選為軋輥外圓。精基準(zhǔn)的選擇有兩種情況。一是用三爪卡盤(pán)夾住軋輥一端，另一端用中心孔定位。二是兩端均用頂尖定位，用雞心卡盤(pán)撥頭。兩種中，用兩頂尖定位精度高，其同軸度易保證，因而選此種方法。工藝路線(xiàn)的擬定要滿(mǎn)足零件的各種技術(shù)要求，故合理制定工藝路線(xiàn)。（1）工藝路線(xiàn)一工序 熱處理工序 按其長(zhǎng)度畫(huà)線(xiàn)工序 車(chē)端面，鉆中心孔工序 調(diào)頭按線(xiàn)車(chē)端面，鉆中心孔工序 粗車(chē)輥身、輥徑、滾頭外徑工序 粗車(chē)輥身端面、輥徑端面工序 倒角工序 精車(chē)各外圓表面，輥身端面工序 粗車(chē)孔型工序 精車(chē)孔型工序 粗銑梅花瓣工序 精銑梅花瓣工序 軋輥淬火工序 終檢（2）工藝路線(xiàn)二工序 熱處理工序 按其長(zhǎng)度畫(huà)線(xiàn)工序 車(chē)端面，鉆中心孔調(diào)頭按線(xiàn)車(chē)端面，鉆中心孔工序 粗車(chē)外圓表面，端面（輥身、徑）精車(chē)外圓表面，輥身、徑的端面工序 粗車(chē)孔型、精車(chē)孔型工序 粗銑梅花瓣、精銑梅花瓣工序 終檢9.3工藝方案的確定兩種方案中，一方案粗、精分開(kāi)，加工質(zhì)量不相互影響，可及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，精加工安排于后，可防止或減少表面損傷，方案二沒(méi)這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，故選方案一。9.4機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定。（1）查機(jī)械加工工藝手冊(cè)得工序名稱(chēng)公稱(chēng)余量公差等級(jí)最小極限尺寸尺寸極限偏差精車(chē)1.7IT8299.982粗車(chē)12.3IT11毛坯 （2）的輥徑表面工序名稱(chēng)公稱(chēng)余量公差等級(jí)最小極限尺寸尺寸極限偏差精車(chē)1.2IT7169.98粗車(chē)11.2IT10毛坯（3） 梅花接頭外圓表面