重卷檢查機(jī)組廢邊卷取機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 題目：重卷檢查機(jī)組廢邊卷取機(jī)設(shè)計(jì)學(xué) 院:機(jī)械自動化學(xué)院專 業(yè):機(jī)械工程及自動化學(xué) 號:200803130039學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師: 日 期:二一二年六月摘要在板帶的縱剪線中，由圓盤剪剪切下來的帶邊鋼條要做廢鋼鐵屑處理。處理的方式有兩種：利用廢邊切碎機(jī)、廢邊壓塊機(jī)、廢邊卷取機(jī)處理。一般來說，板帶材厚度在lmm以下對，用廢邊卷取機(jī)將其卷取成捆；對2mm以上的板帶材廢邊，則采用碎邊剪剪切成小塊；而廢邊壓塊機(jī)由于其占地面積較大等缺點(diǎn)，一般鋼鐵企業(yè)很少采用。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展, 國際和國內(nèi)對鋼鐵產(chǎn)品的需求也日益增大，廢邊卷取機(jī)作為板帶生產(chǎn)車間剪切線的重要設(shè)備，其工作穩(wěn)定性，可靠性直接影

2、響整條機(jī)組的輔助作業(yè)時(shí)間，進(jìn)而影響整條機(jī)組的工作效率。因此，廢邊卷取機(jī)的設(shè)計(jì)在軋鋼生產(chǎn)中有著極其重要的作用。廢邊卷取機(jī)工作原理：圓盤剪剪切下來的廢邊進(jìn)入廢邊坑，然后人工將廢邊插入卷軸端部狹縫口中，再由油缸將壓輥壓下，啟動電機(jī)，卷軸轉(zhuǎn)動。廢邊纏繞于卷軸上，隨著廢邊卷徑的接近開關(guān)發(fā)出信號，控制廢邊機(jī)自動停機(jī)并發(fā)出卸卷信號。依次操作壓輥油缸。卷軸移動油缸，將廢邊卷取機(jī)壓輥抬起，卷軸抽出，由操作推料油缸推動推料板將廢料推到卷邊機(jī)出口下方的廢料筐中。對廢邊卷取機(jī)的研究和設(shè)計(jì)是具有很強(qiáng)的應(yīng)用導(dǎo)向背景和現(xiàn)實(shí)意義的，也是我們對所學(xué)知識在實(shí)際領(lǐng)域的一次應(yīng)用，具有較積極的理論意義。關(guān)鍵字：廢邊卷取機(jī) 卷軸 油缸a

3、bstract strip slitting line, cut by the disc to cut down with edge of steel do scrap iron processing. handled in two ways: use of waste edge shredder, waste edge briquetting machine, scrap winder handle. in general, plate and strip thickness lmm following its take-up waste side winder bundles; strip

4、 waste side of the 2mm above the board, the broken edges cut cut into small pieces; and waste side briquetting machine due to its larger area and other shortcomings, iron and steel enterprises rarely used. with the continuous development of industry, international and domestic demand for steel produ

5、cts is also increasing, the waste side winder board with a production workshop shear line equipment, their job stability directly affects the reliability of the entire unit auxiliary operating time, thereby affecting the efficiency of the entire unit. therefore, the design of the waste side winder h

6、as an extremely important role in the steel rolling.the waste side winder works: disc shear cut down waste into the waste side of the pit edge, and then manually waste side inserted into the reel end of the slit mouth, and then by the cylinder pressure roller pressure, start the motor, turn the reel

7、 . waste wound on the reel, with the waste side of the coil diameter proximity switch signal, control the waste side of the machine automatically shut down and issued the unloading signal. in order to operate the fuel tank of the pressure roller. reel mobile fuel tanks, the waste side winder pressur

8、e roller to lift the reel out of waste in the waste basket to the crimper export below the pusher plate driven by the operating pusher cylinder. the research and design of the waste side winder has a strong application-oriented background and practical significance of our knowledge in actual field a

9、pplications, with more positive.key words：waste side winder reel fuel tank目錄1 緒論21.1 選題背景21.2 選題的意義和目的32 傳動方案分析設(shè)計(jì)42.1傳動方案分析42.1.1 傳動方案的要求42.1.2 傳動方案的分析52.2 傳動方案設(shè)計(jì)53 選擇電動機(jī)，計(jì)算運(yùn)動參數(shù)63.1 卷取張力的選擇63.2 卷取機(jī)卷筒傳動功率計(jì)算83.3 選擇電動機(jī)的功率103.4 確定卷筒傳動比和電機(jī)額定轉(zhuǎn)速113.5 與電機(jī)聯(lián)接的聯(lián)軸器的選擇114 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算124.1 確定計(jì)算功率pca124.2 選擇v帶的帶型124.

10、3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v124.4 確定v帶的中心距a和基準(zhǔn)長度ld124.5 驗(yàn)算小帶輪上的包角1134.6 計(jì)算帶的根數(shù)z134.7 計(jì)算單根v帶的初拉力的最小值（f0）min144.8 計(jì)算壓軸力fp145 卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算145.1卷筒的方案選擇145.2 卷筒結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理155.3 卷筒直徑的確定165.4 卷筒受力分析166 廢邊卷取機(jī)壓緊裝置設(shè)計(jì)186.1 廢邊卷取機(jī)壓緊輥設(shè)計(jì)186.2 壓緊裝置中間軸軸承選擇187 脫料缸的選擇187.1 脫料缸推力的計(jì)算188 卷軸強(qiáng)度與剛度校核的分析199 密封和潤滑199.1潤滑199.2 潤滑方法2010 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)

11、21參考文獻(xiàn)22致謝231 緒論1.1 選題背景改革開放以來,特別是進(jìn)入21 世紀(jì)以來,中國鋼鐵工業(yè)飛躍發(fā)展,為中國社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)騰飛做出了巨大貢獻(xiàn)。作為鋼鐵工業(yè)的關(guān)鍵成材工序,軋鋼行業(yè)在引進(jìn)、消化、吸收的基礎(chǔ)上,開展集成創(chuàng)新和自主創(chuàng)新,在軋制工藝技術(shù)進(jìn)步、裝備和自動化系統(tǒng)研制和引領(lǐng)未來鋼鐵材料的開發(fā)方面實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,為中國鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。經(jīng)過改革開放以來的持續(xù)發(fā)展,中國已經(jīng)建設(shè)了一大批具有國際先進(jìn)水平的軋鋼生產(chǎn)線,比較全面地掌握了國際上最先進(jìn)的軋制技術(shù),具備了軋鋼先進(jìn)設(shè)備的開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造能力,一大批國民經(jīng)濟(jì)急需、具有國際先進(jìn)水平的鋼材產(chǎn)品源源不斷地供應(yīng)國民經(jīng)各個(gè)部門,

12、為中國經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展、人民幸福安康提供了重要的基礎(chǔ)原材料。作為一個(gè)發(fā)展中的國家,必須盡快掌握世界上的最先進(jìn)的軋鋼技術(shù),引進(jìn)、消化、吸收是必須的。改革開放以來,以寶鋼建設(shè)為契機(jī),中國成套引進(jìn)了熱連軋、薄板坯連鑄連軋、冷連軋、中厚板軋制、棒線軋制、長材軋制、鋼管軋制等各類軋制工藝技術(shù)以及相應(yīng)的軋制設(shè)備和自動化系統(tǒng),開始了軋制技術(shù)的跨越式發(fā)展的第一步。通過引進(jìn)技術(shù)的消化吸收和再創(chuàng)新,中國快速掌握了軋鋼領(lǐng)域的前沿工藝技術(shù);通過設(shè)備的合作制造以及自主研發(fā),中國掌握了重型軋機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、安裝的核心技術(shù),逐步具備了自主集成和開發(fā)建設(shè)先進(jìn)軋機(jī)的能力;利用先進(jìn)的工藝和裝備技術(shù),以及嚴(yán)格科學(xué)精細(xì)的管理,開發(fā)了一

13、大批先進(jìn)的鋼鐵材料,滿足了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的急需,產(chǎn)品的質(zhì)量水平不斷提高。進(jìn)入21 世紀(jì)以來,軋鋼戰(zhàn)線的廣大科技工作者遵循“自主創(chuàng)新,重點(diǎn)跨越,支撐發(fā)展,引領(lǐng)未來”的科技發(fā)展方針,以節(jié)省資源和能源、工藝和產(chǎn)品的綠色化、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),在工藝、裝備、產(chǎn)品等方面開展技術(shù)創(chuàng)新,逐步解決制約軋鋼技術(shù)發(fā)展的重大關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)問題,自主建設(shè)并高效運(yùn)行了一大批軋鋼生產(chǎn)線,推動了軋鋼工業(yè)的跨越式發(fā)展。經(jīng)過30 余年的快速發(fā)展,中國粗鋼的生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到6144 億t ,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大改變,中板管比由20 紀(jì)80 年代的30 % , 提高到目前的45.6 %。一些重要的鋼材品種,例如管線鋼、電工鋼、造船板

14、、建筑鋼筋等已經(jīng)可以躋身于世界前列,對中國經(jīng)濟(jì)社會的飛躍發(fā)展和國家安全的保證提供了強(qiáng)有力的支撐。 基于對緊湊流程線熱軋及冷卻控制過程鋼中形變、相變和析出行為大量系統(tǒng)的冶金材料機(jī)理與工程實(shí)踐研究和熱軋高強(qiáng)鋼板的強(qiáng)韌性應(yīng)用要求,北京科技大學(xué)等單位5 與企業(yè)合作,發(fā)現(xiàn)鋼中析出大量的納米碳氮化物粒子,定量分析并闡明了這一現(xiàn)象對鋼組織性能的作用和控制方法。通過實(shí)施高溫大變形再結(jié)晶細(xì)化+ 冷卻路徑控制,實(shí)現(xiàn)晶粒細(xì)化與納米粒子析出與分布控制,進(jìn)而形成不同強(qiáng)韌化效果的組織性能柔性控制,在緊湊流程線上開發(fā)生產(chǎn)了汽車用510l 、550l 級汽車用高成形性低碳高強(qiáng)鋼、屈服強(qiáng)度600mpa 和700 mpa 級工程

15、機(jī)械用低碳貝氏體高強(qiáng)鋼以及屈服強(qiáng)度500700 mpa 級鈦微合金化高強(qiáng)耐候鋼等。例如,研究開發(fā)的鈦微合金化高強(qiáng)鋼中析出大量納米tic 粒子,屈服強(qiáng)度達(dá)到700 mpa ,在珠鋼大批量生產(chǎn),使集裝箱減重13 % ,對減重節(jié)能、降低成本、節(jié)約合金資源意義重大。 冷軋硅鋼片是鋼鐵產(chǎn)品中工藝最復(fù)雜、工序最長、技術(shù)含量最高、難度最大的產(chǎn)品之一。武鋼等單位通過引進(jìn)技術(shù)的消化吸收和自主創(chuàng)新,在取向硅鋼方面,開發(fā)了添加合金元素降低hib 鋼熱軋加熱溫度的技術(shù)、大小晶粒配置型晶粒提高成品磁性的技術(shù)、以銅為初次晶粒過渡抑制劑、以ain 為主要抑制劑的低溫取向硅鋼及其相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)、提高低溫取向硅鋼磁性能及底層質(zhì)

16、量的工藝方法;開展了成分及工藝的研究、缺陷形成機(jī)理及產(chǎn)品精確厚度控制等方面的研究,形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的hib 取向硅鋼、低溫取向硅鋼及薄規(guī)格取向硅鋼產(chǎn)品制造技術(shù)、高牌號無取向硅鋼制造技術(shù)、繼電器與電磁開關(guān)用電工鋼帶制造技術(shù)、制冷壓縮機(jī)用電工鋼帶(片) 制造技術(shù)、正負(fù)電子對撞機(jī)用電工鋼帶(片) 制造技術(shù)、厚及薄規(guī)格無取向電工鋼制造技術(shù)、半工藝無取向電工鋼帶(片) 制造技術(shù)以及各種系列的高磁感效電機(jī)用無取向電工鋼帶制造技術(shù)。硅鋼后工序的武鋼二硅鋼工程,立足于自主開發(fā)的低溫取向硅鋼品種,技術(shù)集成了包括高溫環(huán)形退火爐和雙層連續(xù)退火爐在內(nèi)的23 條作業(yè)線,實(shí)現(xiàn)了取向硅鋼生產(chǎn)與技術(shù)裝備的整體跨越,武鋼

17、硅鋼年產(chǎn)量從原設(shè)計(jì)的7 萬t 增加到2006 年的88 萬t ,其中取向硅鋼片年產(chǎn)量由原設(shè)計(jì)的218 萬t 提高到2006年的20 萬t ,由過去引進(jìn)時(shí)的8 個(gè)品種32 個(gè)牌號規(guī)格增加到36 個(gè)品種150 個(gè)牌號規(guī)格系列冷軋硅鋼產(chǎn)品。寶鋼歷經(jīng)10 余年的艱苦開發(fā),突破了國外的技術(shù)封鎖,建立了全套硅鋼冶煉、熱軋、冷軋、熱處理裝備,掌握了熱軋高溫加熱、板坯邊部加熱、中間帶坯加熱、低凸度熱軋料生產(chǎn)等熱軋生產(chǎn)技術(shù)和?；嘶?、脫碳退火、熱拉伸平整機(jī)組、激光刻痕、涂層等冷軋和熱處理技術(shù),開發(fā)了分段式控制退火、退火爐露點(diǎn)高精度控制等先進(jìn)冷軋技術(shù),成功穩(wěn)定生產(chǎn)5 個(gè)頂尖牌號的高磁感取向電工鋼,其磁感、鐵損等電

18、磁性能和涂層、疊片、磁致伸縮、涂層附著性等工藝性能均可與國際頂尖產(chǎn)品相比美,表明中國高磁感取向硅鋼到了世界先進(jìn)水平。此外,鞍鋼取向硅鋼生產(chǎn)線已經(jīng)建成,并成功進(jìn)行了試生產(chǎn),將于2009 年底投產(chǎn)。太鋼不僅能批量生產(chǎn)無取向硅鋼,而且已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室條件下開發(fā)出取向硅鋼生產(chǎn)技術(shù)。首鋼遷鋼公司正在建設(shè)電工鋼生產(chǎn)線,年生產(chǎn)能力為100 萬t 無取向硅鋼和20 萬t取向硅鋼,預(yù)計(jì)2010 年投產(chǎn)。馬鋼等薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線已生產(chǎn)或正在研究開發(fā)緊湊式流程生產(chǎn)無取向硅鋼技術(shù)。推進(jìn)我國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，是當(dāng)代大學(xué)生特別是我們機(jī)械專業(yè)的大學(xué)生義不容辭的責(zé)任，對于即將進(jìn)入鋼鐵行業(yè)的我們，學(xué)習(xí)熱軋，冷軋技術(shù)，了解軋鋼機(jī)械的

19、原理，工作性能，是我們的必備基礎(chǔ)知識。1.2 選題的意義和目的廢邊卷取機(jī)的設(shè)計(jì)需要綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他有關(guān)課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力，并使所學(xué)知識得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展。學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握通用機(jī)械零件、機(jī)械傳動裝置或簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)原理和過程。進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和數(shù)據(jù)處理等。在板帶的縱剪線中，由圓盤剪剪切下來的帶邊鋼條要做廢鋼鐵屑處理。處理的方式有兩種：利用廢邊切碎機(jī)、廢邊壓塊機(jī)、廢邊卷取機(jī)處理。一般來說，板帶材厚度在lmm以下對，用廢邊卷取

20、機(jī)將其卷取成捆；對2mm以上的板帶材廢邊，則采用碎邊剪剪切成小塊；而廢邊壓塊機(jī)由于其占地面積較大等缺點(diǎn)，一般鋼鐵企業(yè)很少采用。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展, 國際和國內(nèi)對鋼鐵產(chǎn)品的需求也日益增大，廢邊卷取機(jī)作為板帶生產(chǎn)車間剪切線的重要設(shè)備，其工作穩(wěn)定性，可靠性直接影響整條機(jī)組的輔助作業(yè)時(shí)間，進(jìn)而影響整條機(jī)組的工作效率。因此，廢邊卷取機(jī)的設(shè)計(jì)在軋鋼生產(chǎn)中有著極其重要的作用。畢業(yè)設(shè)計(jì)是本專業(yè)最重要的實(shí)踐性教育環(huán)節(jié)，是學(xué)生在完成全部的基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)之后，畢業(yè)離校之前的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，它包括畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在教師的指導(dǎo)下，通過調(diào)查研究，方案分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，完成機(jī)電設(shè)備或某個(gè)裝也課題

21、的部分的技術(shù)設(shè)計(jì)、圖形繪制以及計(jì)算機(jī)編程等全套技術(shù)文件，其目的是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析與解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生接受工程師的基本訓(xùn)練，并且使學(xué)生在計(jì)算機(jī)繪圖及編程，資料檢索及外文資料翻譯等方面的到鍛煉與提高，同時(shí)也是對學(xué)生大學(xué)所學(xué)知識的綜合運(yùn)用與考察，因此這對我們來說是一次很好的鍛煉機(jī)會。 當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)突飛猛，知識經(jīng)濟(jì)已見端倪，綜合國力的競爭，歸根結(jié)底是科技與人才的競爭。鄧小平同志早已明確指出:科技是現(xiàn)代化的關(guān)鍵而教育是基礎(chǔ)?？萍肌⑸a(chǎn)、生活等各領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的各種機(jī)械是怎樣設(shè)計(jì)、制造出來的，這是一個(gè)系統(tǒng)工程問題。從大的方面分析，一是設(shè)計(jì)，二是制造。通過本設(shè)計(jì)對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用，可以達(dá)到具

22、對各種常用的通用機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)和選用的能力，進(jìn)而達(dá)到獨(dú)立設(shè)計(jì)簡單機(jī)械的能力。這也是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的最終目的。2 傳動方案分析設(shè)計(jì)2.1傳動方案分析廢邊卷取機(jī)傳動機(jī)構(gòu)位于電動機(jī)和廢邊卷取機(jī)之間，用以傳遞運(yùn)動和動力或者改變運(yùn)動形式，傳動方案設(shè)計(jì)的是否合理，對整個(gè)機(jī)械的工作性能、尺寸、 重量和成本更影響很大， 因此傳動方案設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。2.1.1 傳動方案的要求合理的傳動的方案，首先應(yīng)滿足工作機(jī)的功能要求，其次還應(yīng)滿足工作可靠、傳動效率高 、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、重量輕、成本低廉、工藝性好、使用和維護(hù)方便等要求，設(shè)計(jì)時(shí)要統(tǒng)籌兼顧，滿足最主要的和最基本的要求。2.1.2 傳動方案的分

23、析對主要的傳動形式進(jìn)行分析比較 <1> 蝸桿傳動 蝸桿傳動可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動比，尺寸緊湊，傳動平穩(wěn)，但效率較低，適用于中、小功率的場合。采用錫青銅為蝸輪材料的蝸桿傳動，由于允許齒面有較高的相對滑動速度，可將蝸桿傳動布置在高速級，以利于形成潤滑油膜，可以提高承載能力和傳動效率. <2> 斜齒輪傳動 齒輪傳動平穩(wěn)，傳動比精確，工作可靠、效率高、壽命長，使用的功率、速度和尺寸范圍大。例如傳遞功率可以從很小至幾十萬千瓦；速度最高可達(dá)300m/s；齒輪直徑可以從幾毫米至二十多米。但是制造齒輪需要有專門的設(shè)備，嚙合傳動會產(chǎn)生噪聲。 <3> 圓錐齒輪傳動 圓錐齒輪加工較困

24、難，特別是大直徑、模數(shù)大的圓錐齒輪，只有在需要改變軸的布置方向時(shí)采用，并盡量放在高速級和限制傳動比，以減小圓錐齒輪的直徑和摸數(shù)。 <4> 鏈?zhǔn)絺鲃?鏈?zhǔn)絺鲃舆\(yùn)轉(zhuǎn)不均勻，有沖擊，不適于高速傳動，應(yīng)布置在低速級。 <5> 帶傳動 帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，價(jià)格低廉和緩沖吸振等特點(diǎn)。綜合以上幾種方案，考慮到廢邊卷取機(jī)的工作環(huán)境，工作性能以及布置形式，采用帶傳動。 2.2 傳動方案設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)：原材料：熱鍍鋅帶鋼，普通冷軋帶鋼；鋼種：低碳鋼，深沖鋼，烘烤硬化綱；屈服強(qiáng)度：smax=600mpa，抗拉強(qiáng)度：b=250850mpa帶鋼寬度：8102090；帶鋼厚度：0.32.5

25、（當(dāng)帶鋼寬度為2090時(shí)，最大厚度為2.0）；帶卷內(nèi)徑：508；入口帶卷最大重量380000kn,出口帶卷最大重量200000kn，機(jī)組速度：20200米/分，穿帶速度30米/分，開卷機(jī)和卷取機(jī)張力62.4 kn（大約15.0 n/mm2）切邊寬度：540.附圖2.1 傳動裝置布置圖 3 選擇電動機(jī)，計(jì)算運(yùn)動參數(shù)3.1 卷取張力的選擇卷取機(jī)在卷繞帶鋼時(shí)，必須具有一定的卷曲張力。卷曲張力值大小取決于卷曲機(jī)工作狀態(tài)和產(chǎn)品規(guī)格。不合適的張力數(shù)值會直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。過大的卷取張力數(shù)值會影響產(chǎn)品內(nèi)部金相組織，以及使設(shè)備電機(jī)容量增大；反之，過小的卷取張力數(shù)值亦會影響產(chǎn)品質(zhì)量以及出現(xiàn)帶鋼跑偏。可見，卷曲張力

26、數(shù)值過大或過小，均會直接影響到卷取機(jī)正常工作。因此，張力數(shù)值應(yīng)該慎重。卷曲張力t由公式，（,公式2-1）確定其中單位張力，；帶鋼厚度，2.5；帶鋼寬度，1300；（1） 對于連續(xù)機(jī)組，可按下表選?。?，表2-3）表中為帶鋼屈服極限，表3-1 連續(xù)機(jī)組采用的單位張力值機(jī)組名稱，酸洗機(jī)組0.030.05退火機(jī)組0.030.06準(zhǔn)備機(jī)組0.030.05張力矯直機(jī)組0.0610.5（2）對于連續(xù)機(jī)組的單位張力值還可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：（,公式2-2）式中帶鋼厚度，； 帶鋼的屈服極限，； 系數(shù)，由卷取機(jī)工作情況來決定，即不同機(jī)組有不同數(shù)值，按下表選取。（資料（1），表2-4）表3-2 由卷取機(jī)工作情況決定

27、的系數(shù)值機(jī)組名稱值機(jī)組名稱值重卷機(jī)組0.5電解清洗機(jī)組0.2電鍍機(jī)組0.5縱切機(jī)組0.6連續(xù)退火機(jī)組0.5張力矯直機(jī)組0.8由（1）選取的單位張力=0.06，=235 =0.06×600=36 由（2）選取的單位張力=0.5×（0.14×2.50.02×2.52）×600 =142.5 或者 =0.5×（0.33×2.50.02×2.52）×600 =285 故選擇=142.5 卷取張力=142.5×1.3×2.5=463 3.2 卷取機(jī)卷筒傳動功率計(jì)算按卷筒上靜力矩來決定電動機(jī)功率卷

28、筒上靜力矩為 （,2-145）其中（1）形成帶鋼張力所需的力矩，設(shè)為式中：帶鋼卷取張力，18800 鋼卷半徑（在始卷時(shí)等于卷筒半徑，終卷時(shí)等于鋼卷半徑）；始卷時(shí)：=0.165 m, =463000 ,=0.165×463000=76.395 ·終卷時(shí)：=0.616 m, =463000 ，=0.616×463000=285.208 ·（2）彎曲被卷取帶鋼所需的彈塑性力矩，設(shè)為。其值可按公式= （式1-26）決定。其中，為帶鋼彈性模量； 式中：=600 ，=210 。始卷時(shí)：=0.942 ， =1161 ·，終卷時(shí)：=3.52， =413.374

29、 ·（3）卷筒軸承中的摩擦力矩，設(shè)為 式中包括卷筒自重，帶卷重及卷取張力在卷筒軸承處所引起的反力， 卷筒軸承的摩擦系數(shù)，0.0025； 卷筒軸承直徑，210；卷筒自重=2000 ,帶卷重=10000 ，卷筒受力如下圖： 圖3-1 卷筒受力圖始卷時(shí)：因則=2000 終卷時(shí)：=由圖3-1，得 = =15930始卷時(shí)：=2000×0.0025×=0.85 ·終卷時(shí)：=15930×0.0025×=6.77 ·（4）驅(qū)動卷取機(jī)卷筒的功率p由 (，式2-146)決定式中 卷取機(jī)帶材的線速度，0.5 ；始卷時(shí)的功率p： 4.169kw 終

30、卷時(shí)的功率p： =0.636kw3.3 選擇電動機(jī)的功率根據(jù)前面的傳動卷筒的功率可知，始卷時(shí)的傳動功率大，應(yīng)按始卷時(shí)選擇電動機(jī)的額定功率。因卷取機(jī)交替工作，所以=0.7×4.169=2.918據(jù)此選擇=90因此查資料（4）選擇y系列三相異步電機(jī)y132m1-63.4 確定卷筒傳動比和電機(jī)額定轉(zhuǎn)速卷筒電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速必須與卷取計(jì)算轉(zhuǎn)速相適應(yīng)，計(jì)算轉(zhuǎn)速由（，式12-10）決定式中 最大卷取速度，0.5 ； 最大帶卷半徑，0.616 。7.755 。所選電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩=76.395+1161+0.85=1238.25 ·額定轉(zhuǎn)速由公式得 nr=30.86，因此需要減速機(jī)，其轉(zhuǎn)速比

31、（，式12-11）=3.983.5 與電機(jī)聯(lián)接的聯(lián)軸器的選擇 選用有緩沖功能的帶有制動輪彈性柱銷聯(lián)軸器。由資表6.5查出載荷系數(shù)k=1.5，則計(jì)算轉(zhuǎn)矩： 由工作轉(zhuǎn)速 n=1348.1r/min。軸徑，電動機(jī) d=42mm，由資查表6.9選用聯(lián)軸器為： tll2 4324-84合乎上述工作要求。4 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 確定計(jì)算功率pca由資料（?。┍?-7查得工作情況系數(shù)ka=1.6,故 pca=kap=1.6*4kw=6.4kw4.2 選擇v帶的帶型根據(jù)pca，n1由圖8-10選用a型4.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v 1) 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1.由表8-6和表8-8，取小帶

32、輪的基準(zhǔn)直徑dd1=140mm 2) 驗(yàn)算帶速v。按式（8-13）驗(yàn)算帶的速度=7.3m/s因?yàn)?m/s<v<30m/s,故帶速合適。 3) 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)式（8-15a），計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2 dd2=idd1140×4mm=560mm根據(jù)表8-8，圓整為dd2=560mm4.4 確定v帶的中心距a和基準(zhǔn)長度ld 1） 根據(jù)式（8-20），初定中心距a0=500mm 2） 由式（8-22）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度=2187.2mm由表8-2選帶的基準(zhǔn)長度ld=2240mm。 3）按式（8-23）計(jì)算實(shí)際中心距a。 =526.4mm4.5 驗(yàn)算小帶輪上的包角

33、1 4.6 計(jì)算帶的根數(shù)z 1） 計(jì)算單根v帶的額定功率pr。由dd1=140mm和n1=960r/min,查表8-4a得 p0=1.62kw。根據(jù)n1=960r/min，i=4和a型帶，查表8-4b得p0=0.11kw查表8-5得k=0.88，表8-2得 kl=1.06，于是pr=（p0+p0）kkl =(1.62+0.11)×0.88×1.06 =1.6137kw 2） 計(jì)算v帶的根數(shù)z。 =6.4/1.6137=3.965因此，取4根。47 計(jì)算單根v帶的初拉力的最小值（f0）min由表8-3得a型帶的單位長度質(zhì)量q=0.1kg/m，所以 =215.28n4.8 計(jì)算

34、壓軸力fp壓軸力的最小值為 =2×4×215.28×sin（134.28/2） =1587n5 卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1卷筒的方案選擇 漲縮式卷筒基本上有以下四種結(jié)構(gòu)形式：弓型塊式、平行四連桿式、四棱錐式、四斜鍥式。其中平行四連桿式和四棱錐式兩種結(jié)構(gòu)比較常見。 弓形塊卷筒由主軸和弓形塊等部分組成。在主軸內(nèi)沿卷筒長度方向布置有57組缸體互相套疊的徑向活塞缸，用來支撐弓形塊?；钊缀凸螇K上都有碟形彈簧，用來收縮弓形塊。徑向活塞缸和卷筒心部軸向設(shè)置的增壓缸接通。增壓缸為定容積式，其柱塞由漲縮缸活塞桿推動，漲縮缸活塞帶動增壓缸柱塞移動，脹開徑向活塞撐起弓形塊。收縮時(shí)，漲縮缸

35、反向移動增壓缸內(nèi)油壓降低，借碟形彈簧的作用，弓形塊收縮。平行四連桿式卷筒是四塊結(jié)構(gòu)尺寸基本相同的弧形板組成，每塊弧形板和軸上的支撐套筒用四條短連桿相連形成平行四連桿機(jī)構(gòu)，依靠短連桿傾斜角的變化產(chǎn)生筒徑的漲縮。四棱錐式卷筒主要由主軸、芯軸、棱錐、扇形塊、漲縮缸等組成。卷桶的漲縮機(jī)構(gòu)是四對棱錐，內(nèi)層棱錐由漲縮缸通過芯軸帶動做軸向移動，外棱錐支持扇形塊的兩側(cè)，帶動扇形塊徑向漲縮。脹徑時(shí)外棱錐徑向外伸，填補(bǔ)扇形塊間隙，棱錐頂面與扇形塊外表面構(gòu)成一整圓。四斜鍥式卷筒的筒體由四塊扇形板組成，扇形板的內(nèi)側(cè)有階梯形的斜面與中心四棱錐的階梯斜面相配合，利用四棱錐的少量軸向滑動形成外徑的漲縮。由于沒有中間零件，棱

36、錐軸直徑大，強(qiáng)度高，可承受較大的張力。綜合以上各卷筒的特點(diǎn)，比較卷筒的優(yōu)缺點(diǎn)，則設(shè)計(jì)方案將采用棱錐式四棱錐懸臂式卷筒的設(shè)計(jì)。 5.2 卷筒結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理本設(shè)計(jì)采用棱錐式四棱錐懸臂式卷筒，具有較大的強(qiáng)度和剛度，在較大的張緊力作用下，在帶剛平整過程中能保持穩(wěn)定的卷取過程。卷筒端部帶活動支承，用于較大卷重（約1噸）的剛卷，最大張力t為463kn，帶鋼厚度h為1.02.5mm，帶卷最大外徑為1232mm。卷取機(jī)卷筒在漲開后穿入待卷取的帶鋼頭，同時(shí)在電機(jī)的作用下通過帶輪傳動作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，將帶鋼卷取成鋼卷。卷取機(jī)卷筒結(jié)構(gòu)見圖2.1。圖2.1 卷取機(jī)卷筒結(jié)構(gòu)圖卷取機(jī)卷筒主要有扇形板，棱錐軸，空心軸，拉桿及

37、扁銷組成。卷筒的液壓缸通過聯(lián)結(jié)套與拉桿相聯(lián)結(jié)。拉桿通過扁銷與棱錐軸聯(lián)結(jié)，棱錐軸與扇形板通過棱錐式t型槽聯(lián)結(jié)。在旋轉(zhuǎn)液壓缸的作用下，拉桿做軸向直線運(yùn)動，從而帶動棱錐軸做直線運(yùn)動，棱錐軸通過棱錐作用于扇形板，從而使扇形板直徑擴(kuò)大或者縮小，同時(shí)在電機(jī)的作用下通過齒輪傳動做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，卷取帶鋼。卷筒的主要性能和技術(shù)參數(shù)：卷筒最小收縮直徑為430mm；卷筒工作直徑為450mm；棱錐角為；最大卷重1000kg。5.3 卷筒直徑的確定 對于冷軋帶材卷取機(jī)，卷筒直徑的選擇一般一般以卷取過程中內(nèi)層帶材不產(chǎn)生塑性變形為設(shè)計(jì)原則。按照彈性彎曲理論，卷筒直徑與被卷帶材的厚度及機(jī)械性能之間應(yīng)滿足以下關(guān)系：式中 卷取溫度下

38、帶材的屈服極限，； 帶材的彈性模量，； 帶材的最大厚度，；另外，由于受到卷筒強(qiáng)度和作業(yè)線工序互相銜接的限制，卷筒直徑不宜取得過大或過小。由經(jīng)驗(yàn)公式得 故取5.4 卷筒受力分析 武鋼連續(xù)退火機(jī)組生產(chǎn)的帶材和卷取機(jī)卷筒材料的彈性模量、泊松比系數(shù)相當(dāng)，將連續(xù)饒?jiān)诰硗采系膸Р暮途硗部闯梢粋€(gè)厚壁圓筒，采用john grase計(jì)算公式（2.1）來進(jìn)行帶卷對卷筒的徑向壓力計(jì)算 (2.1)式中，為帶卷對卷筒的徑向壓力，單位；為單位張力，單位；為帶卷外半徑，單位；為卷筒當(dāng)量內(nèi)半徑，單位；為卷筒外半徑，單位。假設(shè)：卷筒工作時(shí)處于自鎖狀態(tài)；帶層間的摩擦力影響卷筒的徑向壓力；忽略帶鋼彎曲的影響；卷筒長度上的徑向壓力均

39、勻分布，并是帶層間壓力的總和（考慮壓力修正系數(shù)k）。對公式（4.1）進(jìn)行推導(dǎo)、簡化，最終得到比較簡單而又符合實(shí)際的徑向壓力計(jì)算公式（2.2） （2.2）其中， (2.3)式中為摩擦因數(shù)。計(jì)算：對于連續(xù)退火機(jī)組，取=0.15；帶卷外半徑=616；卷筒外半徑取卷筒工作半徑=225；帶鋼厚度（取最大）=2.5；帶鋼寬度=1250。代入（2.2）可得6 廢邊卷取機(jī)壓緊裝置設(shè)計(jì)6.1 廢邊卷取機(jī)壓緊輥設(shè)計(jì) 廢邊卷取機(jī)中的壓緊裝置是保征廢邊在卷軸上密實(shí)埴繞的重要裝置，它的工作原理是靠壓緊輥的自重使唆邊壓的密實(shí)。對壓緊輥的性能要求，既要保證靈插轉(zhuǎn)動，又要有一定的重量。壓緊輥的重量不能太重，如果太重則加大電機(jī)

40、功率，造成資源浪費(fèi)。重量太輕，則發(fā)邊卷的密實(shí)度不夠，勢必增大廢邊卷的直徑，從而增大設(shè)備的尺寸。決定壓緊輥重量的主要因素是壓緊輥的直徑，此參數(shù)的確定尚無確定的公式，只能通過類比法來解決。 根據(jù)卷筒的直徑，選擇壓緊裝置的外徑為950mm，長度1300mm。6.2 壓緊裝置中間軸軸承選擇 根據(jù)資料（2）表12-2選擇調(diào)心輥?zhàn)虞S承22320c gb/t 288-19947 脫料缸的選擇7.1 脫料缸推力的計(jì)算 脫料缸推力由以下公式計(jì)算： p=f1p滑+f2p卷式中：f1滑軌滑動系統(tǒng)的總重量； p滑整個(gè)滑動系統(tǒng)的總重量，kg； f2廢邊卷在卷軸上的滑動摩擦系數(shù)。查資料可知，低碳鋼與低碳鋼的滑動摩擦系數(shù)為

41、f=0.05，卷筒的總重量為p卷=200kg，鋼卷的最大卷重為p=1000kg，因此 p= f1p滑+f2p卷 =f（p滑+p卷） =0.05×（2000+10000+10000）n =1100n 7.2 液壓缸的選擇 由資料（3）查表23.6-73，選擇缸徑d=40mm的液壓缸，其推力t=20.11kn。8 卷軸強(qiáng)度與剛度校核的分析卷軸在工作狀態(tài)時(shí)，壓緊輥雖然壓在卷軸上， 且有較大的滾動摩擦力，但從廢邊卷取機(jī)總的結(jié)構(gòu)布置上看，卷軸此時(shí)有兩個(gè)支點(diǎn)， 其一為右軸端籠體上的軸承，其二為左端軸承的支承點(diǎn)。這時(shí)，卷軸處于良好的雙支點(diǎn)受力狀態(tài)， 因此， 卷軸的強(qiáng)度與剛度投必要進(jìn)行校核。卷軸在非

42、工作狀態(tài)即卸卷時(shí)，卷軸右端部籠體上的軸承支點(diǎn)即可消失，左端軸承相當(dāng)于一個(gè)支點(diǎn)， 卷軸通過剛性聯(lián)軸器與減速器連接， 因此可將減速器的輸出軸與卷軸看成一連續(xù)梁，這樣卷軸近似作為一個(gè)懸臂梁看待。在脫卷過程中，廢邊卷在卷軸上右移，廢邊卷在卷軸上的重心也隨之右移。由此可見， 當(dāng)廢邊卷即將與卷軸分離， 即廢邊卷的重量全部作用于右軸端時(shí)，軸處于最危險(xiǎn)狀態(tài)， 因此卷軸必須進(jìn)行強(qiáng)度剮度校核。在廢邊卷右移過程中， 軸上滑動摩擦力由左端軸承座內(nèi)的軸上固定螺母承擔(dān)，傳到軸承座，所以此軸向力對強(qiáng)度剛度的影響不予考慮。另外在減速器的輸出軸上有齒輪的作用力， 這個(gè)作用力與廢邊卷自重相比對卷軸強(qiáng)度剛度的影響是很小的，所以在校

43、核時(shí)可以忽略。因此只考慮垂直方向上的作用力來校核卷軸的強(qiáng)度與剛度即可。由于卷軸的形狀復(fù)雜，其強(qiáng)度剛度的校核是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，有意識簡化一些計(jì)算是必要的。9 密封和潤滑9.1潤滑潤滑劑的作用是減小摩擦阻力、降低磨損、冷卻和吸振等，潤滑劑有液態(tài)的、固態(tài)的和氣體及半固態(tài)的，液體的潤滑劑稱為潤滑油，半固體的、在常溫下呈油膏狀為潤滑脂。潤滑油潤滑油是主要的潤滑劑，潤滑油的主要物理性能指標(biāo)是粘度，粘度表征液體流動的內(nèi)摩擦性能，粘度越大，其流動性愈差。潤滑油另一物理性能是油性，表征潤滑油在金屬表面上的吸附能力。油性愈大，對金屬的吸附能力愈強(qiáng)，油膜愈容易形成。潤滑油的選擇應(yīng)綜合考慮軸承的承載量、軸頸轉(zhuǎn)速、

44、潤滑方式、滑動軸承的表面粗糙度等因素。潤滑脂軸頸速度小于1 m/s 2 m/s的滑動軸承可以采用潤滑脂，潤滑脂是用礦物油、各種稠化劑（如鈣、納、鋰、鋁等金屬皂）和水調(diào)和而成，潤滑脂的稠度（針入度）大，承載能力大，但物理和化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，不宜在溫度變化大的條件下使用，多用于低速重載或擺動的軸承中固體潤滑劑和氣體潤滑劑固體潤滑劑有石墨、二硫化鉬（mos2）和聚四氟乙烯（ptfe）等多種品種。一般在重載條件下，或在高溫工作條件下使用。氣體潤滑劑常用空氣，多用于高速及不能用潤滑油或潤滑脂處。綜合比較選擇油潤滑。9.2 潤滑方法向軸承提供潤滑劑是形成潤滑膜的必要條件，靜壓軸承和動靜壓軸承是通過油泵、節(jié)流

45、器和油溝向滑動軸承的軸瓦連續(xù)供油，形成油膜使得軸瓦與軸頸表面分開。動壓滑動軸承的油膜是靠軸頸的轉(zhuǎn)動將潤滑油帶進(jìn)軸承間隙，其供油方式有連續(xù)供油和間歇供油。本次設(shè)計(jì)是采用軸上打洞，外面加個(gè)油杯，由油杯向滑動軸承持續(xù)供油。密封軸承的密封裝置是為了防止灰塵、水、酸氣和其它雜物進(jìn)入軸承，并防止?jié)櫥瑒┝魇ФO(shè)置的。密封裝置可分為接觸式和非接觸式兩類。當(dāng)環(huán)境比較臟時(shí)和比較潮濕時(shí)，采用非接觸式中的曲路密封是相當(dāng)可靠的。曲路密封是由旋轉(zhuǎn)的和固定的密封零件之間拼合成的曲折的縫隙所形成的。本設(shè)計(jì)中，軸因溫度變化不大，因有使旋轉(zhuǎn)片與固定片相接觸的可能，所以端蓋應(yīng)為整體式。 注： 1 ：濮良貴等主編的機(jī)械設(shè)計(jì)第八版。

46、2 資料（2）：周元康等編機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)重慶大學(xué)出版社第二版。 3 資料（3）：機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本液壓傳動與控制機(jī)械工業(yè)出版社 4 ：周國盈等主編帶鋼卷曲設(shè)備（修訂本）冶金工業(yè)出版社。5 ：鄒家祥等主編軋鋼機(jī)械冶金工業(yè)出版社第三版。10 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年中最富有挑戰(zhàn)性的一次設(shè)計(jì)，是對大學(xué)四年所學(xué)知識的一個(gè)綜合運(yùn)用。畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束代表我們從此走向工作崗位，因此，畢業(yè)設(shè)計(jì)也讓我們對未來工作有一個(gè)提前展望和認(rèn)識。在大四整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們經(jīng)歷了畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制圖紙和編寫設(shè)計(jì)說明書等等繁瑣的工作，對大學(xué)四年所學(xué)知識更加深化。 兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我查閱了大量的資料，進(jìn)行了富有成效的實(shí)習(xí)，對廢邊卷取機(jī)從各個(gè)角度進(jìn)行了更深刻的分析。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時(shí)在查找資料的過程中也了解了許多課外知識畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。，開拓了視野，了解了現(xiàn)今機(jī)械行業(yè)的發(fā)展方向，是自己在專業(yè)知識方面和設(shè)計(jì)方面有了質(zhì)的飛躍。畢業(yè)的時(shí)間一天天的臨近，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。在不斷的努力下，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前，我一直覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)知識對大學(xué)四年所學(xué)知識的大概總結(jié)，但是真的面對畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己的想法過于的片面性。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對