鋼卷上料小車設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課題名稱： 鋼卷上料小車設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所在院系 機(jī)械技術(shù)系 專 業(yè) 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 起訖時(shí)間： 2017 年3 月13 日2017 年5 月5 日鋼卷上料小車設(shè)計(jì)摘 要鋼卷，也被稱為卷鋼，鋼材經(jīng)過(guò)熱、冷壓成型為卷狀。為了方便儲(chǔ)存和運(yùn)輸，各種鋼材的暫時(shí)處理方法（如加工成鋼帶等。）。鋼卷包裝是鋼卷儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)闹匾Ｗo(hù)措施。傳統(tǒng)的鋼卷包裝為手工作業(yè),包裝質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低和工人勞動(dòng)強(qiáng)度大是這一落后包裝技術(shù)的致命弱點(diǎn)。特別是,隨著軋制速度的提高,新建的冷軋生產(chǎn)線的能力都在百萬(wàn)噸級(jí),低效率的手工包裝根本不能滿足生產(chǎn)要求。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的鋼鐵企業(yè)都非常重視鋼卷包

2、裝,將其提高到保證安全儲(chǔ)運(yùn),提升產(chǎn)品檔次的高度,開(kāi)發(fā)出完整的鋼卷包裝工藝技術(shù)和裝備,基本實(shí)現(xiàn)了鋼卷包裝的自動(dòng)化。本文對(duì)鋼卷上料系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要完成機(jī)械結(jié)構(gòu)部分設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：鋼卷；運(yùn)輸；包裝；機(jī)械結(jié)構(gòu)目 錄摘 要I目 錄i第1章 緒論11.1 引言11.2 主要機(jī)械結(jié)構(gòu)分析21.3 鋼卷自動(dòng)上料小車研究?jī)?nèi)容和方法3第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42.1 總體設(shè)計(jì)要求42.2 鋼卷上料小車總體結(jié)構(gòu)52.3 傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)62.4 鋼卷上料小車車輪組安裝結(jié)構(gòu)62.5 鋼卷上料小車行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)62.6 選擇車輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度72.6.1 輪壓值校核及選擇車輪和軌道72.6.2 車輪疲勞計(jì)算72.7 選擇電動(dòng)

3、機(jī)82.7.1 類型的選擇82.7.2 功率的確定82.7.3 工作機(jī)的阻力82.7.4 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的確定92.8 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)92.8.1 計(jì)算總傳動(dòng)比i92.8.2 各軸的轉(zhuǎn)速92.8.3 各軸的功率102.8.4 各軸的轉(zhuǎn)距102.8.5 鏈輪、鏈條的選取校核102.8.6 軸承的選取校核112.9 軸的設(shè)計(jì)與校核122.9.1 軸的設(shè)計(jì)122.9.2 軸的強(qiáng)度校核122.10 液壓系統(tǒng)原理圖15第3章 結(jié)論16參 考 文 獻(xiàn)17致 謝18第1章 緒論1.1 引言隨著中國(guó)鋼鐵消費(fèi)的板帶比近年來(lái)一直保持在4042%，但鋼帶生產(chǎn)一直保持在36%左右，雖然帶鋼產(chǎn)量也有所增

4、加，主要是大型國(guó)有企業(yè)挖潛和膨脹來(lái)實(shí)現(xiàn)的，與企業(yè)新的發(fā)展幾乎沒(méi)有貢獻(xiàn)。高附加值，高技術(shù)含量的片，由鋼鐵公司追求高質(zhì)量，根據(jù)目前的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)只有，熱軋鋼的生產(chǎn)能力已超200000000噸，約八千萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力。在實(shí)際生產(chǎn)中，板通常是成卷供應(yīng)，俗稱帶，具有尺寸精度高，表面質(zhì)量好，加工方便，節(jié)省材料等。按材料分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼兩大類；根據(jù)熱處理方法，冷軋兩。冷熱鋼板的成形過(guò)程，對(duì)組織與鋼板軋制性能影響很大，主要表現(xiàn)在熱軋，冷軋只有小鋼和板材的生產(chǎn)。熱軋是高于再結(jié)晶溫度的軟化壓輪材料壓制成板或鋼截面，材料的變形，但在材料的物理性質(zhì)沒(méi)有改變。熱軋冷軋，除已車輪滾動(dòng)壓料作進(jìn)一步的材料有孔蝕除氧化過(guò)程中材料

5、的再結(jié)晶溫度以下的溫度再結(jié)晶過(guò)程。經(jīng)過(guò)大量的冷再結(jié)晶退火-冷壓（重復(fù)2到3次）的過(guò)程，在分子水平上的變化，金屬材料（再結(jié)晶），合金形成的物理特性變化。因此，表面質(zhì)量好，光潔度高，產(chǎn)品的尺寸精度，性能和組織的產(chǎn)品能夠滿足一些特殊的使用要求，如電磁特性，深沖性能。冷軋帶鋼可用于汽車制造，電子產(chǎn)品，汽車，航空航天，精密儀器，罐頭食品。在這個(gè)過(guò)程中熱軋、冷軋帶鋼，成品一般要經(jīng)過(guò)地下卷取機(jī)成各種尺寸的鋼卷。當(dāng)在多跨廠房縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)可以使用的驅(qū)動(dòng)鋼卷，橫向移動(dòng)的車不能做的，他們需要鋼卷轉(zhuǎn)移專用平車。國(guó)內(nèi)一般卷運(yùn)輸部引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備入口鋼卷小車體和它的軌道，相應(yīng)的改進(jìn)是不存在的設(shè)備。因此，研究設(shè)計(jì)是非常必要的

6、。鋼卷包裝是鋼卷儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)闹匾Ｗo(hù)措施。傳統(tǒng)的鋼卷包裝為手工作業(yè),包裝質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低和工人勞動(dòng)強(qiáng)度大是這一落后包裝技術(shù)的致命弱點(diǎn)。特別是,隨著軋制速度的提高,新建的冷軋生產(chǎn)線的能力都在百萬(wàn)噸級(jí),低效率的手工包裝根本不能滿足生產(chǎn)要求。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的鋼鐵企業(yè)都非常重視鋼卷包裝,將其提高到 保證安全儲(chǔ)運(yùn),提升產(chǎn)品檔次的高度,開(kāi)發(fā)出完整的鋼卷包裝工藝技術(shù)和裝備,基本實(shí)現(xiàn)了鋼卷包裝的自動(dòng)化。在金屬板帶的生產(chǎn)設(shè)備，自動(dòng)上卷功能是對(duì)基礎(chǔ)自動(dòng)化的重要功能。90年代中期，國(guó)內(nèi)帶鋼生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)卷取裝置。自動(dòng)上卷控制的主要部分是帶鋼寬度和高度自動(dòng)控制。高度自動(dòng)化是指內(nèi)孔和在高度方向自動(dòng)對(duì)齊開(kāi)卷機(jī)卷

7、筒，上卷可以準(zhǔn)確地設(shè)置在滾筒。自動(dòng)寬度是指卷到卷，寬度設(shè)置在中心線的中心。二是實(shí)現(xiàn)全過(guò)程自動(dòng)滾動(dòng)順序控制。的高度，以不同的方式和形式的自動(dòng)檢測(cè)和控制寬度。一輛汽車是一個(gè)主要的設(shè)備。該裝置在整個(gè)系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，它可以運(yùn)行直接影響冷軋清洗線條件，產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。自動(dòng)過(guò)程控制的汽車在整個(gè)加載過(guò)程中，如果失敗，會(huì)對(duì)設(shè)備造成損壞，甚至危及人身安全的。因此，汽車的自動(dòng)控制，必須準(zhǔn)確，及時(shí)，安全可靠。在冷軋生產(chǎn)線，進(jìn)口車先從體積和鞍座位置，然后鋼卷直徑測(cè)量和高度，是準(zhǔn)確的，使開(kāi)卷寬度中心機(jī)的芯棒鋼軋輥中心線。在這種方式中，開(kāi)卷機(jī)可以正確的左帶頭，開(kāi)卷。1.2 主要機(jī)械結(jié)構(gòu)分析目前鋼卷上料小車身結(jié)構(gòu)

8、主要包括升降裝置，導(dǎo)向裝置，行走裝置和其他裝置。有一個(gè)不那么有趣的部分是小車軌道。當(dāng)在多跨廠房縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)可以使用的縱向移動(dòng)，橫向移動(dòng)的車輛不能做的，他們需要的鋼卷轉(zhuǎn)移專用平車。在入口處的體積運(yùn)輸部分，鋼卷小車國(guó)內(nèi)一般是引，進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備，但仍有很多需要改進(jìn)。首先要解決運(yùn)輸鋼鋼卷運(yùn)輸過(guò)程中的自動(dòng)定位?？梢宰詣?dòng)在鋼模臺(tái)車鋼卷運(yùn)輸量的過(guò)程中的作用，以及機(jī)械和前面有連鎖關(guān)系。一些鋼卷運(yùn)輸車可由計(jì)算機(jī)程序控制，自動(dòng)生成的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。五機(jī)架冷連軋機(jī)自動(dòng)進(jìn)料端鋼卷上料小車為例，鋼卷小車的工作流程是：鋼輥體積運(yùn)輸車輛停在地面滾動(dòng)位置，在步進(jìn)梁式輸送機(jī)移動(dòng)梁的鋼卷運(yùn)輸，汽車到極限位置的升降裝置，和鋼卷，在磁帶上鋼

9、卷打捆機(jī)拆除；鋼滾下來(lái)穿高度，然后走到磨損位置運(yùn)輸鋼卷，卷鋼輥升降裝置旋轉(zhuǎn)，測(cè)量鋼卷檢測(cè)頭，鋼滾動(dòng)停止，穿帶。然后，鋼卷和減少對(duì)開(kāi)卷機(jī)卷筒中心線標(biāo)高，車走到開(kāi)位置，卸料鋼卷的開(kāi)卷機(jī)卷筒。當(dāng)電梯到極限位置，汽車的后端，升降裝置地面輥位置。在整個(gè)工作過(guò)程中，必須由自動(dòng)控制裝置的控制，并可根據(jù)計(jì)算機(jī)的程序操作。其次，另一個(gè)是對(duì)小車軌道設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題。小車軌道承受荷載在汽車運(yùn)行是非常大的，所以為了滿足高負(fù)荷能力，有必要采用共軌壓力板儀。小車軌道采用標(biāo)準(zhǔn)軌道，軌道與支持，為了增加受力面積，增加軌道的承載能力。此外，如何消除啃軌現(xiàn)象小車軌道是一個(gè)亟待解決的難題。鋼卷上料小車是一個(gè)熱連軋生產(chǎn)線，將主要用于卷

10、鋼卷的卷取機(jī)拆卸和運(yùn)輸?shù)拇蚶φ荆司砣′摼砉δ?。水平螺旋車行駛模式由?qū)動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式和液壓托輥形式，因?yàn)椴煌男枰透鞣N。根據(jù)項(xiàng)目的要求，由于傳輸距離短，所以液壓驅(qū)動(dòng)方式的選擇；鋼卷上料小車需要有輔助卷取功能，選擇滾筒形成線圈的汽車主要是由線圈的車身和鋼卷運(yùn)輸鐵路的支持的一部分。運(yùn)輸軌道由兩個(gè)軌道，水平安裝，固定的基礎(chǔ)上。從下面的卷筒軌道已經(jīng)擴(kuò)展到帶站。提升線圈車包括車體，支承輥輪，皮帶輪架，水平驅(qū)動(dòng)氣缸，垂直升降油缸和滾筒式制動(dòng)缸等。四個(gè)支撐輪固定在閥體上，升降架的導(dǎo)向部分為方形結(jié)構(gòu)，由車體定位，兩輥固定在升降架的上表面，兩輥之間安裝一個(gè)制動(dòng)缸，制動(dòng)塊的制動(dòng)兩輥，皮帶輥升降架由垂

11、直升降油缸驅(qū)動(dòng)電梯，垂直升降油缸固定在升降架上，另一端固定在車體。上面的部分形成一個(gè)整體，是由四個(gè)支承輥軸承位于兩個(gè)水平軌道。水平與驅(qū)動(dòng)缸端連接體，另一端與支架連接固定在基礎(chǔ)。汽車的驅(qū)動(dòng)線圈氣缸驅(qū)動(dòng)行走的軌道上。三特征定位在水平軌道上的線圈的車，卷取機(jī)接受的立場(chǎng)，站在帶卷的位置，在上述兩個(gè)位置之間的等待位置。每個(gè)特征的位置是有限的開(kāi)關(guān)提供信號(hào)給控制系統(tǒng)，以控制臥式鋼卷上料小車。在垂直液壓缸位移的內(nèi)置傳感器，高度檢測(cè)輥升降，通過(guò)控制輥高度位置控制系統(tǒng)。在供油回路的壓力傳感器檢測(cè)的壓力，控制輥升降力。在非制動(dòng)位制動(dòng)缸，限位開(kāi)關(guān)的檢測(cè)，控制制動(dòng)缸的制動(dòng)狀態(tài)控制系統(tǒng)。卷取軸鋼卷上料小車卸下從芯軸鋼卷，

12、并根據(jù)鋼卷輸送生產(chǎn)要求的步進(jìn)梁或檢查芯軸。鋼卷的檢驗(yàn)站檢驗(yàn)后，鋼卷上料小車運(yùn)回來(lái)，步進(jìn)梁，后稱重，捆扎過(guò)程疏散，磨機(jī)基礎(chǔ)。由于卷取軸，步進(jìn)梁，檢查水平位置的芯軸和垂直高度各不相同，因此鋼卷上料小車在三之間移動(dòng)，鋼卷上料小車有兩個(gè)水平和垂直運(yùn)動(dòng)，水平運(yùn)動(dòng)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由液壓缸驅(qū)動(dòng)的垂直運(yùn)動(dòng)。1.3 鋼卷自動(dòng)上料小車研究?jī)?nèi)容和方法為搞好鋼卷自動(dòng)上料小車的設(shè)計(jì)，按下列步驟和方法進(jìn)行1、收集資料了解同類鋼卷自動(dòng)上料小車的工作特點(diǎn)和生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，查閱有關(guān)資料。2、 制定設(shè)計(jì)方案，對(duì)存在問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，同時(shí)對(duì)方案的特點(diǎn)進(jìn)行分析即方案評(píng)述。3、 選擇傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行電機(jī)容量的選擇。4、 對(duì)設(shè)計(jì)方案、主要零

13、件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，保證它們的強(qiáng)度和剛度要求。5、 繪制總圖、部分部件圖和零件圖。6、說(shuō)明設(shè)計(jì)方法和要求、提出對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。7、 進(jìn)行設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)。第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 總體設(shè)計(jì)要求圖2-1 鋼卷上料小車工作原理圖對(duì)鋼卷小車的設(shè)計(jì)是集機(jī)械，電氣，液壓控制的半自動(dòng)設(shè)備，電力，變頻無(wú)級(jí)調(diào)速，傳感器監(jiān)測(cè)安全預(yù)測(cè)，安全可靠。在作業(yè)區(qū)，鋼板軋制后被運(yùn)到終點(diǎn)線鋼卷的卷鋼，所有的運(yùn)輸鏈承擔(dān)原運(yùn)輸鋼卷，主軋線主要設(shè)備改造，生產(chǎn)能力大大提高，以及運(yùn)輸鏈如舊，設(shè)備老化，不能滿足生產(chǎn)的需要，因此需要增加側(cè)鏈中的并行傳輸鏈，鋼卷部分共享和備用鏈。但由于現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，兩個(gè)運(yùn)輸鏈的高低差約5米，約14米的

14、平行距離，鋼卷運(yùn)輸車的設(shè)計(jì)可以滿足本案這樣的需求由鋼卷的主裝配架的設(shè)計(jì)，行走機(jī)構(gòu)鋼卷的車，升降裝置，電纜鏈，由液壓裝配和電氣控制系統(tǒng)。小車，移動(dòng)的鋼卷組件安裝在鋼板焊接鋼框架組件，升降組件安裝在鋼卷平臺(tái)的底面，用螺栓與鋼卷的正確的面向連接的電纜坦克鏈，和鋼卷小車。液壓組件固定在鋼卷架的下部側(cè)。在控制室操作手柄，通過(guò)電氣信號(hào)操作鋼卷上料小車行走。舉升柱垂直和線性軸承襯套。小車運(yùn)行由鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，使鋼卷上料小車行走軌道的水平，從而達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。該車的工作原理：在鋼卷上料小車設(shè)計(jì)，主運(yùn)動(dòng)是垂直運(yùn)動(dòng)的液壓缸和行走機(jī)構(gòu)的水平運(yùn)動(dòng)。交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)的應(yīng)用，應(yīng)采用變頻調(diào)速。液壓缸上升和下降的運(yùn)動(dòng)，

15、可用于節(jié)流調(diào)速方式。鋼軋輥機(jī)在轉(zhuǎn)彎前卷小車升降臺(tái)表面，操作換向手柄，使垂直延伸的氣缸，升降鋼量達(dá)到一定的位置，將開(kāi)關(guān)操作鋼卷的車，所以在賽道上水平移動(dòng)到目的地的鋼卷的車，然后操作方向鍵，氣缸緩慢下降，鋼卷成“V”支撐位置，或下降到較低的柱頂鋼鋼卷，鋼卷上料小車車移動(dòng)操作按鈕，退出。2.2 鋼卷上料小車總體結(jié)構(gòu)圖2-2 鋼卷上料小車示意圖對(duì)于長(zhǎng)×寬×高1643×906×1029毫米的尺寸的小車總體設(shè)計(jì)，由鋼板制成，用于焊接升降結(jié)構(gòu)，底部長(zhǎng)×寬900×600毫米，20毫米的鋼板厚度，中間三肋鋼板焊接而成，在提升一個(gè)基礎(chǔ)單位氣缸的同時(shí)，鋼卷

16、上料小車平臺(tái)框架焊接Q235鋼板實(shí)心板周圍，以確保臺(tái)有可靠的整體剛度和穩(wěn)定性的極限荷載。在罐頂?shù)幕A(chǔ)，底部焊接小車體的鋼，四周分別焊接長(zhǎng)×寬1643×700毫米厚的板是20毫米。為了增加油缸座鋼和穩(wěn)定性，導(dǎo)向筒是由Q235尺寸外徑×高260×330毫米內(nèi)徑為81mm的缸筒焊接在小車體上。2.3 傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)此車是鏈傳動(dòng)的使用，該機(jī)構(gòu)的鋼卷上料小車工作的基礎(chǔ)上。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)安裝軸承和傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸輪，車輪軸沿著移動(dòng)的鋼軌，從而實(shí)現(xiàn)鋼卷搬運(yùn)。變速器托架主要取決于焊接在一起，這主要是由于需要制造和安裝，而且由于焊接結(jié)構(gòu)有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，節(jié)省材料和工時(shí)，可以

17、非常小，小，易于實(shí)現(xiàn)制造。因此，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造。因此，傳動(dòng)裝置用螺栓與車架相連接安裝在車輪下方。2.4 鋼卷上料小車車輪組安裝結(jié)構(gòu)鋼卷上料小車是一個(gè)長(zhǎng)方形鋼架，Q235鋼，鋼框邊與上部焊接，以增加其穩(wěn)定性和牢固性，車輪間距804毫米的平行度要求在0.05毫米，兩車輪軸間距1081毫米的平行度要求在0.05毫米，安裝車輪組可以保證在同一平面上的四個(gè)車輪踏面。2.5 鋼卷上料小車行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù): 參數(shù)：舉升鋼卷最大重量Q=30T，小車速度6m/min,材料寬度1000-2000mm。分析擬定動(dòng)方案由其工作速度及承載鋼卷能力的要求，選擇鏈輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，布置在傳動(dòng)裝置的

18、高速級(jí)，獲得比較小的結(jié)構(gòu)尺寸，工字軌道使鋼卷的行走平穩(wěn)，提高承載能力和傳動(dòng)效率。其傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如下圖2-3 小車行走機(jī)構(gòu)示意圖2.6 選擇車輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度2.6.1 輪壓值校核及選擇車輪和軌道選擇車輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度車輪的最大輪壓：式中 小車自重，估取為=5000Kg由已知有Q=30000Kg(舉升鋼卷最大重量30T)載荷率由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇車輪：當(dāng)運(yùn)行速度（V=6m/min）60m/min，1.6，工作類型為中級(jí)時(shí)，車輪直徑為=250mm，軌道為P38，其許用輪壓為31t，故可用.2.6.2 車輪疲勞計(jì)算疲勞計(jì)算時(shí)的等效載荷：式中 等效系數(shù)由表1-20查得車輪的計(jì)算輪壓：式中 沖擊系數(shù)

19、，由表2-7查的。當(dāng)載荷為第一種時(shí)，運(yùn)行速度V 1時(shí)，=1 載荷變化系數(shù)，查表2-8，當(dāng)1.6時(shí)，=0.8根據(jù)點(diǎn)接觸情況計(jì)算接觸疲勞應(yīng)力：式中 軌頂弧形半徑，由表3-8-15查得。對(duì)于車輪材料Q235,由表5-4查得=17000-19000。比較得，故疲勞條件滿足。2.7 選擇電動(dòng)機(jī) 2.7.1 類型的選擇 根據(jù)電源的種類，工作要求，工作環(huán)境，載荷大小，本設(shè)計(jì)中選擇我國(guó)新設(shè)計(jì)的國(guó)際市場(chǎng)上通用的統(tǒng)一系列Y型系列三相異步電動(dòng)機(jī)。2.7.2 功率的確定 計(jì)算工作機(jī)所需的功率Pw 工作機(jī)所需的功率Pw（kw）由工作機(jī)的工作負(fù)載（阻力）和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算求得：式中 Fw工作機(jī)的阻力（N） Vw工作機(jī)的線速度

20、（m/s） Tw工作機(jī)的轉(zhuǎn)矩 （N.M） 工作機(jī)的效率 2.7.3 工作機(jī)的阻力已知V=6m/min=0.1（m/s）又F=G1G2=300005000=35000（N）Fw=35000（N）由手冊(cè)表1-14查得車輪與鋼軌的滾動(dòng)摩擦系數(shù)f0.050.07, 本設(shè)計(jì)中取 f0.15，F(xiàn)w=f.F350000×0.15 5250（N）工作機(jī)的效率 由手冊(cè)表1-15查得鏈傳動(dòng)的0.97 工作機(jī)的功率Pw 電機(jī)的輸出功率 P0由工作機(jī)所需功率和傳動(dòng)裝置的總效率可求得電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率 式中為電動(dòng)機(jī)至主傳動(dòng)裝置的總效率（包括鏈輪傳動(dòng)，兩對(duì)滾動(dòng)球軸承一彈性聯(lián)軸器彈性體聯(lián)軸器）值的計(jì)算 12由手

21、冊(cè)表1-15查得 鏈輪傳動(dòng)10.97 滾動(dòng)球軸承2 0.99因此 0.97×0.99 0.96所以 確定電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm:按下式確定電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm（11.3）P0 功率的大小可據(jù)負(fù)載狀況來(lái)決定，由手冊(cè)第一篇中有關(guān)Y系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)的表中，取電動(dòng)機(jī)的額定功率為Pm3KW，符合設(shè)計(jì)要求。2.7.4 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的確定從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速: r/min按手冊(cè)表14-1推薦的各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的范圍，取鏈輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為i1，所以，電機(jī)可選擇的轉(zhuǎn)速范圍為n電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定:選擇BW系列減速電機(jī)BWY27-87-3KW減速機(jī)：DCY200-2N i=402.8 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力

22、參數(shù)2.8.1 計(jì)算總傳動(dòng)比i 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 1 式中 nm電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 Nw軸轉(zhuǎn)速2.8.2 各軸的轉(zhuǎn)速 I 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n19r/min 軸 9r/m2.8.3 各軸的功率 I 軸 P1Pm·23×0.9952.985（kw）II軸 P2P1·1·32.985×0.97×0.99=2.87KW2.8.4 各軸的轉(zhuǎn)距 電機(jī)軸 T03640（N·M）I 軸 T1T03640（N·M）II 軸 =3045N2.8.5 鏈輪、鏈條的選取校核設(shè)軸徑d50mm，鏈傳動(dòng)比i1選擇鏈輪齒數(shù)：初步確定Z33定鏈的節(jié)距取K

23、A1.0，齒數(shù)系數(shù)KZ0.73，單排鏈，則計(jì)算功率為1.選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距根據(jù)Pcm8.03KW及n19r/min查表9-11，可選32A 查表的鏈條節(jié)距為P=50.82.計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距a0=(3050)P=(3050)x50.8mm=15242540mm取a0=1550 相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)Lp=94節(jié)鏈長(zhǎng)L=LpP/1000=94*50.8/1000=4.8m查表得中心距計(jì)算系數(shù)f1=0.24467,則鏈傳動(dòng)的最大中心距為2337.6mm3.計(jì)算鏈速V,確定潤(rùn)滑方式由v=0.252m/s和鏈號(hào)32A,查圖9-14可知應(yīng)采用滴油潤(rùn)滑4.計(jì)算壓軸力Fp有效圓周力為:鏈輪水平

24、布置時(shí)的壓軸Kfp=1.15, 則壓軸力為Fp=KfpFe=1.1513580.2=15617.2N計(jì)算結(jié)果總匯:鏈條規(guī)格:32A單排鏈,94節(jié),長(zhǎng)4.8m大小齒輪數(shù)都為33,中心距a=1550壓軸力為11904.8N, 軸徑d=76,輪徑D=209mm2.8.6 軸承的選取校核設(shè)計(jì)選取運(yùn)輸車工作速度為6m/min則每個(gè)軸承所承受的壓力為F=525000/4=131250N轉(zhuǎn)速為則查表6-4，選擇調(diào)心滾子軸承，代號(hào)為22214C其基本參數(shù)為：d=70mm D=124mm B=31mm =158KN =205KN 徑向載荷 =131250N軸向載荷=0N /=0<e =x+y 軸承的壽命因

25、L>h 故軸承壽命滿足條件。則軸承選取合適。2.9 軸的設(shè)計(jì)與校核2.9.1 軸的設(shè)計(jì)圖2-4 小車后輪軸示意圖2.9.2 軸的強(qiáng)度校核進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí),應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況,采取相應(yīng)的計(jì)算方法,并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。對(duì)于僅僅承受扭矩的軸，應(yīng)按扭矩強(qiáng)度條件計(jì)算；對(duì)于只承受彎矩的軸，應(yīng)按彎矩強(qiáng)度條件計(jì)算；對(duì)于即承受彎矩又承受扭矩的軸，應(yīng)按彎矩合成強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算，需要時(shí)還應(yīng)按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行精確校核。圖2-4 傳動(dòng)軸受力結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.校核軸的強(qiáng)度已知軸的彎矩和扭矩后，可針對(duì)某危險(xiǎn)截面做彎矩合成強(qiáng)度校核計(jì)算。按第三方強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力：通常由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力

26、，而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力則常常不是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為：由上式可得軸直徑：2.校核軸的強(qiáng)度：已知軸的彎矩和扭矩后，可針對(duì)某危險(xiǎn)截面做彎矩合成強(qiáng)度校核計(jì)算。按第三方強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力：對(duì)于直徑為d的圓軸，彎曲應(yīng)力為，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為,將，代入公式得軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為：式中：軸的計(jì)算應(yīng)力，MPa M軸所受的彎矩，N.mm T軸所受的扭矩，N.mm W軸的抗彎截面系數(shù)， 對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力3. 按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行精確校核求出計(jì)算安全系數(shù)并應(yīng)使其稍大于或至少等于設(shè)計(jì)安全系數(shù)S,即:4.軸的剛度校核計(jì)算軸的彎曲剛度校核計(jì)算：式中：階梯軸第i段的長(zhǎng)度，mm 階梯軸第i段的直

27、徑，mm 階梯軸的計(jì)算長(zhǎng)度，mm 階梯軸計(jì)算長(zhǎng)度內(nèi)的軸段數(shù)。當(dāng)載荷作用與兩支承之間時(shí)，Ll（l為支承跨距）；當(dāng)載荷作用于懸臂端時(shí)，L=l+K（K為軸的懸臂長(zhǎng)度，mm）。軸的彎曲剛度條件為：撓度 偏轉(zhuǎn)角 式中：軸的允許撓度，mm軸的允許偏轉(zhuǎn)角，rad軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長(zhǎng)的扭轉(zhuǎn)角來(lái)表示。圓軸扭轉(zhuǎn)角的計(jì)算公式為：光軸 階梯軸 式中：T軸所受的扭矩，N.mm G軸的材料的剪切彈性模量，MPa，對(duì)于鋼材，軸的截面的極慣性矩，對(duì)于圓軸，L階梯軸受扭矩作用的長(zhǎng)度，mm ，分別代表階梯軸第i段上所受的扭矩，長(zhǎng)度和極慣性矩，單位同前 Z階梯軸受扭矩作用的軸段數(shù)。軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件為：式中，為軸每米長(zhǎng)的允許扭轉(zhuǎn)角，與軸的使用場(chǎng)合有關(guān)。2.10 液壓系統(tǒng)原理圖圖2-5 液壓系統(tǒng)原理圖第3章 結(jié)論本文是對(duì)鋼卷小車車體及其軌道進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。以上是小車車體的設(shè)計(jì)計(jì)算的全過(guò)程。主要是對(duì)小車升降裝置中的液壓缸和液壓缸參數(shù)的選擇以及與液壓缸相關(guān)的零部件的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算、車體結(jié)構(gòu)中對(duì)車體鋼板的強(qiáng)度計(jì)算以及車體與車體框架和支座與車體框架的螺栓聯(lián)接的計(jì)算、行走裝置中對(duì)軸的強(qiáng)度校核計(jì)算。在設(shè)計(jì)和計(jì)算過(guò)程中涉及、運(yùn)用了許多基礎(chǔ)及專業(yè)知識(shí)，如：機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)、軋鋼機(jī)械、液壓傳動(dòng)、理論力學(xué)、材料力學(xué)等等。這些專業(yè)課程的學(xué)習(xí)為我們展開(kāi)此次