畢業(yè)設(shè)計論文-板坯連鑄機垛卸板機設(shè)計說明書

1、板坯連鑄機垛卸板機設(shè)計目錄1.緒論11.1選題的背景和目的11.1.1選題的背景11.1.2選題的目的11.2連鑄在國內(nèi)外的發(fā)展概況11.3連續(xù)鑄鋼的優(yōu)越性21.4連鑄機的類型及生產(chǎn)工藝流程31.4.1連鑄機的類型31.4.2連鑄機的生產(chǎn)工藝流程31.5連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)所用的設(shè)備41.6目前國內(nèi)外相關(guān)鄰域垛卸板機的研究成果(堆垛機）41.6.1目前用于各種類型的小型車間用的標準堆垛機41.6.2用于物流倉儲中的堆垛機52.垛卸板機的工況分析和傳動方案分析72.1垛卸板機的工況分析72.2垛卸板機的傳動方案分析73.傳動方案的設(shè)計計算103.1電動機的選擇及校核113.1.1電動機的選擇113.1.

2、2電動機的發(fā)熱校核123.1.3電動機的過載校核123.2減速器中傳動比的分配133.2.1求各軸P、n、T備用133.3與電機軸相聯(lián)接的聯(lián)軸器的選擇143.4軸的強度校核163.4.1按轉(zhuǎn)矩估算軸的直徑163.4.2計算軸各截面的彎矩和扭矩173.4.3按彎扭合成應力校核軸的疲勞強度183.4.4精確校核軸的疲勞強度183.5齒輪的強度校核與幾何尺寸計算223.5.1選擇齒輪的類型、精度等級、材料及齒數(shù)223.5.2按齒面按觸強度設(shè)計223.5.3按齒根彎曲強度校核243.5.4齒輪的幾何尺寸計算253.6軸承的選擇和軸承壽命的計算263.6.1軸承的選擇263.6.2軸承的壽命計算263.

3、7鍵的選擇及其強度計算273.7.1尺寸的選擇273.7.2鍵的強度校核273.8制動器的選擇273.8.1制動器的類型的選擇273.8.2外抱塊式制動器的性能特點283.8.3垛卸板機上制動器的選擇284.潤滑及密封294.1潤滑的作用294.2潤滑油的選擇294.3潤滑脂的選擇294.4右起升傳動箱中的潤滑與密封29結(jié)論30致謝31參考文獻32 摘要連續(xù)鑄鋼是五十年代以來在鋼鐵工業(yè)中發(fā)展起來的一項重大新技術(shù)。連續(xù)鑄鋼是將鋼水連續(xù)注入結(jié)晶器，待鋼水凝固成一定厚度的坯殼后，從結(jié)晶器下口拉出活底（引錠鏈），這樣，鑄鋼坯就連續(xù)從結(jié)晶器下口被拉出來。這種將高溫鋼水直接澆注成鋼坯的新工藝就是連續(xù)鑄鋼，

4、簡稱“連鑄”。常規(guī)的連鑄出坯后，由吊車將鋼板一塊塊運入成品庫，勞動時間較長，勞動量大而且比較頻繁。本次設(shè)計的垛卸板機則是對連鑄出坯精整系統(tǒng)中以上的一系列弊端進行改良和創(chuàng)新而設(shè)計的一臺連鑄出坯系統(tǒng)中堆垛鋼板的設(shè)備。垛卸板機是個升降機械，由去毛刺機和打號機出來后的板坯在運輸軌道上，由推鋼機將鋼板推送到垛卸板機升降臺上，每堆垛一塊鋼板后，升降臺下降一個板坯厚度，直到堆垛4塊板坯后，由吊車將板坯吊運到成品庫中。設(shè)計中采用齒輪與齒條傳動方案，來實現(xiàn)將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動。本次垛卸板機的設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容包括:電動機的選擇、傳動比的分配、聯(lián)軸器的選擇、齒輪與軸的計算及強度校核等。減化了連鑄生產(chǎn)出坯系統(tǒng)中的工

5、藝流程，改善了勞動條件的同時，減少了工人的勞動時間及其勞動強度。關(guān)鍵詞：連續(xù)鑄鋼，出坯系統(tǒng)，垛卸板機The unloader of the continuous slab castingAbstractContinuous cast steel has developed a major new technology in iron and steel industry in the 1950s. Continuous cast steel is molten steel continuous infusion crystallizer when molten steel curdle int

6、o a shell thickness of unburnt earthenware, pulled live from the mouth of the crystallizer (from 120,000 chain), so that continuous cast billet on the mouth pulled out from under crystallizer. That this will involve high-temperature molten steel directly into the new craft is continuous cast steel b

7、illet, short for continuous metal casting. Conventional continuous metal casting out unburnt earthenware, the cable car will be a piece of metal pieces into Chengpinku, longer working hours, labor and the large volume of relatively frequent. The interior design of this machine is for continuous meta

8、l casting off panels of unburnt earthenware finishing system over a series of improvement and innovation and design defects in the system, one Taiwan continuous metal casting out unburnt earthenware piling steel equipment. Stack dumping board aircraft is a mechanical movements from and to burr plane

9、 hit out of the plane after banpi in transport tracks from the plane onto steel plates push to stack dumping aircraft landing platform boards, a piece of steel per pile , a drop-Taiwan banpi thickness until piling pieces banpi 4, the cable car will be lifted to Banpi Chengpinku. Used gear and spline

10、 drive design programmes to achieve rotary movement into linear movement. This pile dumping board aircraft development, been greatly simplified the production of continuous metal casting unburnt earthenware system, given that a significant improvement in the working conditions, while reducing the wo

11、rking hours of workers with the labor intensity in continuous metal casting workshop for trial installation and commissioning achieved expected results and their purpose. Keywords : continuous cast steel, a unburnt earthenware system ,stack dumping boards plane.1緒論1.1選題的背景和目的1.1.1選題的背景鞍鋼第二煉鋼廠現(xiàn)有職工185

12、5人，下設(shè)5個生產(chǎn)車間和4個輔助車間。廠區(qū)占地面積17.8萬平方米，建筑面積20.8萬平方米。設(shè)備總量3.6萬噸，主要設(shè)備有：100公稱噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐3座，R5.25米弧型機六流高效連鑄機兩臺，板坯連鑄機2臺，600公稱噸混鐵爐2臺，鐵水預處理和爐外精練設(shè)備各1套。鋼年生產(chǎn)能力330萬噸，方坯年生產(chǎn)能力190萬噸，板坯年生產(chǎn)能力180萬噸。正在建另一臺板坯連鑄機，預計2003年5月投產(chǎn)，擬再建一座轉(zhuǎn)爐，屆時年鋼產(chǎn)量將達450萬噸。主要產(chǎn)品規(guī)格：方坯120mm2、150mm2；板坯150mm(850mm1200mm)；135mm(900mm1550mm)；100mm(900mm1550mm)；主

13、要生產(chǎn)品種有：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼、高合金鋼、鋁鋼、軍工鋼等7個系列120多個品種。1.1.2選題的目的本次設(shè)計的板坯連鑄垛卸板機，為經(jīng)連續(xù)鑄鋼后的板坯出坯后，用來堆垛鋼板的一臺設(shè)備。連鑄垛卸板機為連鑄機出坯系統(tǒng)中的一臺專用設(shè)備。它承載能力大，結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，便于集中控制且檢修周期長，在滿足生產(chǎn)要求的同時，提高了成材率和勞動生產(chǎn)率。提高了連鑄機的生產(chǎn)效率，縮短了勞動時間和工人的勞動強度。1.2連鑄在國內(nèi)外的發(fā)展概況鋼液經(jīng)過連續(xù)鑄鋼機（簡稱連鑄機）直接生產(chǎn)鋼坯的方法叫連續(xù)鑄鋼，它生產(chǎn)出來的鋼坯叫連鑄坯。連續(xù)鑄鋼技術(shù)是在五十年代發(fā)展成功的。從六十年代中期就在鋼鐵工業(yè)中迅速

14、發(fā)展。七十年代以后，發(fā)展更為迅速，世界連鑄比以3%的速度增長。到1986年，世界鋼的連鑄比已達52%。在幾個主要產(chǎn)鋼國家中，連鑄比增長更快，日本連鑄比1979年為52%，1986年為92%；美國1979年為16.7%,1986年為53.6%，西歐一些國家連鑄比已達100%。日本是一個資源極其貧乏的國家，鋼鐵工業(yè)消耗量很大的原材料和燃料都需要耗用大量外匯從國外進口，日本的第一臺連鑄機是1955年投產(chǎn)的，開始對連鑄并未引起重視，到1965年后，不斷認識到發(fā)展連鑄技術(shù)會帶來巨大的經(jīng)濟利益，就不斷投入大量的資金和力量。到1986年底，日本已經(jīng)擁有各類連鑄機188臺494流，其中小方坯連鑄機79臺246

15、流，大方坯連鑄機53臺158流，板坯連鑄機56臺90流，現(xiàn)在日本已經(jīng)成為連鑄生產(chǎn)的第一大國，連鑄坯的年產(chǎn)量已超過9000萬噸，連鑄比達到93%，居世界各國之首。美國在發(fā)展連鑄技術(shù)方面起步較早，1962年美國的羅諾克電爐煉鋼公司就正式投產(chǎn)了一臺兩流小方坯連鑄機，由25噸電爐供應鋼水，生產(chǎn)（7575）（150150）mm斷面鑄壞。1968年美國國家鋼鐵公司在轉(zhuǎn)爐車間建成了當時世界最大的板坯連鑄機，年生產(chǎn)能力為100萬噸。到1983年就有7臺年產(chǎn)百萬噸以上生產(chǎn)能力的大型連鑄機投產(chǎn)。到1986年底美國擁有各種連鑄機133臺，總計369流。1988年美國連鑄坯產(chǎn)量已由1982的2000多萬噸提高到552

16、6.6萬噸，連鑄比達到60.9%，連鑄坯產(chǎn)量居世界第二位。我國的連鑄開發(fā)較早，1958年第一臺立式連鑄機就在重鋼三廠建成投產(chǎn)。到1980年全國共有連鑄機25臺，生產(chǎn)能力為345萬噸。從80年代起，我國的連鑄進入了一個新的發(fā)展階段，陸續(xù)從國外引進了各種類型的連鑄機。1989年底，我國已擁有各類連鑄機109臺，鑄坯產(chǎn)量達到1004萬噸，連鑄比16.3%。與1980年相比鑄產(chǎn)量增加了4.36倍，連鑄比提高了2.62倍。要提高我國的連鑄坯產(chǎn)量和連鑄比，發(fā)展板坯連鑄機是關(guān)鍵。1.3連續(xù)鑄鋼的優(yōu)越性連續(xù)鑄鋼的迅速發(fā)展，是因為它與傳統(tǒng)的“模鑄開坯”相比具有很多的優(yōu)越性。(1)簡化了生產(chǎn)鋼坯的工藝流程，節(jié)省了

17、大量投資，連續(xù)鑄鋼可直接從鋼水澆注成鋼坯。省去了脫錠、整模、均熱、開坯等一系列中間工序和設(shè)備。使鋼坯的生產(chǎn)工藝流程大為簡化，節(jié)省了大量資金。(2)提高了金屬收得率和成材率。由于連鑄從根本上消除了模鑄中注管和湯道的殘鋼損失，因而使鋼水收得率提高。又因連鑄坯沒有熱帽也不需切去78%的坯頭，因而成材率也提高1015%。(3)極大地改善了勞動條件，并為鋼鐵生產(chǎn)向連續(xù)化、自動化發(fā)展創(chuàng)造了條件。普通模鑄生產(chǎn)是在高溫多塵的條件下工作的，連鑄機使鑄錠工作機械化，從根本上改變了模鑄的勞動條件。(4)提高了鑄坯質(zhì)量。采用連鑄方法可以合理地調(diào)節(jié)鑄坯的冷卻條件，實現(xiàn)比較合理的冷卻速度，使鑄坯結(jié)晶過程穩(wěn)定，內(nèi)部組織致密

18、，非金屬夾雜物減少。化學成分偏析及內(nèi)部低倍組織缺陷等都減少了。并且提高了金屬的機械性能，改善了鑄坯的質(zhì)量。盡管連續(xù)鑄鋼是一項先進的新技術(shù)，新設(shè)備，且發(fā)展很快。但是目前還存在一些問題：連鑄工藝對鋼水的要求比較高，無論是化學成分，鋼水溫度，還是對煉鋼爐出鋼時間與連鑄機的配合，都有嚴格的要求；在實行多爐連澆的生產(chǎn)條件下，連鑄機如何才能適應長在高溫條件下作業(yè)而不出事故，或一旦出現(xiàn)問題又怎樣才能在短時間內(nèi)排除，恢復正常生產(chǎn)；連鑄的操作工藝有待進一步穩(wěn)定，澆鑄品種尚需擴大，澆鑄板坯時的某些缺陷有待于改進，設(shè)備作業(yè)率和拉坯速度還必須提高。1.4連鑄機的類型及生產(chǎn)工藝流程1.4.1連鑄機的類型在連續(xù)鑄鋼的發(fā)展

19、過程中，連續(xù)鑄鋼設(shè)備先后出現(xiàn)了立式、立彎式、弧形、橢圓形和其它形式。近些年來新發(fā)展的并且已經(jīng)用于生產(chǎn)的連鑄機的結(jié)構(gòu)類型主要有：立式連鑄機、立彎式連鑄機、弧形連鑄機、水平連鑄機1.4.2連鑄的生產(chǎn)工藝流程1鋼包回轉(zhuǎn)臺；2中間罐；3結(jié)晶器；4夾輥；5二次冷卻區(qū)； 6拉矯機； 7火焰切割機； 8垛卸板機；圖1.1連鑄工藝流程圖連續(xù)鑄鋼的一般生產(chǎn)工藝流程如圖1.1，由煉鋼爐煉出的合格鋼水，經(jīng)盛鋼桶運送到澆住位置。通過中間罐注入強制水冷的結(jié)晶器內(nèi)。結(jié)晶器是無底的，在注入鋼水之前，必須先裝上（活底）引錠鏈。注入結(jié)晶器的鋼水表層迅速冷卻凝結(jié)成形，且鑄坯的前部與伸入結(jié)晶器底部的引錠鏈頭部凝結(jié)在一起。引錠鏈的尾

20、部則夾持在拉坯機的拉輥中。當結(jié)晶器內(nèi)鋼水升到要求的高度后，開動拉坯機，以一定的速度把帶著鋼坯的引錠鏈從結(jié)晶器中拉出。為防止鑄坯被拉斷漏鋼，并減少結(jié)晶器中的拉坯阻力。在澆注過程中，既要對結(jié)晶器內(nèi)壁進行潤滑，又要使其做上下往復振動。出結(jié)晶器后的鑄坯，內(nèi)心還是液體狀態(tài)，應進一步噴水冷卻，稱之為二次冷卻。通過二次冷卻支導裝置的鑄坯逐漸從表面向斷面中心凝固。這樣，鑄坯不斷被拉出，鋼水連續(xù)地從上面注入結(jié)晶器，形成了連續(xù)鑄鋼的過程。當鑄坯通過拉坯機、矯直機后，脫去引錠鏈，完全凝固的直鑄坯由切割設(shè)備切成定尺，經(jīng)運輸輥道進入后步工序，最后到垛卸板機。1.5連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)所用的設(shè)備連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)所用的設(shè)備，實際上是包

21、括在連鑄作業(yè)線上的一整套機械設(shè)備。通?？煞譃橹黧w設(shè)備和輔助設(shè)備兩大部分。主體設(shè)備主要有：(1)澆鑄設(shè)備盛鋼桶運載設(shè)備、中間罐及中間罐小車或旋轉(zhuǎn)臺、結(jié)晶器及其振動裝置、二次冷卻支導裝置、如在弧形連設(shè)備中采用直結(jié)晶器時，需設(shè)頂彎裝置。(2)拉坯矯直設(shè)備拉坯機、矯直機、引錠鏈、脫錠與引錠鏈存放裝置。(3)切割設(shè)備火焰切割機與機械剪切機（擺式剪切機，步進式剪切機等）。輔助設(shè)備主要有：(1)出坯及精整設(shè)備輥道、拉（推）鋼機、翻鋼機、火焰清理機、垛卸板機等。(2)工藝性設(shè)備中間罐烘烤裝置、吹氬裝置、脫氣裝置、保護渣供給與結(jié)晶器潤滑裝置等。(3)自動控制與測量儀表結(jié)晶器液面測量與顯示系統(tǒng)、過程控制計算機、測

22、溫、測重、測長、測速、測壓等儀表系統(tǒng)。1.6目前國內(nèi)外相關(guān)鄰域垛卸板機的研究成果（堆垛機）1.6.1目前用于各種類型的小型車間用的標準堆垛機(1)磁性堆垛機軋件由裝有可調(diào)磁性的翻轉(zhuǎn)臂和輸送小車進行一層一層堆垛，并且層與層之間是面對面或背對背交替放置的。該系統(tǒng)主要適用于中型型鋼堆垛，全部由計算機自動操作。從矯直機和冷剪（停剪或冷飛剪）出來的型鋼層通過翻轉(zhuǎn)臂從輸出輥道上移送到堆垛機前運輸機上，翻轉(zhuǎn)臂上裝有可調(diào)磁性的磁頭。對鋼材層進行制動和定位。其上設(shè)有齊頭輥道和專用檔板，使所有的鋼材層在運輸齊頭。抬高擋板可將后面跟來的料層分開以形成預定數(shù)量的鋼材層。這些料層被磁性運輸車托起或被磁性翻轉(zhuǎn)臂拾取。在一

23、個專門的升降裝置上軋件層面對面、背對背交替地堆垛在上面，堆垛成形。(2)非磁性堆垛機軋件由兩套液壓機械機構(gòu)控制的機械手進行一層層堆垛。其動作類似于人手，可夾持并移送鋼材，將鋼材層面對面或背對背地進行堆放。非磁性堆垛機多用于中小斷面的型鋼，可避免料層中鋼材在堆垛臂失磁時散落，形成不正確的料堆。矯直后的鋼材從堆垛前輸入輥道上被移向并收集在裝有專用鏈條的緩沖區(qū)。專用鏈條用于避免單根鋼材在運輸中重疊。升降擋板與一個易更換的梳料裝置相結(jié)合，可奇數(shù)、偶數(shù)交替而精確地選擇每單層料的數(shù)量。已成形的料層由直線運動的升降臂或通過夾持系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)料層來實現(xiàn)料層面對面、背對背交替堆放于步進下降的運輸架上形成料垛。(3)T

24、MR400電磁堆垛機TMR電磁堆垛機用于高產(chǎn)量生產(chǎn)線，產(chǎn)量可達每小時120噸。對堆垛前的軋件質(zhì)量要求較高。軋件必須經(jīng)矯直，軋材平直度a4%。它不僅可對正反交替放置的單層或雙層角鋼、槽鋼堆垛，也可用于對稱斷面扁鋼、圓鋼的堆垛。主要特點是堆垛棒材和小斷面型材時生產(chǎn)穩(wěn)定性高。TMR400堆垛機有兩套電磁頭。第一套磁頭可將單層或雙層需正反翻置的軋材堆垛，但不用于具有對稱斷面的軋材。第二套磁頭不僅可將單層或雙層需正、反成層的軋材堆垛，還可用于具有對稱斷面的型材的堆垛。1.6.2用于物流倉儲中的堆垛機堆垛機的結(jié)構(gòu)：堆垛機由金屬結(jié)構(gòu)、提升機構(gòu)、運行機構(gòu)、貨叉伸縮機構(gòu)、載貨臺、司機房、電器控制柜等幾大部件組成

25、，如圖1.2。1上橫梁 2平衡重 3爬梯 4立柱 5電器控制柜 6載貨臺 7伸縮貨叉8松繩、過載與斷繩安全裝置 9安全護欄 10下橫梁 11提升機 12運行機構(gòu)圖1.2 堆垛機機構(gòu)2垛卸板機的工況分析和傳動方案分析2.1垛卸板機的工況分析垛卸板機是個升降機械，由去毛刺機和打號機出來后的板坯在運輸軌道上，由推鋼機將鋼板推送到垛卸板機升降臺上，每堆垛一塊鋼板后，升降臺下降一個板坯厚度，直到堆垛4塊板坯后，由吊車將板坯吊運到成品庫中。2.2垛卸板機的傳動方案分析由于垛卸板機是一個升降機械，所以要將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成直線運動，則采用齒輪和齒條傳動。齒輪和齒條的基本方案有三種：方案(1):由1個雙聯(lián)齒輪和2

26、個齒條組成的直線差動機構(gòu)如圖2.1所示，假設(shè)齒條1為固定齒條，齒條2為從動齒條，雙聯(lián)齒輪的齒輪3的分度圓直徑大于齒輪4的分度圓直徑，當滾動的雙聯(lián)齒輪的齒輪3沿固定齒條1滾動時，由齒輪4驅(qū)動的從動齒條2將以與雙聯(lián)齒輪中心運動相反的方向水平移動，其相對運動的距離。式中 N雙聯(lián)齒輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)按此計算公式，當雙聯(lián)齒輪時，不論雙聯(lián)齒輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為多少，齒條1與齒條2走過的相對距離為0。1固定齒條 2從動齒條 3、4雙聯(lián)齒輪 圖2.1齒輪齒條直線差動機構(gòu)方案(2)：由1個滾動齒輪和2個齒條組成的直線差動機構(gòu)如圖2.2所示，與圖2.1相比，從動齒條2在滾動齒輪的上方，根據(jù)相對運動原理，滾動齒輪與固定齒條的節(jié)

27、點為二者的速度瞬心，當滾動齒輪相對于固定齒條1滾動時，從動齒條2將沿滾動齒輪中心運動方向，以滾動齒輪中心2倍的速度平行移動。這樣，就形成了從動齒條2相對于滾動齒輪中心速度與行程的增倍機構(gòu)。1固定齒條子 2從動齒條 3液動齒輪圖2.2 直線差動行程增倍機構(gòu)方案(3)：由2個相嚙合的齒輪和2個齒條組成的同步傳動機構(gòu)如圖2.3所示,當齒輪1滾動的同時，帶動齒輪2滾動，齒輪1與齒輪2滾動的同時帶動齒條3和齒條4進行同步直線運動，齒條3與齒條4以同一速度，同一方向同步運動，實現(xiàn)了將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動。 1齒輪1 2齒輪2 3齒條3 4齒條4圖2.3 齒輪齒條同步運動機構(gòu)在以上三種方案中，考慮到工作機

28、的實際工作狀況，采用方案(3)來實現(xiàn)垛卸板機的傳動。3傳動方案的設(shè)計計算垛卸板機的基本工藝參數(shù)：最大載重量：66t板坯規(guī)格 ：最大25015505500 重16.5t升降行程 ：最大1000mm升降速度 ：約2.4m/min1電動機 2減速器 3起升傳動箱圖3.1 垛卸板臺傳動裝置總圖3.1電動機的選擇及校核3.1.1電動機的選擇(1)選擇電動機的系列按工作要求及工作條件選用三相異步電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380伏。(2)選擇電動機的功率傳動裝置的總效率： （3.1）由文獻2,表4.2-9查得軸承的傳動效率： 聯(lián)軸器的效率： 蝸輪的傳動效率： 齒輪嚙合效率： (8級精度)則傳動總效率：引用公式

29、(3.1) =0.5825作用在齒條上的力：N N齒條上所需要的功率： =34.199 KW所需電動機的功率：KW由文獻1可選JS系列三相鼠籠型異步電動機JS1158，額定功率KW，轉(zhuǎn)速n=730r/minJR系列三相繞線型異步電動機JR1158，額定功率KW，轉(zhuǎn)速n=725r/min比較兩方案，選用型號為JS1158的電動機，額定功率為60KW，同步轉(zhuǎn)速750r/min,滿載轉(zhuǎn)速為730r/min,電動機的中心高為H=375mm,外伸軸段DE=851703.1.2電動機的發(fā)熱校核升降行程： mm=1m 最長工作時間：=0.417min=25 s遠遠小于正常電動機的發(fā)熱時間，所以必定合格。3.

30、1.3電動機的過載校核啟動時負載轉(zhuǎn)矩： = 34.199=447.398N.m所選電動機的啟動轉(zhuǎn)矩 ： （3.2）式中啟動轉(zhuǎn)矩過載倍數(shù) 查文獻1,表10-3得=1.8則：引用公式(3.2) N.m由于,所以電動機的過載能力校核通過。3.2減速器中傳動比的分配起升傳動箱中齒輪軸中齒輪的分度圓直徑為：mm工作機的轉(zhuǎn)速：r/min總傳動比： 根據(jù)文獻2,表4.2-9查得,3.2.1求各軸P、n、T備用0軸：KW rpm N.m軸：KW rpm N.m軸：KW rpm N.m軸：KW rpm N.m軸：KW rpm N.m軸：KW rpm N.m3.3與電機軸相聯(lián)接的聯(lián)軸器的選擇從電動機輸出軸的直徑D

31、=85mm由公式： （3.3）式中工作情況系數(shù)，查文獻1,表4-291取=2載荷計算工作轉(zhuǎn)矩：N.m計算轉(zhuǎn)矩：引用公式(3.3)N.m型號選擇CL型齒輪聯(lián)軸器，承載能力大，工作可靠，與其它型式聯(lián)軸器相比，尺寸相同時，傳遞的轉(zhuǎn)矩最大。由文獻1,表4-296查得CL7型齒輪聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩T=19000N.m軸徑d=（65120）mm,取d=85mm,齒寬b=35mm,模數(shù)m=4,齒數(shù)Z=56聯(lián)軸器的強度校核齒面接觸應力 （3.4）d齒輪分度圓直徑 mm引用公式(3.4) MPa接觸應力，對于35號，45號鋼或ZG45的=1215MPa （3.5）聯(lián)軸器允許最大扭矩19000N.m長期作用到聯(lián)軸器

32、上的最大扭矩1569.864N.m取引用公式(3.5)N.m100mm的軸，有鍵槽時，軸徑增大7%，所以軸徑為320mm,這樣求出的軸徑，只能作為承愛扭矩作用的軸段的最小直徑，d=320mm。3.4.2計算軸各截面的彎矩和扭矩NNN求H面軸承的支反力：由 得 =487893.198NN求V面軸承的支反力：由 得 N N求H面上B點的彎矩：N.m其中00.55m求V面上B點的彎矩： N.m其中00.55m求B點上的總彎矩：N.m扭矩：T=243946.599N.m3.4.3按彎扭合成應力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面4）的強度。mm取 (3.7)引用公

33、式(3.7)Pa=25.428MPa由文獻6查得=295MPa因此,故安全。3.4.4精確校核軸的疲勞強度(1)判斷危險截面4截面雖然應力最大，但應力集中不大（鍵槽引起的應力集中在軸端），而且這里軸的直徑最大，故截面4不必校核，在1、2、3、5、6、7截面中7截面即有過盈配合又有鍵槽引起的應力及中，并且此處的軸徑最小，所以只需校核截面7的左右兩側(cè)即可。(2)截面7的左側(cè)抗彎截面系數(shù)： mm抗扭截面系數(shù)：mm截面7左側(cè)的彎矩為： N.mm截面7左側(cè)的扭矩為：N.m截面上的彎曲應力：MPa截面上的扭轉(zhuǎn)切應力：MPa由于大截面非常重要的軸應采用鉻鎳鋼，所以此軸的材料選用35查文獻6,表19.1-1得

34、MPa；MPa；MPa；MPa根據(jù)，查文獻6,表19.3-6計算由圓角處所引起的應力集中系數(shù)，。通過插值法列式為： 求出，即 求出，即表面質(zhì)量系數(shù)，由文獻6,表19.3-8查得，尺寸系數(shù)，由文獻6,表19.3-11查得，計算安全系數(shù)：MPa, MPa、 （3.8）引用公式(3.8) 由于，由文獻6,表19.3-13查得則： （3.9）引用公式(3.9) （3.10）引用公式(3.10) 由文獻6,表19.3-4查得許用安全系數(shù)S=1.31.5,所以可知其安全。(3)截面7的右側(cè)抗彎截面系數(shù)：mm抗扭截面系數(shù)：mm截面7右側(cè)的彎矩為：N.mm截面7右側(cè)的扭矩為：N.m截面上的彎曲應力為：MPa截

35、面上的扭轉(zhuǎn)切應力：MPa由文獻6,表19.3-6,查得：鍵槽處引起的應力集中系數(shù)，用插值法列式為： 求得即，配合處引起的應力集中系數(shù)：MPa，MPa取兩處應力集中系數(shù)中的大值，則：MPa，MPa計算安全系數(shù)：MPa, MPa引用公式(3.8)引用公式(3.9)引用公式(3.10)MPa,所以可知其安全。3.5齒輪的強度校核與幾何尺寸計算3.5.1選擇齒輪的類型、精度等級、材料及齒數(shù)(1)按傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。(2)由于轉(zhuǎn)速不高，故選用8級精度。(3)材料選擇。選擇齒輪的材料為35，齒面高頻淬火，齒面硬度為HRC4045。(4)選兩齒輪的齒數(shù)為： 3.5.2按齒面接觸強度設(shè)計由設(shè)計計

36、算公式進行試算，即： （3.11）1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值(1)試選載荷系數(shù)(2)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩N.m(3)由文獻5,表10-7選取齒寬系數(shù)(4)由文獻5,表10-6查得，MPa(5)由文獻1查得兩齒輪的接觸疲勞強度極限MPa(6)計算應力循環(huán)次數(shù)由于使用期限為10年，每年300天，兩班制，每天工作16小時，所以h(7)由文獻5,圖10-19查(8)計算接觸疲勞許用應力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則MPa2)計算(1)試算齒輪分度圓直徑引用公式(3.11)(2)計算圓周速度m/s(3)計算齒寬bmm計算齒寬與齒高之比b/h模數(shù)：b/h=442.261/39.803=11.111查文獻

37、5,圖10-13得計算載荷系數(shù)根據(jù)m/s,8級精度，由文獻5,圖10-8查得動載系數(shù)直齒輪由文獻5,表10-2查得由文獻5,表10-4查得由文獻5,表10-4查得8級精度，小齒輪相對支承做對稱布置時，所以載荷系數(shù)(6)按實際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑mm計算模數(shù)：取3.5.3按齒根彎曲強度校核(1)由文獻5,圖d)查得，兩齒輪的彎曲疲勞強度極限MPa(2)由文獻5,圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)(3)計算彎曲疲勞許用應力取彎曲疲勞安全系數(shù)MPa(4)計算載荷系數(shù)(5)查取齒形系數(shù)由文獻5,表10-5查得(6)查取應力校正系數(shù)由文獻5,表10-5查得(7)齒根彎曲強度MPa所以強度合格3.

38、5.4齒輪的幾何尺寸計算計算分度圓直徑mmmm計算中心距mm齒輪與齒條傳動的幾何尺寸計算 =(1.1+0.1)20=24mmmm =(1.1+0.05-0.1)20=21mmmmmmmmmmmm齒距：mm齒輪中心到齒條中心線的距離：mm3.6軸承的選擇和軸承壽命的計算3.6.1軸承的選擇根據(jù)軸承所承受的載荷和轉(zhuǎn)速，由文獻1選擇雙列向心球面滾子軸承型號為3003152，3003164此軸承的特點為：(1)承載能力大。(2)主要承受徑向載荷，也能承受小量任一方向較小的軸向載荷，適用于在重載和振動載荷下工作，不能承受純軸向載荷。(3)軸和外殼的軸向位移限制在軸向游隙范圍內(nèi)。(4)調(diào)心性能好，能補償同

39、軸度誤差。(5)極限轉(zhuǎn)速低。3.6.2軸承的壽命計算兩軸承受到的徑向載荷：NN求滾動軸承的當量動載荷：由文獻5,表13-6查得由文獻1,表4-199查得，NNN求兩軸承的基本額定壽命：滾子軸承： （3.12） 其中 ，引用公式(3.12) = h3.7鍵的選擇及其強度計算3.7.1尺寸的選擇根據(jù)軸徑mm,選擇單圓頭普通平鍵mm,mm,mm3.7.2鍵的強度校核由文獻4,表10-2查得MPa,MPaMPaMPa所以平鍵聯(lián)接的強度足夠。3.8制動器的選擇制動器是用于機構(gòu)或機器減速或使其停止的裝置，有時也用作調(diào)節(jié)或者限制機構(gòu)或機器的運動速度，它是保證機構(gòu)或機器安全正常工作的重要部件。3.8.1制動器

40、的類型的選擇制動器的類型應根據(jù)使用要求和工作條件來確定。具體選擇時可考慮以下幾點：所需應用制動器機構(gòu)的工作性質(zhì)和條件。為了減小制動力矩，縮小制動器尺寸，通常將制動器裝在機構(gòu)的高速軸上，或減速器的輸入軸上。應充分注意制動器的任務。應考慮應用的場所，如安裝制動地點有足夠的空間，則可選用外抱塊式制動器，空間受限制處，則可采用內(nèi)蹄式，帶式或盤式制動器。根據(jù)以上要求，選擇抱塊式制動器。3.8.2外抱塊式制動器的性能特點構(gòu)造簡單可靠，散熱好。瓦塊有充分和較均勻的退距，調(diào)整間隙方便。對于直形制動臂，制動力矩大小與轉(zhuǎn)向無關(guān)，制動輪軸不受彎曲。但包角和制動力矩小，制造比帶式制動器復雜，杠桿系統(tǒng)復雜，外形尺寸大。

41、應用較廣，適于工作頻繁及空間較大的場合。3.8.3垛卸板機上制動器的選擇(1)制動輪的選擇由于電動機輸入軸直徑d=85mm，由文獻1,表4-408，選擇標準制動輪Q/ZB118.4制動輪直徑D=400mm,Y型軸孔d=85mm。(2)制動器的選擇由于短行程直流電磁鐵制動器的結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，動作快，易磨損，用于頻繁操作，連續(xù)點動的場合，所以選用ZWZ系列直流電磁鐵塊式制動器，由文獻1,表4-400查得型號為ZWZ4004潤滑及密封4.1潤滑的作用：合理的潤滑可以降低接觸面面間的摩擦阻力、減輕磨損、提高機械的效率并延長機械的壽命。此外，潤滑還能起沖洗雜質(zhì)、降低工作溫度、防止銹蝕、減振、緩沖和密封等作用。因此，在機器的設(shè)計和使用中，潤滑是一個很重要的問題。4.2潤滑油的選擇選擇潤滑油的主要考慮粘度，但是，由于工作零件（如齒輪、蝸桿、軸承）工作情況差別很大，有時對潤滑油某些特性有特殊要求。例如，要求高的油性，抗磨極壓性，降凝性，抗氧防腐性等。單位面積或單位長度上承受壓力大，應選用粘度大的潤滑油，特別是低速時，不僅粘工要大，而且油性和仍壓性也要好。這樣，油與金屬表面的吸附力強，不易將油從麻擦面間擠跑而變成干摩擦。對于受壓力特別大的摩擦面。如絲杠，應選用添另劑的潤滑油或合成的特制潤滑油。凡配合間隙大或表面較粗糙的摩擦應當用粘度較大的油。才能獲得可靠的油