小型軋鋼機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)小型軋鋼機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)姓名學(xué)號(hào)專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師摘要我國(guó)軋制工業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)于軋鋼機(jī)的需求也越來也大，穩(wěn)定工藝參數(shù)、提高軋制速度、減少軋制廢品與工藝事故和獲得高精度產(chǎn)品是重中之重。以此為目的設(shè)計(jì)一個(gè)小型軋鋼機(jī)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、執(zhí)行裝置三個(gè)方面組成。設(shè)計(jì)了一個(gè)可以軋制小型線材的300×3型軋鋼機(jī)，軋輥的直徑為300毫米，根據(jù)需要軋制的小型鋼材選擇合適的電機(jī)并對(duì)其他各組成部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。使用solidworks軟件對(duì)小型軋鋼機(jī)進(jìn)行建模。小型軋鋼機(jī)采用的配置方式為電動(dòng)機(jī)→飛輪→減速器→齒輪機(jī)座→工作機(jī)座，發(fā)動(dòng)機(jī)提供足夠的功率經(jīng)由飛輪、減速器、齒輪機(jī)座依次向后傳遞最后到軋機(jī)。由兩個(gè)三輥軋機(jī)和一個(gè)二輥軋機(jī)進(jìn)行軋件的軋制，完成開坯、再軋制以及最終軋制，獲得高精度的軋件。關(guān)鍵詞：軋鋼機(jī)；軋輥；工作機(jī)座ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofrollingindustryinChina,thedemandforrollingmillsisalsoincreasing.Stabilizingprocessparameters,improvingrollingspeed,reducing…Forthispurpose,asmallrollingmillisdesigned,whichconsistsofmotor,transmissiondeviceandactuator.A300-by-3rollingmillisdesignedforrollingsmallwires.Thediameteroftherollis300mm.Accordingtotheneedsofrollingsmallsteel,choosetherightmotoranddesignothercomponents.Smallrollingmillsaremodeledusingsolidworkssoftware.Theconfigurationofsmallrollingmillismotor→flywheel→reducer→gearstand→workstand.Theengineprovidesenoughpowertopassbacktotherollingmill.Twothree-highrollingmillsandonetwo-highrollingmillareusedtofinishthebilletrolling,thererollingandthefinalrollingtoobtainthehighprecisionproducts.Keywords：rollingmill;roll;workstand本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u第1章緒論 第1章緒論1.1課題研究的背景及意義近幾十年來，中國(guó)的大型鋼鐵企業(yè)已經(jīng)開始采用最新的連軋技術(shù)，這些技術(shù)包括一整套先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，它們能夠通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程的監(jiān)控，并能夠在一臺(tái)軋機(jī)上同時(shí)完成多個(gè)軋件的加工，這樣一來，生產(chǎn)效率和質(zhì)量都得到了顯著的提升。中國(guó)的鋼鐵產(chǎn)量在全球排名第一。在國(guó)內(nèi)，排名前10位鋼企的粗鋼年產(chǎn)量均超過1000萬(wàn)噸。鋼鐵重組在過去幾年的推進(jìn)中駛?cè)肟焖偻ǖ溃扔袑氫摽毓傻膹V東鋼鐵，也有山東濟(jì)鋼、萊鋼為主的山東鋼鐵，還有河北鋼鐵等一批集團(tuán)。中國(guó)的鋼鐵質(zhì)量遭遇到了瓶頸，軋鋼業(yè)要走高端路線，一些制造業(yè)的日益興旺給我國(guó)的軋鋼行業(yè)帶來了機(jī)遇，但是礦石價(jià)格的上漲，也讓我國(guó)軋鋼業(yè)進(jìn)入了新的困境。所以中國(guó)的軋鋼行業(yè)想要真正的做大做強(qiáng)，必須在一系列環(huán)節(jié)上不斷加強(qiáng)，比如毛坯質(zhì)量、加熱、控制輥型、卷曲能力、酸洗等環(huán)節(jié)。另外，制造重型機(jī)械的設(shè)備，如一重、二重、上重、太重等，必須要達(dá)到更加高精度軋鋼的設(shè)備水準(zhǔn)。這些年我國(guó)市場(chǎng)對(duì)于軋制工業(yè)的需求在逐年增長(zhǎng)與變化，我國(guó)的軋制加工設(shè)備市場(chǎng)也隨之出現(xiàn)了其他的多樣化要求，并逐漸向著高精度、高速度、高技術(shù)和連續(xù)軋制的方向發(fā)展。隨著我國(guó)軋制工業(yè)的加速發(fā)展，對(duì)于軋鋼機(jī)的需求越來越大，軋制領(lǐng)域有著非常廣闊的發(fā)展前景。所以現(xiàn)在最重要的是穩(wěn)定工藝參數(shù)、提高軋制速度、減少軋制廢品與工藝事故和獲得高精度產(chǎn)品[2]。1.2國(guó)內(nèi)外軋鋼機(jī)發(fā)展歷史1.2.1國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀目前，我國(guó)自主設(shè)計(jì)研制的加工裝備與國(guó)際先進(jìn)水平相比，總體上還有較大的差距，但有的技術(shù)與世界先進(jìn)水平相比，還在后發(fā)追趕。洛陽(yáng)有色金屬加工設(shè)計(jì)研究院正在研發(fā)一批全球領(lǐng)先的精品軋機(jī)，包括2400mm鋁板帶熱軋機(jī)、2500mm六高冷軋機(jī)、2000mm鋁箔軋機(jī)、高速鋁箔軋機(jī)、銅板帶精軋機(jī)等。這批軋機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)符合當(dāng)今世界軋機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，已成為我國(guó)銅鋁加工設(shè)備發(fā)展的一大亮點(diǎn)。現(xiàn)在化學(xué)工業(yè)的發(fā)展要求材料的精度不斷提高，產(chǎn)品的高精度要求設(shè)備向高精度發(fā)展。出于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的考慮，以及軋制工藝的成熟，軋機(jī)的規(guī)模越來越大。目前，我國(guó)包裝用鋁箔對(duì)寬幅的要求已超過1800毫米，同時(shí)對(duì)寬幅的要求也在不斷提高。研制出的機(jī)械性能已經(jīng)達(dá)到甚至超過了國(guó)外一些國(guó)家。1.2.2國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀據(jù)說，在14世紀(jì)歐洲就有軋機(jī)，但有記載說，1480年意大利人達(dá)芬奇設(shè)計(jì)出了軋機(jī)的草圖。1553年法國(guó)人布律列爾為了制造錢幣，軋制出了金和銀板材，。之后在西班牙﹑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)。1766年英國(guó)又設(shè)計(jì)出了串行式小型軋機(jī)。直到19世紀(jì)中葉，第一臺(tái)可逆式板材軋機(jī)在英國(guó)軋出了船用鐵板，并投入生產(chǎn)。1848年德國(guó)發(fā)明了萬(wàn)能式軋機(jī)，1853年美國(guó)開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)。后來美國(guó)又出現(xiàn)了勞特式軋機(jī)，并于1859年建造了第一臺(tái)連軋機(jī)。在1872年出現(xiàn)了萬(wàn)能式型材軋機(jī)，20世紀(jì)初制成了由兩架三輥粗軋機(jī)和五架四輥精軋機(jī)組成的半連續(xù)式帶鋼軋機(jī)。隨著軋鋼技術(shù)的飛速發(fā)展，全球軋鋼工業(yè)在生產(chǎn)工藝過程中的縮短和簡(jiǎn)化取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，因此，隨著軋鋼技術(shù)的飛速發(fā)展，軋材性能高質(zhì)量化、品種規(guī)格多樣化、控制管理計(jì)算機(jī)化等都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。時(shí)至今日，軋機(jī)已經(jīng)使用了一整套先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)控制系統(tǒng)，全線的生產(chǎn)過程和操作監(jiān)控都是由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的。它的主要特征有：網(wǎng)絡(luò)化、快速通訊；系統(tǒng)響應(yīng)速度快；傳動(dòng)裝置具有較高的動(dòng)靜態(tài)精度，較高的軋件跟蹤和定位精度，以及較高的軟件編寫的可靠性。1.3軋鋼機(jī)的型號(hào)軋鋼機(jī)有冷軋和熱軋兩種類型。熱軋主要是用來進(jìn)行下料，同時(shí)也用來制造型鋼。這種軋機(jī)的型號(hào)有630-650軋機(jī)、500-550軋機(jī)、650中軋機(jī)和2300中板軋機(jī)等。冷軋主要是用于最終軋制，典型的冷軋產(chǎn)品有鍍金屬薄板（包括鍍錫板、鍍鋅板等），深沖鋼板（一般是汽車鋼板）、電工硅板、不銹鋼板和涂層鋼板等。小型軋鋼機(jī)的型號(hào)有180型、200型、220型、250型、300型、350型、400型等。設(shè)計(jì)可以軋制小型線材的軋鋼機(jī)，由于300型軋機(jī)在現(xiàn)在的市場(chǎng)上應(yīng)用率最高且三輥軋機(jī)有著可以實(shí)現(xiàn)多道次軋制的優(yōu)點(diǎn)，所以我設(shè)計(jì)的是300×3型軋鋼機(jī)，軋輥的直徑為300mm，主要軋制的是30—50毫米的圓鋼，16—50毫米的方鋼等。1.4小型軋鋼機(jī)的主機(jī)列軋鋼機(jī)的主要設(shè)備是由一個(gè)或多個(gè)主機(jī)列組成的。軋鋼機(jī)的主機(jī)列是由電動(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)電動(dòng)機(jī)：采用異步電動(dòng)機(jī)，軋機(jī)電動(dòng)機(jī)形式的選擇與軋機(jī)的工作制密切相關(guān)。設(shè)計(jì)的軋機(jī)為不可逆軋機(jī)，軋制速度無需調(diào)整，采用異步電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)主要用于峰值負(fù)荷較大的軋機(jī)，為了減小電動(dòng)機(jī)的容量，有時(shí)還裝有飛輪，異步電動(dòng)機(jī)的投資成本相對(duì)較低，非常適用于小型軋機(jī)。(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)軸器則是用來連接減速器與齒輪機(jī)座的傳動(dòng)軸，從減速器將轉(zhuǎn)矩傳到齒輪機(jī)座的主動(dòng)齒輪。減速器：減速器在軋機(jī)中的作用是將較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變?yōu)檐垯C(jī)所需的轉(zhuǎn)速，主傳動(dòng)可采用廉價(jià)的高速電機(jī)。判斷是否使用減速器的一個(gè)重要條件是比較減速機(jī)的成本及其摩擦損失是否低于低速電機(jī)和高速電機(jī)的價(jià)差。一般情況下，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速小于200—250轉(zhuǎn)/分時(shí)才采用減速器，小型軋鋼機(jī)轉(zhuǎn)速小于200轉(zhuǎn)/分，所以采用減速器。飛輪：在減速器的小齒輪軸上安裝飛輪。它的作用是作為蓄能器，當(dāng)軋件通過軋輥和軋輥空轉(zhuǎn)時(shí)，使傳動(dòng)負(fù)荷平衡；即飛輪在軋輥空轉(zhuǎn)時(shí)加速轉(zhuǎn)動(dòng)以積蓄能量；而在軋件通過時(shí)，飛輪會(huì)減慢速度并釋放能量，從而起到輔助軋制的作用。齒輪機(jī)座：齒輪機(jī)座的作用是傳遞轉(zhuǎn)矩給工作輥，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)座是軋鋼機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它由軋輥及其軸承、軋輥調(diào)整裝置等組成，負(fù)責(zé)軋件的軋制工作。(4)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)軋輥的方向和軋輥的轉(zhuǎn)速是不可變的。三輥軋鋼機(jī)二輥軋鋼機(jī)圖1.1軋機(jī)的工作制度圖本次設(shè)計(jì)的三輥線材軋鋼機(jī)的總體布局結(jié)構(gòu)如下：主電機(jī)，傳動(dòng)裝置，工作機(jī)座。設(shè)計(jì)中的傳動(dòng)裝置是由以飛輪連接電機(jī)與減速機(jī)，以聯(lián)軸器連接飛輪、減速機(jī)與齒輪座組成。安全聯(lián)軸器用于齒輪座與減速器。工作機(jī)機(jī)座為二臺(tái)三輥工作機(jī)機(jī)座和一臺(tái)二輥工作機(jī)機(jī)座，如圖所示，其總體構(gòu)造為：圖1.2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1.5小型軋鋼機(jī)三維圖圖1.3小型軋鋼機(jī)三維圖1.6小型軋鋼機(jī)設(shè)計(jì)框圖圖1.3設(shè)計(jì)框圖第2章電動(dòng)機(jī)的選擇在設(shè)計(jì)新的軋鋼機(jī)時(shí)，軋制壓力的大小與方向決定了軋機(jī)的尺寸與傳動(dòng)功率和允許的壓下規(guī)格。所以想要選擇合適功率的電機(jī)嗎，就要知道軋機(jī)在一定條件下的軋制壓力、軋制力矩以及軋制功率。2.1軋制平均單位壓力的確定再軋制過程中，軋件遭受軋輥的軋制壓力產(chǎn)生塑性形變，在軋件產(chǎn)生塑性變形時(shí)，軋件的體積不變，但是軋件在垂直方向上被壓扁，水平方向上被拉長(zhǎng)。通過對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)資料的驗(yàn)證，計(jì)算開坯、型鋼和線材軋機(jī)的軋制壓力時(shí)，采用愛克隆德公式計(jì)算出的結(jié)果與實(shí)際測(cè)量結(jié)果最為相似。軋制溫度高于800度時(shí)，軋制材質(zhì)為炭鋼，且軋制速度不大于20米/秒的情況下，使用愛克隆德公式最為合適。軋制平均單位壓力由以下三個(gè)部分組成：P=K+Pu+P(1)Ｋ值：Ｋ是軋件在軋制溫度t度下的單向靜壓縮時(shí)的單位變形阻力，計(jì)算公式為：（2.2）式中：為軋制溫度；為軋件的化學(xué)成分，計(jì)算公式為：=1.4+C+0.3Cr+Mn（2.3）其中：C為含碳量(%)；Mn為含錳量(%)；Cr為含鉻量(%)。軋制的材料設(shè)為40鋼，則C取0.4，代入（2.3）=1.4+0.4=1.8帶入式（2.2）中為：=(14-0.01×1000)×1.8=7.2(kg/mm2)(2)Pu值：Pu值是變形速度引起的變形阻力，其（2.4）式中：η為軋件在軋制溫度為度時(shí)的粘度系數(shù)，其計(jì)算公式為：￠(kg?s/mm2)￠為軋鋼機(jī)的軋制速度的修正系數(shù)；U為變形速度，計(jì)算公式為：（2-6）其中：R為軋輥的半徑；V為軋輥的圓周速度(軋制速度)(mm/s)；?h為道次壓下量，計(jì)算公式為?h=h1-h2(mmh1，h2是軋制前后的軋件的高度；查資料可得此小型線材軋鋼機(jī)軋制的修正系數(shù)為￠=1。帶入式（2.5）得：η=0.01(14-0.01×1000)×1=0.04(kg·s/mm2)以上的這些取值，都取決于軋輥的轉(zhuǎn)速，其值為40~49r/min。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)同類型軋機(jī)取得：V=700(mm/s)?h=25mm(最大的壓下量h1=60mm(初始的高度)h2＝35mm(軋制后的高度)代入式（2.6）得：將上述結(jié)果代入式（2.4）得：Pu＝0.04×6=0.24(kg/mm(3)Pv值：Pv為由于外摩擦影響引起的附加變形阻力，其計(jì)算公式為：(kg/mm2)（2.7）式中：M為外摩擦對(duì)軋制平均單位壓力影響的系數(shù)，其計(jì)算公式為：（2.8）為軋輥間的摩擦系數(shù)，計(jì)算公式為：=(1.05-0.005t)a（2.9）a為軋輥之間的修正系數(shù)，硬面鑄鐵軋輥a=0.8，將a=0.8代入式（2.9）得：＝(1.05-0.0005×1000)×0.8=0.44代入式（2.8）得：M=(1.6×0.44150×25-1.2×25)/(60+35將上述結(jié)果代入式（2.7）得：Pv=(7.2+0.24)×0.14=1.042(kg/mm(4)將得出的數(shù)據(jù)代入式（2.1）則平均單位壓力：(kg/mm2)2.2軋制總壓力的確定軋制總壓力可用下式計(jì)算：P總=PS（2.10）式中：P為軋件與軋輥接觸弧上的平均單位壓力，S為軋件與軋輥間的接觸面積在軋制總壓力垂直面上的投影。各種不同的情況下計(jì)算接觸面積的方法不同，分為以下幾種情況：（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。我設(shè)計(jì)的是輥徑相同時(shí)的情況，計(jì)算公式為：()（2.11）式中：R為軋輥的半徑(mm)；?h為壓下量(mm)b1、b2為軋制前、后軋件的寬度。則：代入式（2.10）得：2.3軋制力矩的確定傳動(dòng)軋輥時(shí)，電動(dòng)機(jī)軸上的力矩由軋制力矩、附加摩擦力矩、空轉(zhuǎn)力矩、動(dòng)力矩四種力矩組成：（2.12）式中：為軋制力矩；為附加摩擦力矩；為空轉(zhuǎn)力矩；為動(dòng)力矩；為軋輥與主電機(jī)間的傳動(dòng)比。其中、、與比較，占比較大。所以可以將上式簡(jiǎn)化為：（2.13）（2.14）式中：Ψ為力臂系數(shù)，取Ψ=0.45K為安全系數(shù)，取K=1.5；則軋制力矩Nm初選軋機(jī)總傳動(dòng)比：i=10。將上述數(shù)據(jù)代入式（2.13）,所以電動(dòng)機(jī)軸上的力矩為：(Nm)粗算所需電動(dòng)機(jī)的功率：(KW)（2.15）2.4電動(dòng)機(jī)的選擇從上邊的計(jì)算結(jié)果來看，為了軋制所需小型鋼材，電動(dòng)機(jī)需要的功率在24KW左右，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率以及工作狀態(tài)選取電動(dòng)機(jī)，選擇的電動(dòng)機(jī)為Y225M—6，異步電動(dòng)機(jī)。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)是：30,380V,980r/min，效率是90.2%。最大轉(zhuǎn)矩為2.0Nm。2.5本章小結(jié)本章通過確定軋制壓力和軋制力矩，算出了設(shè)計(jì)中軋鋼機(jī)所需要的功率，結(jié)合實(shí)際選擇了Y225M-6異步電動(dòng)機(jī)。第3章飛輪的設(shè)計(jì)電機(jī)和減速機(jī)之間安裝飛輪。使用飛輪，是為了減少軋制時(shí)電動(dòng)機(jī)的峰值負(fù)載，提高空載時(shí)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，因此，在整個(gè)運(yùn)行過程中，使電動(dòng)機(jī)的負(fù)載都是均勻的,從而選擇較小的電動(dòng)機(jī)，使其能夠根據(jù)允許的過載能力進(jìn)行工作。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨負(fù)載的變化而變化，飛輪儲(chǔ)存或釋放能量，使電機(jī)負(fù)載達(dá)到平衡的目的。3.1飛輪力矩的確定電動(dòng)機(jī)尖峰負(fù)荷的降低，與占主傳動(dòng)系統(tǒng)總飛輪力矩很大比重的飛輪力矩有很大的關(guān)系，因此飛輪力矩是一個(gè)非常重要的參數(shù)。飛輪本身的力矩為為傳動(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)的總飛輪力矩為。GD02=729?En02在尖峰負(fù)荷時(shí)，主傳動(dòng)系統(tǒng)需要釋放出的能量為：（3.2）式中：為在尖峰負(fù)荷下電動(dòng)機(jī)的最大的功率，可按作用在電動(dòng)機(jī)軸上的最大的轉(zhuǎn)矩Mmax確定：（3.3）t為尖峰負(fù)荷的時(shí)間；s為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，s一般取值范圍為0.12~0.17，取s為0.15；Mmax從電動(dòng)機(jī)的參數(shù)中查得為2.0n0為電動(dòng)機(jī)的額定的轉(zhuǎn)數(shù)為980r/min代入式（3.3）得：(KW)t由工廠現(xiàn)實(shí)測(cè)得為1秒；所以，?E代入式（3.1）可得：(t·m2)飛輪的轉(zhuǎn)矩：(t·m2)（3.4）式中：GDd2—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的飛輪力矩(t·mGDj2—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(t·mGDf2可以近似的認(rèn)為與3.2飛輪數(shù)據(jù)的確定飛輪的圓周速度越高，飛輪由于離心力所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力就越大。所以想要確定飛輪直徑D，需要考慮到圓周速度小于允許的最大圓周的速度，即：D≤（3.5）式中：n—飛輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)；Vmax—飛輪最大的圓周速度，整體鑄造的圓盤式飛輪(鑄鋼)Vmax=70—90m/s，取Vmax代入式（3.5）則：取D=1m根據(jù)飛輪的直徑與圓周速度，選用一個(gè)整體鑄造的圓盤式飛輪，其材料為ZG35。圖3.1圓盤式鑄造飛輪由書《中小型軋鋼機(jī)設(shè)計(jì)與計(jì)算》中表格，飛輪各結(jié)構(gòu)部尺寸有如下的關(guān)系：表3.1DD=1000mmB1B1≧B，根據(jù)結(jié)構(gòu)D1(0.81-0.84)DC(0.3-0.34)BB(0.11-0.15)DD00.5(D1+d1)d根據(jù)軸計(jì)算d0(0.1-0.15)(D1-d1)d1(1.6-1.8)d因?yàn)镈=1000mm，所以D1=810—840，取D1=830mm。表3.2B=(0.11-0.15)D=110-150B=130mmd=100mmd=100mmB1=130mmB1=130mmC=(0.3-0.34)BC=42mmD0=0.5(D1+d1)D0=500mmd1=(1.6-1.8)dd1=170mmd0=(0.1-0.15)(D1-d1)d0=80mm3.3飛輪強(qiáng)度的校核想要保證飛輪安全工作，就必須要滿足飛輪的強(qiáng)度要求。飛輪的直徑滿足下公式（3.5）即可滿足要求。D≤因?yàn)轱w輪的直徑就是按此關(guān)系式求的，為了驗(yàn)證，下面校核一下強(qiáng)度。飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其輪緣的內(nèi)表面出現(xiàn)的應(yīng)力可按下式計(jì)算：(N/cm)（3.6）式中：V—飛輪的圓周速度(m/s)；D1—飛輪輪緣的內(nèi)半徑(m)；D—飛輪的外半徑(m)；將數(shù)據(jù)代入式（3.6）得：=3718.96(N/cm)=371.869(kg/cm2)[σ<[3.4飛輪三維圖圖3.2飛輪3.5本章小結(jié)本章通過計(jì)算飛輪的力矩，確定飛輪的直徑，并算得了飛輪的各項(xiàng)參數(shù)，完成了飛輪強(qiáng)度的校核。第4章減速器的設(shè)計(jì)4.1傳動(dòng)比的計(jì)算軋件出軋輥的初速度對(duì)軋鋼的效率有直接的影響，如果軋件出軋輥的初速度快，雖然可以提高效率，但是軋制工人并不容易軋制，因此，軋件的初速度應(yīng)該小于2m/s最合適。初選定軋件的出輥速度為0.7m/s，計(jì)算軋輥的速度n：（4.1）則（4.2）由于在軋鋼機(jī)的傳動(dòng)裝置中存在著效率問題。電動(dòng)機(jī)的效率為90.2%，傳動(dòng)系統(tǒng)的效率為98%。則（4.3）這樣（4.4）為一般情況下電機(jī)的轉(zhuǎn)速。軋制速度為：m/s（4.5）求得的軋制速度與現(xiàn)場(chǎng)軋鋼機(jī)的出輥速度相近，所以符合生產(chǎn)實(shí)際?？梢源_定=20，符合選擇二級(jí)減速器的傳動(dòng)比前提，所以選擇二級(jí)減速器。4.2標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)圓柱齒輪減速器的選擇按照=20以及承載能力查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表10.2-6，查得其規(guī)格為180，再查表10-2-2，查得減速器的型號(hào)為ZLY180-20-Ⅰ，其外形及安裝尺寸如下：型號(hào)：ZLY180中心距：=250，=275中心高：h=200輪廓尺寸：=600，=435，=320，=208，=285地腳螺釘：=18.5，=6，=250，=2754.1減速器外型及裝配形式4.3減速器的特點(diǎn)以及破壞形式4.3.1減速器的特點(diǎn)減速器具有體積小，重量輕，精度高，承載能力大，效率高，壽命長(zhǎng)，可靠性高，傳動(dòng)平穩(wěn)等特點(diǎn)，現(xiàn)在應(yīng)用在小型軋鋼機(jī)上的主要有兩種配置方式：電動(dòng)機(jī)、減速器、軋機(jī)和電動(dòng)機(jī)、減速器、齒輪機(jī)座、軋機(jī)。在第一種配置方式中，減速器與軋機(jī)直接相連，工作負(fù)載較大，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合具實(shí)際應(yīng)用和配置情況，所以采用第二種配置方式。4.3.2減速器齒輪的破壞形式實(shí)際應(yīng)用表明，點(diǎn)蝕，塑性變形，膠合，磨損，剝落等是造成軋鋼機(jī)減速器齒輪失效的主要形式。4.4減速器的結(jié)構(gòu)減速器主要由齒輪、箱體、軸、軸承、箱蓋零件組成。要做人字形的齒輪，這樣的齒輪工作起來更順暢，而且不會(huì)給軸承帶來軸向的壓力。減速器中，僅低速軸為軸向固定，其它各軸均留有極小的軸向余隙，這樣就能保證轉(zhuǎn)動(dòng)自如，避免主齒輪被卡死。在軸向上的空隙在0.8毫米到1毫米之間。減速器的中心間距在1000毫米以下，使用的是滾動(dòng)軸承，減速機(jī)的材質(zhì)是鑄鐵。4.5減速器的潤(rùn)滑與防護(hù)措施為使齒輪在嚙合過程中得到可靠的潤(rùn)滑，采用注噴循環(huán)潤(rùn)滑。使用28號(hào)軋鋼機(jī)潤(rùn)滑油，進(jìn)油溫度在35~40℃范圍內(nèi)，回油溫度在60~70℃范圍內(nèi)。減速機(jī)箱蓋與箱體接觸面和端軸與箱體接觸面是減速器泄漏的主要位置。為避免箱蓋和箱體之間發(fā)生漏油現(xiàn)象，可以將箱蓋的下部壁板延伸到與箱體的接觸部位，延伸的板材的四周拐角處要進(jìn)行焊接，并在箱蓋和箱體的水平接觸面上涂抹密封膠。4.6本章小結(jié)本章結(jié)合實(shí)際，算出此系統(tǒng)中的傳動(dòng)比，選擇了ZLY型減速器，并對(duì)減速器進(jìn)行了分析，完成了減速器的潤(rùn)滑與防護(hù)措施。第5章齒輪機(jī)座的設(shè)計(jì)5.1齒輪機(jī)座的類型與結(jié)構(gòu)5.1.1齒輪機(jī)座的類型在軋機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)中，齒輪機(jī)座是將扭矩傳遞給每個(gè)軋輥的關(guān)鍵部件，具有速度慢、載荷大、沖擊頻率高等特點(diǎn)。在中小規(guī)模的軋鋼廠，齒輪機(jī)的齒輪機(jī)底座分為三種類型，即雙重式、三重式和復(fù)合式。二重式齒輪機(jī)座主要適用于小型二輥初軋機(jī)，三重式齒輪機(jī)座一般適用于橫列式三輥線材連軋機(jī)；復(fù)合型齒輪機(jī)座有很多種，其特征是齒輪機(jī)座與減速器位于同一箱體中。本設(shè)計(jì)中使用了三重式齒機(jī)座。5.1.2齒輪機(jī)座的結(jié)構(gòu)齒輪機(jī)座箱體通常是以鑄造的方式存在的，因?yàn)辇X輪機(jī)座的體積較大，對(duì)鑄造的工藝要求也較高，一般的的工廠都不具備制造的能力，因此在本次設(shè)計(jì)中，采用了分鑄拼焊結(jié)構(gòu)。采用T42焊條。具體的技術(shù)要求是：在鑄造過程中，對(duì)焊接部位進(jìn)行退火處理，并對(duì)焊接部位進(jìn)行電磁探傷。焊接后，對(duì)焊接件進(jìn)行整體退火，再進(jìn)行機(jī)械加工，以滿足要求。分鑄拼焊結(jié)構(gòu)箱體的制作較整體鑄造構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作容易；但是，它也有其不足之處：制造周期較長(zhǎng)，所需要的工時(shí)較多，只適用于小批量的加工。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?yàn)檐堓佒剀嚭椭啬ズ蟀l(fā)生變化，節(jié)圓直徑為：D=()/2=(302+298)/2=300mm（5.1）5.2.2齒輪參數(shù)齒數(shù)取14—31，齒寬系數(shù)取1.7—2.4，齒頃角為22°—40°，模數(shù)為8—45mm。齒輪的參數(shù)是根據(jù)同類型軋機(jī)的參數(shù)確定的。表5.1中心距A=d=300mm端面模數(shù)=12mm齒輪的工作寬度b=720mm齒傾角β=30°齒數(shù)=25計(jì)算力矩的確定（5.2）式中：—扭矩分配系數(shù)，取0.5；—電動(dòng)機(jī)最大的力；（5.3）式中：為電動(dòng)機(jī)最大的功率；為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；為減速器的總傳動(dòng)比；為減速器與連軸節(jié)的總傳動(dòng)效率。將以上數(shù)據(jù)代入式（5.3）得：將式（5.3）代入式（5.4）得：5.2.3齒輪的材料與加工制造齒輪的材料選用40Cr，加工精度為8級(jí)，采用滾齒法加工。5.3齒輪軸與滑動(dòng)軸承5.3.1軸承的確定采用的是滑動(dòng)軸承（5.5）取d3（5.6）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。5.3.2軸端強(qiáng)度的計(jì)算軸端直徑：（5.7）取與電機(jī)或減速器連接端的強(qiáng)度計(jì)算：（5.8）與軋輥連接端的強(qiáng)度計(jì)算：（5.9）梅花軸頭端的強(qiáng)度計(jì)算：（5.10）式中：—作用于軸端的扭轉(zhuǎn)力矩；d4—被計(jì)算各軸端端面處的直徑。許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：（5.11）[σ]=（5.12式中：σb—軸徑材料的抗拉強(qiáng)度，n—安全系數(shù)，n≥σb=σb=100×106(kg/cm2n—安全系數(shù)，n≥5將以上數(shù)據(jù)分別代入式（5.8）（5.9）（5.10）（5.11）（5.12）可得：5.3.4密封和漏油問題漏油一般發(fā)生在分箱面與軸承端部密封處，解決方法如下；（1）對(duì)分箱面處加301、602號(hào)橡膠漆。（2）在軸承與端蓋之間的甩油環(huán)上開一個(gè)與旋轉(zhuǎn)方向相反的反向螺紋并在端蓋上加一個(gè)整體的密封圈。5.3.5齒輪機(jī)座的潤(rùn)滑在軋機(jī)的傳動(dòng)裝置中，齒輪機(jī)座負(fù)責(zé)傳遞和分配力矩。齒輪嚙合具有低速、重載、高沖擊載荷、高沖擊次數(shù)等特點(diǎn)，使它的嚙合處承受著極重的擠壓載荷，而且由于其嚙合的齒輪是豎向布置在箱體內(nèi)的，所以很難進(jìn)行飛濺潤(rùn)滑。因此，使用稀油進(jìn)行集中潤(rùn)滑，將HJ3—28型液壓油強(qiáng)制加壓至齒面和軸承上。5.4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。箱體側(cè)壁的厚度δ（5.13）取δ齒頂距機(jī)蓋下壁和箱體上壁的最小距離（5.14）取C=120mm機(jī)架與機(jī)蓋主連接螺栓的直徑（5.15）取dB=56mm機(jī)架包括左右兩個(gè)框架，兩個(gè)框架間裝配軸承座。機(jī)架上設(shè)有觀察齒輪嚙合情況的窺視孔，并設(shè)有潤(rùn)滑齒輪與軸承的進(jìn)油和回油孔。為了便于散熱通風(fēng)，同時(shí)也為了防止箱內(nèi)壓力上升而引起的漏油，機(jī)蓋上部有透氣罩。使用滑動(dòng)式軸承，因?yàn)樗菀准庸?，而且直徑較小，這對(duì)改善軸承座的強(qiáng)度是有益的，同時(shí)對(duì)徑向尺寸的限制也是有益的。但它也有弊端，那就是摩擦系數(shù)很大，軸承合金容易磨損，而且對(duì)齒輪的嚙合狀態(tài)有很大的影響。5.5齒輪機(jī)座三維圖圖5.1齒輪機(jī)座5.6本章小結(jié)本章為設(shè)計(jì)選用三重式齒輪機(jī)座，對(duì)齒輪進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)軸承進(jìn)行了校核，解決了齒輪機(jī)座的漏油問題，并對(duì)齒輪機(jī)座的潤(rùn)滑進(jìn)行了分析。第6章工作機(jī)座的設(shè)計(jì)6.1工作機(jī)座的選擇工作機(jī)座是由軋輥及其軸承、軋輥調(diào)整裝置、機(jī)架及輥?zhàn)炔考M成，是軋鋼機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。（1）普通的開式機(jī)座：機(jī)架上蓋可以拆卸，易于快速更換軋輥。（2）閉口式工作機(jī)座：是一種高剛度的機(jī)架。（3）預(yù)應(yīng)力工作機(jī)座：不工作時(shí)，通過拉桿對(duì)機(jī)架施加外力，提前進(jìn)入應(yīng)力狀態(tài)。通過對(duì)各種形式機(jī)座的比較，結(jié)果表明：預(yù)應(yīng)力機(jī)座具有明顯的優(yōu)越性?？砂惭b，維護(hù)，換輥，具有開式的優(yōu)點(diǎn)。在使用過程中，具有閉式機(jī)架的優(yōu)點(diǎn)：具有較高的強(qiáng)度與剛度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且不需要開口式機(jī)架的調(diào)隙裝置。它的突出優(yōu)勢(shì)在于可以確保產(chǎn)品的質(zhì)量，所以選用了預(yù)應(yīng)力機(jī)座。本次設(shè)計(jì)采用半機(jī)架式預(yù)應(yīng)力機(jī)座，把整體的牌坊變成了分開的構(gòu)造，再用螺旋拉桿將上、下兩個(gè)部分連在一起。6.2軋輥與軋輥軸承的設(shè)計(jì)6.2.1軋輥的結(jié)構(gòu)軋輥由輥身、輥徑和輥頭三個(gè)部分組成。輥徑安裝在軸承中，并通過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。圖6.1軋輥輥身：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)度的較低的地方。所以在輥徑與輥身必須有適當(dāng)?shù)倪^渡的圓角。軸頭：軋輥兩端的軸頭是軋輥與接軸連接的部分，采用梅花軸頭的形式。6.2.2軋輥的參數(shù)軋輥的基本尺寸參數(shù)有：軋輥的公稱直徑D、輥身的長(zhǎng)度L、輥徑直徑d、輥徑長(zhǎng)度l、輥頭尺寸等。公稱直徑也是輥身的直徑，已知輥身直徑D=300mm，那么輥身的長(zhǎng)度L=(2.2~2.7)D，取L=2.5D=750mm輥徑d可以近似?。篸/D=0.55（6.1）所以d=165mm取d=170mm輥徑長(zhǎng)度l可近似取：l/d=0.91~1.2（6.2）取l=d=165mm輥徑與輥身相連的地方要做成圓角，以此減少應(yīng)力集中。r=(0.05~0.12)D（6.3）取r=0.065D=0.065300=19.5mm，取r=20mm軋輥頭：梅花軸頭的外徑d1=(0.9~0.95)d=0.925d=157.25mm（6.4）取d1=160mm查表可得D2=176mm，r1=33mm，l1=120mm，l2=90mm圖6.2梅花頭傳動(dòng)端6.2.3軋輥的材料軋輥直接影響著軋機(jī)的工作狀態(tài)、生產(chǎn)率以及產(chǎn)品的質(zhì)量，所以軋鋼機(jī)對(duì)軋輥的質(zhì)量有著非常高的要求。軋輥的工作環(huán)境較為惡劣，在軋制過程中，由于受到了金屬的不斷磨損，受到了很大的壓力，金屬之間的滑動(dòng)速度很快，并且還會(huì)受到很大的溫度影響。所以，輥?zhàn)拥牟牧媳仨毷蔷哂懈邚?qiáng)度的材料，比如鑄鋼軋輥、鍛鋼軋輥和鑄鐵軋輥。軋輥使用強(qiáng)度高且耐磨的球磨鑄鐵軋輥，型號(hào)為QT900-2，σb≥9006.2.4軋輥軸承的工作特點(diǎn)軋輥軸承對(duì)旋轉(zhuǎn)的軋輥起到支撐作用，保證軋輥在機(jī)架中處于正確的位置，軋輥軸承的摩擦系數(shù)較低、硬度和剛度較強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、方便更換軋輥。因?yàn)樵谳^短的時(shí)間段里輥徑內(nèi)要承受相當(dāng)大的軋制力，所以軋輥軸承的工作特點(diǎn)是承受非常高的單位載荷。6.2.5選擇軸承軋輥軸承主要包括開式和閉式兩種類型，本設(shè)計(jì)選擇了摩擦系數(shù)小，使用壽命長(zhǎng)的開式的具有可拆軸承襯的滑動(dòng)軸承。工作軋輥選擇用非金屬軸承襯的開式軸承，軸承襯采用膠木瓦，軸承襯瓦的形狀有如圖三種形式。圖6.3軸承襯瓦的形狀現(xiàn)在廣泛使用的是整壓的半圓柱形襯瓦，這種軸承襯瓦有著節(jié)省材料，易于制造，安裝以后不需要另行鏜孔的優(yōu)點(diǎn)，并且也簡(jiǎn)化了軸承的結(jié)構(gòu)同時(shí)摩擦系數(shù)低。膠木瓦的軸瓦摩擦系數(shù)μ約為0.005。膠木軸瓦較薄，所以可以選用大直徑的軸承，以利于增強(qiáng)軸徑的強(qiáng)度。這種軸襯柔軟且抗沖擊性強(qiáng)，并可吸收侵入軸承內(nèi)的鐵銹等硬顆粒，從而對(duì)軸徑表面起到很好的保護(hù)作用。這種軸瓦的不足之處在于其強(qiáng)度低，耐熱性及熱傳導(dǎo)性很差，所以需要大量的循環(huán)水進(jìn)行強(qiáng)制的冷卻和潤(rùn)滑。6.3軋輥調(diào)整裝置的設(shè)計(jì)軋輥調(diào)整裝置分為軸向和徑向調(diào)整裝置兩種，目的是調(diào)整軋輥在機(jī)架中的相對(duì)位置，確保所需的下壓量、保證軋件尺寸的準(zhǔn)確以及軋制過程的正常進(jìn)行。軋輥的軸向調(diào)整裝置主要用于對(duì)正軋槽，保證正確的孔型，用手動(dòng)完成，如圖所示：圖6.4軸向調(diào)整裝置軋輥徑向調(diào)整的裝置是要求執(zhí)行以下操作時(shí)，對(duì)兩工作輥之間的相對(duì)位置進(jìn)行徑向調(diào)節(jié)：(1)調(diào)整兩工作軋輥的軸間距，保持其正確的輥縫開口度和給定壓下量。(2)調(diào)整軋輥之間的平行度。(3)更換新的軋輥時(shí)，對(duì)工作輥的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)。軋輥的徑向調(diào)整分為：上輥調(diào)整裝置；中輥調(diào)整裝置；下輥調(diào)整裝置。上輥調(diào)整裝置采用直接轉(zhuǎn)動(dòng)壓下螺絲的方法。中輥調(diào)整裝置主要用來在軸承襯磨損時(shí)進(jìn)行微調(diào)，如圖6.5所示，圖6.5中輥調(diào)整裝置下輥徑向調(diào)整裝置分為手動(dòng)和電動(dòng)調(diào)整裝置兩種，設(shè)計(jì)采用的是手動(dòng)的斜楔調(diào)整裝置。斜切的角度要滿足軸承的調(diào)整高度，但又不能取的過大，以免增加轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，所以一般傾斜角度不可大于25°。圖6.6下輥調(diào)整裝置6.4機(jī)架的設(shè)計(jì)6.4.1機(jī)架主要形式的選擇機(jī)架的形式有開口式和閉口式兩種，選用換輥方便，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的開口式的預(yù)應(yīng)力機(jī)架。6.4.2材料的選擇機(jī)架承載了所有通過軸承座傳遞過來的軋制力，因此機(jī)架必須具有一定的強(qiáng)度與剛度。軋鋼機(jī)機(jī)架材料為ZG35，采用分段鑄造，用電渣焊焊成一體。6.4.3機(jī)架的主要尺寸窗口是按軸承座及軸承設(shè)計(jì)的，窗口的尺寸是由機(jī)架的形式和軋機(jī)的大小來確定的，開式機(jī)架窗口的寬度取決于軋輥軸徑和軸瓦鐵的尺寸。設(shè)計(jì)的寬度選為300mm。窗口高度的設(shè)計(jì)，考慮到上下輥調(diào)隙裝置的尺寸，加上三個(gè)軋輥的直徑即可，定于1050mm。6.4.4立柱的斷面尺寸機(jī)架必須有一定的強(qiáng)度和剛度，機(jī)架的剛度是機(jī)架的抗變形能力，機(jī)架的剛度與機(jī)架立柱斷面尺寸有著密切的聯(lián)系。機(jī)架立柱的斷面尺寸可以由下式近似確定：F=(0.8-1.0)d2（取F=0.9考慮到軋件強(qiáng)度和剛性的關(guān)系，取截面的尺寸為19×三軋輥機(jī)架是一種由上機(jī)架和下機(jī)架兩部分構(gòu)成的機(jī)架。下機(jī)架的底座是導(dǎo)輥式，便于滑動(dòng)，這種機(jī)架的軸的位置調(diào)節(jié)容易。上、下機(jī)架接觸面應(yīng)打磨光滑，確保連接后機(jī)架的整體質(zhì)量。在上、下機(jī)架接觸表面上設(shè)有兩個(gè)用來裝定位銷的定位孔，以確保機(jī)架安裝正確。在將上下機(jī)架對(duì)正之后，將拉桿分別安裝好，之后，在拉桿的下端插入鍵板，將拉桿上端大的螺母擰上，再運(yùn)用杠桿原理，用千斤頂在拉桿上施以1.2倍的軋制力。此時(shí)可將拉桿延長(zhǎng)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)一次，待螺母不再轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將千斤頂移至另一根拉桿上，將另一根拉桿固定。在拉桿的強(qiáng)力作用下，上、下兩個(gè)框架的結(jié)合部被緊密地連接在一起，從而構(gòu)成了一個(gè)閉式的軋機(jī)。6.4.5機(jī)架強(qiáng)度的校核校核中的公式選自《機(jī)械軋鋼設(shè)備》一書圖6.7彎矩計(jì)算圖及合成彎矩圖根據(jù)軋輥的尺寸，可以得出軋輥的重量G=453kg。軋制力p1=(0.2-0.4)G（取p1=0.3G=0.3×上橫梁一般用螺釘緊固在立柱上，當(dāng)機(jī)架上有軋制力時(shí)，連接螺栓只承受拉力，因此機(jī)架為靜定剛性，但下橫梁在軋制力作用下發(fā)生彎曲時(shí)，立柱將隨之向內(nèi)變形，上橫梁一般都是被立柱外側(cè)鎖緊，因此不會(huì)對(duì)立柱傾斜造成影響，而上軋輥軸承座可能會(huì)阻礙立柱相互靠近，機(jī)架在上軋輥軸承座出現(xiàn)靜不定力T，根據(jù)以下條件來確定：?TP+?TT式中：?為機(jī)架主柱和軸承座的側(cè)向間隙，?TP為作用力p?TT如果用δTT表示兩個(gè)立柱的彎曲在力T的作用點(diǎn)的變形，則將?TP=Tδ?TP和δ?TP=p1δTT=2C式中I1，II1=bhW1=bh將求得的變位帶入以上的公式：（6.12）確定?則根據(jù)各部分的彎曲應(yīng)力和應(yīng)力值：下橫梁中點(diǎn)彎曲應(yīng)力最大，其值為：下橫梁上的最大彎曲應(yīng)力為：立柱上的彎曲力矩與下橫梁連接處最大，其值為：在上式中當(dāng)?=0T=13.3kg，I2=32482.7cm3I2、W2、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為：機(jī)架鋼板機(jī)械性能應(yīng)達(dá)到σn為安全系數(shù)，取n=1則σ6.5工作機(jī)座三維圖圖6.8二輥軋鋼機(jī)圖6.9三輥軋鋼機(jī)6.6本章小結(jié)本章選用預(yù)應(yīng)力機(jī)座，對(duì)軋輥進(jìn)行了設(shè)計(jì)，選擇了非金屬軸承襯的開式軸承，對(duì)軋輥調(diào)整裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)，完成了機(jī)架的設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)架的強(qiáng)度進(jìn)行了校核。第7章孔型設(shè)計(jì)在軋輥的孔型中，通過幾次軋制，使鋼錠或鋼坯變形，得到所需要的斷面的形狀、尺寸和性能，這就是所謂的孔型設(shè)計(jì)。孔型設(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與尺寸及對(duì)產(chǎn)品性能的要求確定變形方式。在孔型設(shè)計(jì)中，孔型體系的選取是一個(gè)關(guān)鍵問題。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。7.1軋制圓鋼當(dāng)軋制圓鋼時(shí)，采用圓—橢圓—圓孔型系統(tǒng)，這種孔型系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：軋件變形和冷卻均勻，易于出去軋件表面氧化鐵皮，成品表面質(zhì)量好，成品尺寸比較精確，可以從中間圓孔型軋制出多種規(guī)格的圓鋼。缺點(diǎn)是：延伸系數(shù)較小。當(dāng)軋制30mm圓鋼時(shí)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GN702—86，30mm圓鋼允許的偏差為±0.5mm，則成品孔型的尺寸為：（7.1）（7.2）側(cè)壁角的值為：（7.3）式中：R為基圓半徑R=為成品孔擴(kuò)張角，一般范圍在20°~30°之間，常用s為輥縫，可由表選取表7.1圓鋼成品孔輥縫s與d0的關(guān)系d0/mm6-910-1920-2830-7070-200S/mm1-1.51.5-22-33-44-8取s=3mm，θ=30°代入式（7.3因?yàn)棣?lt;θ，所以成品孔的擴(kuò)張半徑（7.4）查表可得橢圓孔型構(gòu)成尺寸與成品圓鋼直徑d0的關(guān)系，可得成品前橢圓孔尺寸為：（7.5）（7.6）則橢