《軋機其它零件的設(shè)計與計算案例綜述》2000字

軋機其它零件的設(shè)計與計算案例綜述1.1壓下油缸的設(shè)計1.1.1布置形式及設(shè)計要求壓上式和壓下式為常見的兩種液壓缸壓下布置形式。軋機牌坊窗口上部放置著壓下油缸，稱其為壓上式；軋機牌坊窗口下部放置著壓下油缸，稱為壓下式。在設(shè)計壓下油缸時，除了滿足一般通用油缸的設(shè)計要求外，提高控制系統(tǒng)的響應(yīng)頻率及軋制工藝等問題也需要被考慮：（1）盡量減小摩擦阻力。對液壓壓下裝置的響應(yīng)頻率影響較大的有許多方面，摩擦阻力是其中較為明顯的方面。在工作載荷作用下，摩擦阻力應(yīng)該不高于于總載荷的1％。因此，應(yīng)該選用摩擦系數(shù)高的材料作為壓下油缸的密封環(huán)及導(dǎo)向環(huán)，同時提高摩擦副的加工精度和表面粗糙度，即粗糙度Ra≈0.4~0.1（2）壓下油缸的固有頻率應(yīng)大于系統(tǒng)的截至頻率。為了使壓下油缸的固有頻率不致影響系統(tǒng)的性能，一般滿足下式：式中，WnWc（3）適當提高供油壓力。系統(tǒng)的反應(yīng)速度和精度控制的提高，是供油壓力提高的表現(xiàn)。25Mpa為目前常用的供油壓力。供油壓力的提高受到液壓元件的加工精度和液壓系統(tǒng)發(fā)熱的限制。（4）盡量加大油缸的導(dǎo)向長度，以避免因油缸的受力而產(chǎn)生過大傾斜，壓下油缸應(yīng)該設(shè)有導(dǎo)向套和導(dǎo)向桿等裝置，盡量加大油缸的導(dǎo)向長度。（5）要有良好的密封裝置。工作中常用的油缸密封裝置有3種：YX（6）位置傳感器既要能靈活又需要正確地測量活塞的位移量。工人師傅為了正確地測量活塞相對于缸體的位置，一般將傳感器安裝在油缸地中心，或者將兩個位置傳感器分別安裝在油缸軸線對稱位置來測量。1.1.2壓下式和壓上式油缸的特點表6—1壓下式和壓上式油缸比較布置形式壓下油缸主要類型特點壓下式活塞缸工作條件好，便于維護檢修；可實現(xiàn)活塞往返動作，便于油缸的調(diào)試和操作；在換輥時需要一套吊掛裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；液壓缸密封要求高，絕對不允許漏油；外形尺寸較大。壓上式柱塞杠工作條件差，要防止冷卻水和氧化鐵侵蝕；為了便于柱塞回程，需要增設(shè)兩個小回程杠；外形尺寸小，液壓缸拆卸方便，結(jié)構(gòu)較簡單，換輥操作也較方便；控制系統(tǒng)的控制盤可布置在地下室，可提高控制系統(tǒng)的靈敏度。據(jù)上述分析，結(jié)合我們所需設(shè)計的液壓缸的條件，選用壓上式柱塞缸。1.1.3壓上式液壓缸的主要參數(shù)壓下油缸的主要參數(shù)是缸底、油壓缸內(nèi)徑、厚度、壁厚、行程等。恒定的背壓被設(shè)計為油壓缸的回程，故外負荷回程力之和就是油缸總負荷，此時可按照下式來計算油缸內(nèi)徑：D=式中,D——壓下油缸的內(nèi)徑，mm；P——油缸外負荷，N，P=20?1.2?10?10P0——回程力，N，PPs——油缸的供油壓力，MPa，取P1——油缸的工作壓力，MPa，取帶入，得D＝55.8mm,取D＝56mm。（1）油缸壁厚一般按壁厚筒強度公式來計算油缸壁厚，即：δ≥式中，σ——缸體材料的許用拉應(yīng)力，σb——缸體材料的抗拉極限，取45鋼，于是壁厚：δ≥562則油缸外徑D1（2）油缸缸底厚度一般采用無支承圓盤承壓公式來近似的確定缸底厚度，即：δ式中，P——筒內(nèi)最大工作壓力，P＝25MPa；計算得δ1≥0.433?56?251.2平衡彈簧設(shè)計計算上橫梁由8根彈簧進行平衡軸、軸承座、上軋輥及其零部配件的自重，因此每根彈簧所承受的最大載荷為P=1.2?1400關(guān)于彈簧，選取圓柱螺旋壓縮彈簧，將彈簧的兩端磨平，選用碳素彈簧鋼絲作為材料?？紤]軋機本身的結(jié)構(gòu)因素，其心軸直徑D＝12mm。查《機械設(shè)計手冊》，選用如下型號：材料直徑彈簧中徑節(jié)距工作極限載荷單圈彈簧剛度2.5mm18mm1.4mm228.5465.7N/mm有效圈數(shù)為n=65.7則其最大的行距s=3.480?3.5≥10mm,且由于其最大心軸直徑Dmax導(dǎo)筒直徑最小為Dmin確定完彈簧的主要尺寸參數(shù)，該彈簧的主要的幾何尺寸及主要參數(shù)可求得如下。表6—2壓縮彈簧的主要的幾何尺寸及主要參數(shù)名稱代號單位計算公式和確定方法彈簧內(nèi)徑DmmD彈簧外徑DmmD=彈簧要求剛度kN/mmK=有效圈數(shù)nn=總?cè)?shù)NN=n+2=5間距δmmδ=p?d=6.4?3=3.4螺旋角γγ=arctan1.3左右立輥單獨壓下設(shè)計在原軋機上，左右立輥的壓下系統(tǒng)是由同一個電動機帶動的，兩立輥必須同時調(diào)整壓下，且壓下量必須對稱，即左右壓下相等。所以軋機只能軋制左右對稱的型鋼，對于非對稱的，則不能軋制。在壓下系統(tǒng)改造過程中，左右立輥的壓下系統(tǒng)改由兩電機帶動，左右電機分別帶動左右壓下裝置系統(tǒng)。在兩電機之間裝一離合器