950热带钢四辊轧机的设计毕业论文

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1、 毕业设计（论文） 题 目 950热带钢四辊轧机的设计 院 （系） 机械与动力工程学院 专业班级 设维专2009-02 学生姓名 学号 指导教师 职称 高级工程师 评阅教师 职称 2012年 6 月 18 日 学生毕业设计（论文）原创性声明 本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

2、毕业设计（论文）作者（签字）： 年 月 日 摘 要设计的为950带钢轧机设计。轧钢机主要用来轧制板材，采用四辊式工作机座。轧钢机的主要设备是有一个主机列组成的。轧钢机的主机列石油原动机，传动装置和执行机构三个基本部分组成的。采用的配置方式为电动机减速机齿轮机座轧机。本次设计的设计内容主要包括：轧制压力和轧制力矩的计算及电动机的选取，轧辊的设计及校核，主减速器的设计，轴系部件的设计，齿轮机座的设计，其中包括对减速器的润滑和密封等设计过程按照国家标准和机械设计标准来设计的。设计950带钢轧机的目的是设计专用于轧制950mm规格的板带钢材。本次设计重点是轧机设计和各齿轮的设计，以及电动机驱动功率的计

3、算。关键词：液压压下装置设计 辊系设计 主传动的设计 ABSTRACTDesign of the950rolling mill design. Rolling machine is mainly used for rolling sheet, uses four rollers type working machine. Rolling mill equipment is a main columns. Rolling machine mainframe oil original motivation, drive and the actuator three basic components

4、. Allocation method used for electric motors - - - mill herringbone gear reducer.The design content mainly includes: the rolling force and rolling torque calculation and the selection of motor, roller design and verification, the reducer design, the design of herringbone gear shaft components, desig

5、n, including reducer such as lubrication and sealing design process in accordance with national standards and mechanical design standard design of.Design of the 950rolling mill is designed special for rolling 950mm specifications of the steel plate and band.The design focuses on the rolling mill des

6、ign and the design of gears, and the motor drive power calculation.Key word：Hydraulic screwdown device design；Roller design ；Design of main driveII目录摘要IABSTRACTII1 绪 论71.1设计选题背景7 1.2轧机国内外发展的研究现状、成果、发展趋势7 1.3压下系统的研究与应用82 辊 系设计计算9 2.1轧辊尺寸计算9 2.1.1轧辊的基本参数9 2.1.2轧辊的材料10 2.2轧制力的计算102.3轧制力矩的计算122.4轧辊强度的校核

7、122.5轧辊轴承及寿命计算142.6轴承的安装与润滑152.7万向接轴的选择172.8辊系设计计算安装要点与维护要点173 主传动部分设计计算193.1电机的选择19 3.1.1轧机的电动机力矩19 3.1.2电机的型号确定及功率计算20 3.2轴承寿命20 3.2.1工作辊轴承的寿命计算20 3.2.2支承辊的轴承寿命计算21 3.3减速器传动功率计算21 3.4减速箱齿轮设计及传动零件的设计22 3.4.1减速箱的设计计算22 3.4.2轴的设计计算与校核25 3.4.3箱体的设计28 3.4.4减速器的润滑与密封的选择、润滑剂牌号及容量说明29 3.4.5减速器附件及说明294 压下部

8、分设计计算30 4.1确定液压系统的重要参数30 4.1.1初选系统工作压力30 4.2执行元件的选择30 4.2.1液压基本回路的选择30 4.2.2供油方式的选择30 4.2.3液压系统原理图30 4.3液压缸的设计计算32 4.4液压缸主要性能参数确定33 4.5液压缸主要结构参数的计算34 4.5.1缸筒壁厚计算34 4.5.2活塞及活塞杆的设计计算34 4.6强度和稳定性计算35 4.6.1缸筒壁厚的校核35 4.6.2活塞杆的校核35 4.6.3缸筒和缸底焊缝的计算35 4.7液压缸辅助装置设计36 4.7.1缓冲装置36 4.7.2排气装置36 4.7.3密封装置37 4.8液压

9、泵的计算37 4.9液压压下系统性能验算41 4.10系统发热及温升计算42 4.11液压压下系统的安装与维护435 机架的设计446 轧机的润滑47 6.1轧机润滑范围47 6.2轧机润滑采用的润滑油、脂48 6.3轧机常用的润滑系统简介48 6.4轧机常用的润滑装置497 设计心得51参考文献521 绪论1.1设计选题背景轧钢生产时将钢锭或钢坯轧制成钢材的生产环节。用轧制方法生产钢材，具有生产率高、品种多、上产过程连续性强、易于实现机械化自动化等优点。因此，它比锻造、挤压、拉拔等工艺得到更广泛地应用。目前，约有90%的钢都是经过轧制成材的。有色金属成材，主要也用轧制方法。【1】目前我国处在

10、新老交替的钢铁生产体系中，轧机在轧钢生产中的作用仍无法替代，轧机仍具有着十分重要的作用。1.2轧机国内外发展的研究现状、成果、发展趋势1.2.1轧机的国内外研究现状及成果从16世纪人类开始轧钢发展到今天，经过了漫长的过程。在1530年或1532年，依尼雪在拿伯格（Nnrmberg）发明了第一个用于轧钢或轧铁的轧机，紧接着，1782年，英国的约翰彼尼（John payne）在有俩个刻成不同形状的孔型的轧辊的轧机中加工锻造棒材。1759年，英国的托马斯 伯勒克里（Thomas Blockley）取得了孔型轧制的另外一个专利，在历史上标志着型钢生产正式开始。轧钢机械的分类。轧钢机械可按所轧辊的材料分

11、为轧辊钢材的和轧辊铝、铜等有色金属的两类。各类轧机的工作原理和主要结构基本相同，只是轧辊的温度、压力和速度有所差异。轧机中使用最多的是轧钢机。轧机又可分为半成品轧机和成品轧机。半成品轧机主要是开坯机，包括初轧机、板坯轧机和钢坯轧机。随着连铸机的逐步推广，某些装有连铸机的钢厂已不再使用开坯机开坯。成品轧机有型材轧机、轨梁轧机、线材轧机、厚板轧机、薄板轧机、带材轧机、箔带轧机、无缝管轧机、铜板轧机、铝板轧机和某些特殊轧机。它们的主要区别是轧辊的布置和辊的形状不同，并且在精度、刚度、强度和外形尺寸上也有很大的差别。1.2.2轧机的发展趋势总的来说，轧钢机械向着大型、连续高速和计算机控制方向发展。轧机

12、的发展，在发展连铸的同时，国外仍在新建或扩建初轧机，以扩大开坯能力。这是由于开坯机具有产品变化灵活，便于实现自动化等优点，如日本1969年有三台板坯初轧机和一台方坯初轧机投入生产。至1970年止，世界上有初轧机达200多台。拥有初轧机最多的国家为美国达130台，日本42台，绝大部分为二辊可逆式轧机，开坯能力达3亿吨以上。七十年代的初轧机轧辊直径增大到1500毫米。我国拥有1000毫米以上大型初轧机七套，还有750850毫米小型初轧机八套，主要用于合金钢厂，为数不多的650毫米轧机是中小钢厂的主要开坯设备。1959年我国开始自行设计制造开坯机，以制成的开坯机有700、750、825、850/65

13、0、1150等毫米初轧机。1.3压下系统的研究与应用压下装置也称上辊调整装置，主要作用是通过对上辊的调整，办证轧件给定的压下量轧出所要求的断面尺寸，以及有槽轧辊对准孔型，在连轧机上，还要调整各机座间轧辊的相对位置。压下系统的分类及作用：1）快速压下系统：习惯上把不“带钢”压下的压下装置称为快速压下装置，一般其压下速度大于1mm/s。这种装置主要用于可逆式热轧机上，如初轧机、板坯轧机及中厚板轧机。2）电动双压下装置：这是较旧式轧机上的一种电动压下装置，该压下装置具有粗调与精调两个压下系统。个系统分别有各自的电动机和减速器。3）电液双压下装置：常见的有两种。一种是在带有常规电动压下装置上，把压下螺

14、母下端与一扁形齿轮固结在一起构成的。另一种是粗调仍为电动压下，精调则利用设置在压下螺丝与上轴承之间或在下横梁与下轴承座间的液压缸来实现。4）全液压压下装置：该装置主要包括：主液压缸，检测辊缝值的位置传感器及电液伺服阀等。他取消了传统的电动压下机构，辊缝的调节量完全靠设置在上（下）横梁与上（下）轴承座间的液压缸来完成。2 辊系设计计算21轧辊的尺寸计算211轧辊的基本参数 已知：轧制速度2.5m/s ，轧制温度 1000，轧制不锈钢 1轧辊的名义直径D和滚身长度L的确定轧辊的基本尺寸参数是：轧辊的名义直径D，滚身长度L，辊颈直径d以及辊颈直径l。 950轧钢机的轧辊滚身长度L应大于所轧钢板的最大

15、宽度bmax。L=bmax+a取 a=200L=950+200=1150mm对于四滚轧机，为减少轧制力，应尽量使工作辊直径小一些，但工作辊的最小直径受着轴颈和轴头扭转强度和咬入条件的限制。工作辊直径D1和支承辊直径D2参考3表3-2 各种四滚轧机的L/D1 ，L/D2,，及D2/D1 选择宽带钢轧机精轧机座L/D1 =2.5 得 D1=460mmL/D2=1.25 D2=920mmD2/D1=2.0 2轧辊的重车率 在轧制过程中，轧辊滚面因工作磨损，需不止一次地重车或重磨。轧辊工作表面的每次重车量为0.5-5mm。 查3表3-4 各种轧机地重车率 取重车率为8%。3轧辊辊颈尺寸d和l的确定 轴

16、颈直径d和长度l与轧辊轴承形式及工作载荷有关。由于受轧辊轴承径向尺寸的限制，轴颈直径比轴身直径要小得多。因此轴颈与轴身过渡处，往往是轧辊强度最差的地方。只要条件允许，轴颈直径和轴颈与轴身的过度圆应选大些。 查3表3-5 得工作辊 d1=0.5D1=0.5X460=230mm. L1=d1=230mm支承辊 d2=0.5D2=0.5X920=460mm L2=d2=460mm4轧辊传动端的型号与尺寸 选择滑块式万向联轴器 D1=D-10mm=450mm S= 0.25D1=112.5mm a = 0.5D1=225mm b= 0.2D1=90mm c= b=90mm2.1.2轧辊的材料工作辊的材

17、料选择55Cr支承辊的材料选择 55Mn222轧制力的计算2.2.1轧制压力一 轧制压力1 理论计算。根据塑性力学理论分析变形区内应力状态与变形规律，首先确定接触上单位压力分布规律及大小，求出接触弧上的平均单位压力Pm后，按下式计算： P=PmF式中 Pm 平均单位压力； F轧件与轧辊接触面积在水平方向的投影。 F= 式中b0、b1轧制前后轧件的宽度l 轧件与轧辊接触弧的水平投影当两个轧辊直径相同而在不考虑轧辊弹性压扁情况下，接触弧长度的水平投影l为： 由ABC和ABD 而 BD=2R 则 如果忽略二次项，l近似为 F= 2 热轧钢板轧机平均单位压力计算由于厚板、中板轧机轧制时的/=33.91

18、/24=1.4131时，则平均单位压力的计算应采用薄板轧机的公式：1）轧制时金属的变形阻力变形程度由于在轧制时，轧件在变形区内的压下量实际上是变化的，所以变形程度沿接触弧也是变化的。所以用平均变形程度来表示变形区的变形程度。平均变形程度： 由于变形区特征参数/=33.91/24=1.4132，变形区中的轧件和轧辊之间存在相对滑动。 2）应力状态的影响系数对于热轧薄板轧机来说，外摩擦对应力状态的影响系数一般采用西姆斯公式或西姆斯的简化公式来计算。= 3）金属的变形阻力 查库克变形阻力曲线得：平均单位压力： 轧制力 P=PmF=149.0438996.5=5.81MN2.3轧制力矩轧件的咬入角 a

19、 力臂系数 =0.5过轧制压力作用点与轧辊中心直线的夹角 摩擦系数 取=0.004轧辊轴承处的摩擦圆半径 轧辊的传动力矩2.4轧辊的强度校核由于支承辊的抗弯断面系数较工作辊大得多，即支承辊有很大的刚性。因此，轧制时的弯曲力绝大部分由支承辊承担。在计算支承辊时，通常按承受全部轧制力的情况考虑。由于四辊轧机一般是工作辊传动，因此，对支承辊只需计算滚身中部和轴颈断面的弯曲应力。支承辊的弯曲力矩和弯曲应力分布见下图。在轴颈的1-1断面和2-2断面上的弯曲应力均应满足强度条件，即 满足强度要求 满足强度要求支承辊的弯曲力矩和弯曲应力分布见下图:其中 P=2.91 MN Rb=145MPa 3-3断面的弯

20、矩表达式 辊身中部3-3断面的弯曲应力为： 满足要求工作辊与支承辊间的接触应力四辊轧机支承辊和工作辊之间承载时有很大的接触应力，应进行校核。假设辊间作用力沿轴向均匀分布，由弹性力学知，辊间接触问题可简化成一个平面应变问题。两个圆柱体在接触区内产生局部的弹性压扁，存在呈半椭圆形分布的压应力，半径方向产生的法向正应力在接触面中部最大。 最大压应力： = 加在接触表面单位长度的负荷 q=P/L=2.91MN/1150mm=2530000 N/m =500mm =1000mm。 查表 得 泊松比= 0.3 弹性模数=206 0.3 206 满足要求。2.5轧辊轴承及寿命计算轧辊轴承是轧机的主要部件之一

21、，和一般用途的轴承相比，具有以下一些工作特点：（1）工作负荷大。通常轧辊轴承的单位压力比一般用途的药膏25倍，甚至更高。而PU值是普通轴承的320倍。（2）运转速度差别大。高速线材轧机的速度可达140m/s以上，而有的轧制速度仅有0.2m/s。（3）工作环境恶劣。热轧时有冷却水和氧化铁皮飞溅，而且温度高；冷轧时的工艺润滑剂与轴承润滑剂容易相混。因此对轴承的密封损失有较高的要求。基于本轧机的要求轧制力大，轴向力较小，故选用四列圆锥滚子轴承。根据轧辊辊颈d=180mm选取四列滚子圆锥轴承的型号为380000型。其基本参数如下表基本尺寸安装尺寸其他尺寸200310275213284151424.53

22、2.5计算系数基本额定载荷极限转速重量轴承代号脂油38000型0.371.72.32.11760420056070075.13820402.6轴承的安装与润滑1、四列圆锥滚子轴承的安装 轧钢机四列圆锥滚子轴承由三个外圈、两个内圈、两个外调整环、一个内调整环和四套带圆锥滚子的保持架组成，轴承的游隙由轴承内的调整环加以保证，轴承各部件不能互换，因此装配时必须严格按打印号的相互位置进行，先将轴承装入轴承座中，然后将装有轴承的轴承座整个吊装到轧辊的轴颈上。四列圆锥滚子轴承各列滚子的游隙应保持在同一数值范围内，以保证轴承受力均匀。装配前应对轴承的游隙进行测量。将轴承装到轴承座内，可按下列顺序进行。（1）

23、将轴承座放置水水平，检查校正轴承座孔中心线对底面的垂直度。（2）将第一个外圈装入轴承座孔，用小铜锤轻敲外圈端面，并用塞尺检查，使外圈与轴承座孔接触良好，然后再装入第一个外调整环。（3）将第一个内圈连同两套带圆锥滚子的保持架以及中间外圈装配成一组部件，用专用吊钩旋紧在保持端面互相对称的四个螺孔内，整体装入轴承座。（4）装入内调整环合第二个外调整环。（5）将第二个内圈连同两套带圆锥滚子的保持架及第三个外圈整体装入，吊装方法同步骤（3）。（6）把四列圆锥滚子轴承在轴承座内组装后，再连同轴承座一起装配到轴颈上。滚动轴承的游隙有两种，一种是径向游隙，即内外圈之间在直径方向上产生的最大相对游动量。另一种是

24、轴向游隙，即内外圈之间在轴线方向上产生的最大的相对游动量。滚动轴承游隙的公用时弥补制造和装配偏差、受热膨胀、保证滚动体的正常运转，延长其使用寿命。由于设计所采用的是四列圆锥滚子轴承，所以它的径向游隙和轴向游隙存在着正比的关系，调整时只要调整它们的轴向间隙。径向间隙也就调整好了。本次设计采用的是螺钉调整发。首先把调整螺钉上的锁紧螺母松开，然后拧紧调整螺钉，使止推盘压向轴承外圈，知道轴不能转动为止。最后根据轴向游隙的数值将调整螺钉倒转一定的角度a，达到规定的轴向游隙后再把锁紧螺母拧紧以防止调整螺钉松动 2、轧机轴承的维护与监测 轴承在使用过程中应加强维护和监测，以延长其使用寿命。 1）保持润滑油路

25、通畅，按规定选好润滑剂的种类，定期足量加注润滑剂。确保滚子的滚动表面及滚子与挡边的滑动表面，保持良好的油腊润滑。 2）定期检查密封件的密封情况，及时更换损坏的密封件。确保轴承的密封性能，以防止水、氧化铁皮进入轴承，防止轴承润滑剂的外漏。 3）积极开展对轴承运行状况的监测。 噪音监测：正常运转时应是平稳的嗡嗡声，定期监测并与正常时的声音相比较，及时发现异常情况。 润滑剂监测：正常润滑剂应是清亮洁净的，如果润滑剂已变脏，就会有磨损的微粒或污染物。 温度监测：温度升高时，运转将出现异常。建立记录卡，记录轴承在线使用的天数、过钢量及维护监测状况等，加强对轴承运行状况的管理。 3、轧机轴承的润滑 1）润

26、滑的重要性 轴承的润滑是利用油膜将相对运动的滚动表面彼此隔开，不致因粗糙点接触导致磨损过度而失效。用户如能高度重视轴承润滑技术，则能保证在予定的工作寿命期间，仍能保持稳定的性能和旋转精度。 2）润滑脂的种类和性能 轧机轴承的润滑分为脂润滑和油润滑，脂润滑的优点是润滑设施简单，润滑脂不易泄漏，有一定的防水、气和其它杂质进入轴承的能力，因此一般情况下广泛应用脂润滑。在重载、高速、高温等工况用油润滑。 润滑脂是由基础油、稠化剂及填加剂组成。基础油的粘度对润滑脂的润滑性能起重要作用，稠化剂的成分对脂的性能，特别是温度特性、抗水性、析油性等有重要影响，填加剂主要用于增强润滑脂的抗气化、防锈、极压等性能。

27、 润滑脂按稠化剂的种类不同而进行分类，分为锂基、纳基等多种。轧机轴承常用的是锂基润滑脂，锂基润脂的特点是有较好的抗水性，滴点较高，可以使用于潮湿和与水接触的机械部位。润滑脂按其流动性即针入度分为若干级。针入度数值越大，表示润滑脂越软。3）润滑脂的填充量 润滑脂的填充量，以填充轴承和轴承壳体空间的三分之一和二分之一为宜，若加脂过多，由于搅拌扫热，会使脂变质恶化或钦化。高速时应仅填充至三分之一或更少。当转速很低时，为防止外部异物理学进入轴承内，可以添满壳体空间。 4）润滑脂的更换 润滑脂的使用寿命是有限的，其润滑性能在使用的过程中逐渐降低，磨损也逐渐增多，因此每间隔一定的时间必须补充更换。 润滑脂

28、的补充周期与轴承的结构、转速、温度和环境等有关，应针对企业具体的工况确定。润滑脂更换时应注意，牌号不同的润滑脂不能混合，含有不同种类稠化剂的脂相混合，会破坏润滑的结构和稠度，若必须更换牌号相异的润滑脂时，应把轴承内原有的润滑脂完全清除后，再添入新的润滑脂。 3、轧机轴承的存放和保管 轴承是一种精密的机械元件，对其存放和保管有较严格的要求。 (1)仓库温度：轴承出厂前均涂有防锈油，温度过低或过高都会导致防锈油变质，室温应控制在0-25。 (2)仓库湿度：过高的湿度会使轴承锈蚀，仓库的相对湿度应保持在45%-60%。 (3)仓库环境：轴承最好单独存放，当必须与其他物品共同存放时，同存的其它物品不得

29、是酸、碱、盐等化学物品。轴承摆放应离开地面，远离暖气管道。 (4)定期检查。2.7万向接轴的选择根据扁头的D1尺寸选择万向接轴的型号为滑块式万向节轴各尺寸参数如下毫米千牛米3001351604092751001656095130556535254.536.82.8辊系设计计算安装要点与维护要点设备安装之前必须埋设中心标板和标高基准点。安装工程结束后，有些中心标板和基准点可能被其上设备部件隐盖或被二次灌浆层淹没，从生产考虑应有意识地设置和保留检修用中心标板和基准点。各中心标板上的中心刻点和基准点的标高都分别从基础建筑、厂房架设、设备安装等共同使用的中心线控制网和水准控制点引测。设备分布较广，密集

30、程度又较高的轧钢厂，为便于测量管理，在设备安装之前应根据设备布置总图绘制中心线布置图，并给每一条中心线加上编号。连轧机机组的各机架之间，对机架轧辊中心线的平行度有较高要求，因此必须在中心标板上准确投设中心点。可在机组基础周围设置矩形水平框架，先在框架上投设中心点，再将框架上的中心点用挂线法引测到中心标板上，这样可以避免因基础面的高低不平，测量中引入过大的误差。轧钢设备在生产过程中承受着较大的冲击负荷，为保证安全，设备安装用垫铁长期使用平垫铁，并用研磨法定位。在进行设备安装施工中，设备制造厂货供货单位遵照订货要求和保证安装施工的连续性，将各种设备陆续发货至施工现场。安装部门必须以发货单和装箱单为

31、依据，结合设备安装说明书，对运到安装现场的设备，打开包装箱，进行清点性和外观的检查。检查设备的外观时，主要是发现设备的有没有损伤缺陷以及运输中包装箱是否被打开过，如要做进一步品质检验，必须编制检验方案，并予以实施。设备开箱检查认可以后，应认真整理有关的各种资料，办理验收手续，参见验收的各方代表应签署验收记录。设备得开箱方法是，先拆去箱盖，待查明情况后再拆开四周的箱板，箱底一般暂不拆除。拆箱时要选用适当得工具，不应蛮干、用力过猛和碰撞设备，保证开箱的安全。需要仔细检查时，应清楚设备上得防锈油脂，注意不用硬度高于设备的刮具刮油脂（通常用薄铜片、铅片或竹片作刮具）。对设备上特别精密的轴颈等机件，要用

32、煤油或汽油洗去防锈油，并以干净细布仔细擦干，应当注意，对已装备好的设备一般不进行拆检的，仅做外观和底座安装尺寸的检查，另外对有铅封的部件，更不能随意拆开，要由有关专业人员负责拆检和验收。 设备开箱后，如不能立即进行安装，则应对设备妥善保管，以防散失和损坏。为此要结合设备的类型和性质，进行分类存放和防护，其中不怕雨雪侵蚀和温度影响的设备可放入露天堆置场；不怕雨雪不怕温度影响的设，应设置支架顶棚；对于既怕雨雪又怕温度影响的设备则应放在库房内；对于一些重要的电动机，要存放在又保温设备的库房内。使电动机温度高于周围环境的温度，以免电动机内部受潮。 设备找正找平时，初平与精平工序都可按以下两种不同的步骤

33、进行。 第一种步骤：设备在基础上就位之后，先找正它的中心，即先将设备上的两端的中点对准基础上的中心线，然后在基准线方向的任一端调整斜垫铁，将此端的标高找好，最后找水平度。水平找好后还得复查中心和标高，同时又复查水平。三者都基本找好后，在设备底座下塞进垫铁组，并拆除斜垫铁，斜垫铁去掉后再一次复查，不合格再作调整。这种初平工作的步骤比较好，不会产生大的返工。 第二种步骤：先将设备一端的标高找好后，再找水平，将水平和标高复查好，塞好垫铁组后，再对准中心线找中心。这种初平工作步骤的优点是，对中心线时移动设备方便，而且对水平和标高的影响也不会太大，故可提高初平工作的效率，缺点是，中心线如果偏差太大，可能

34、造成标高与水平的找正工作白白浪费，即有返回重找标高的问题。所以这种步骤主要适用于中心线位置要求不太严格或就位已很精细的情况。 对于滚动轴承的装备，它的装配工艺包括装备前的准备、装备、间隙调整等步骤。 滚动轴承装配前的准备包括装配工具的准备、零件清洗和检查。按照所装配的轴承准备好所需的量具及工具，同时准备好拆卸工具，以便再装配不当时能及时拆卸，重新装备。对于用防锈用封存的新轴承，可用汽油或煤油清洗；对于用防锈油脂封存的新轴承，应先将轴承中的油脂挖出，然后将轴承放入热机油中使残油熔化，将轴承从油中取出冷却后，再用汽油或煤油洗净，并用干净的白布擦干;对于维修时拆下的可用旧轴承，可用碱水和清水清洗；装

35、配前的清洗最好采用金属清洗剂；两面带防尘盖或密封圈的轴承，再轴承出厂前已添加了润滑脂，装配时不需要再清洗；涂有防锈润滑两用油脂的轴承，再装配时也不需要清洗。 另外还应清洗与轴承配合的零件，如轴、轴承座、端盖、衬套、密封圈等。清洗方法与清洗可用旧轴承的方法相同，但密封圈除外。清洗后擦干、涂油。 清洗后应进行下列项目的检查：轴承是否转动灵活、轻松自如，有无卡住的现象；轴承间隙是否合适；轴承是否干净，内外圈、滚动体和隔离圈是否有锈蚀、毛刺、碰伤和裂纹；轴承附件是否齐全。此外，应按照技术要求对与轴承配合的零件，如轴、轴承座、端盖、衬套、密封圈等进行检查。轴承装配注意事项：1）装配前，按设备技术文件的要

36、求仔细检查轴承及轴承相配合零件的尺寸精度、行为公差和表面粗糙度。2）装配前，应在轴承及轴承相配合的零件表面涂一层机械油，以利于装配。3）装配轴承时，无论采用什么方法，压力只能施加在过盈配合的套圈张，不允许通过滚动体传递压力，否则会引起滚道损伤，从而影响轴承的正常运转。3. 主传动部分设计计算3.1电机的选择3.1.1轧钢机电动机力矩电动机的力矩为 附加摩擦力矩 传动装置的传动效率查表2-25 取 接轴的传动效率=0.96 齿轮座的传动效率=0.95 减速器的传动效率=0.93取 =5% =1.3% i = 10得： 轧辊的驱动功率 3.1.2电机的型号确定及功率计算由于上面已经算出轧机的驱动功

37、率，根据轧机的驱动功率算电动机需要的功率，由此可得： 电机驱动功率 由于带钢轧机在工作的时候有可能出现超负荷的条件下工作的情况，我们为了保证电机的安全运行和电机寿命长等各种因素考虑，配用电动机功率均留有余地，一般取： 所以 ： 根据表可知：P=1500Kw3.2轴承寿命3.2.1工作辊轴承寿命计算1.根据轴承寿命计算公式： Lh=1） 由于是滚动轴承，所以 = 2) 根据轧制力为2.91MN Fr=2.912=1.455(MN) 取Fa=0.02Fr Fa=0.0291(MN)3)查四列圆锥滚子轴承表得：Cr=42400(KN ) Y1=1.6 e=0.43 径向当量动载荷：当FaFr=0.0

38、2e=0.43时， Pr=（Fr+1.6Fa）fTfF fT=1 fF=1.6 所以 Pr=(1.4551.60.0291)11.6=2.402496(MN)4) 工作辊转速n=120 rmin Lh= =331344.1h 322支承辊轴承寿命 1.根据轴承寿命计算公式： Lh=1） 由于是滚动轴承，所以 = 2) 根据轧制力为2.91MN Fr=2.912=1.455(MN) 取Fa=0.02Fr Fa=0.0291(MN)3)查四列圆锥滚子轴承表得：Cr=105000(KN ) Y1=2.6 e=0.26 径向当量动载荷：当FaFr=0.02e=0.26时， Pr=（Fr+2.6Fa）f

39、TfF fT=1 fF=1.6 所以 Pr=(1.4552.60.0291)11.6=2.449056(MN)4)支承辊辊转速n=60 rmin Lh= =1269927.5h 3.3减速器传动功率计算1）各轴的转速轴 n=nm=1200 轴 n= = =375 轴 n= =120 2）各轴的输入功率轴 P=Pd01=15000.99=1485kw轴 P= P12= P23=14850.970.97=1397.24kw轴 P= P23= P34=1397.240.970.97=1314.66kw3）各轴的输入转矩电动机的输入转矩Td=9550 =9550=11937.57Nm轴 T1=Td01

40、=11937.570.99=11818.13 Nm轴 T2= T1i012=11818.133.2x0.94=35548.92 Nm轴 T3= T2i123=35548.923.1250.94=104424.95 Nm参数轴名电动机轴轴轴轴转速n/（）12001200375120输入功率P/kw150014851397.241314.66输入转矩T/( Nm)11937.511818.1335548.92104424.95传动比i3.23.125效率0.990.940.9434减速箱的齿轮设计及传动零件的设计3.4.1减速箱的设计计算1. 选择齿轮精度等级、材料及齿数。（1） 选择八级精度，闭

41、式齿轮传动。（2） 采用软齿面齿轮。小齿轮选用45钢调质处理，大齿轮采用45钢正火处理。参考9表7-1，取小齿轮硬度的217255HBS,大齿轮硬度为162217HBS.计算时取小齿轮硬度为240HBS，大齿轮硬度为190HBS。（3） 选小齿轮齿数z1=24,i=3.2,z2=76.8取z2=76,u=76/24=3.17对于齿面硬度小于350HBS的闭式齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。2. 按齿面接触疲劳强度设计设计公式 d1t(1) 试选载荷系数Kt=1.3（下标t表示试选）。(2) 小齿轮传递的转矩。T1=9.5510=9.55=1.2N(3) 据9表7-8，因为

42、二级传动，齿轮为对称布置，取齿宽系数.(4) 由9表7-6，查得弹性系数ZE=189.8MPa(5) 取节点区域系数ZH=2.5.(6) 接触疲劳强度许用应力按图中MQ线。1） 由图7-16a查得查9图7-14a, .2） 计算应力循环次数。按三班制，每班8小时，每年工作365天计算。N1=60n1Jlh=60N2= 3) 由9图7-18,曲线2差得，Z(不允许出现点蚀) 4）查9表7-9，取S H=1.1. 许用接触应力 取小值 代入。（7）计算 (8) 圆周速度 （9）计算载荷系数。 1）按9表7-3，取KA=1 2）根据V=28.35mm/s和8级精度，按图7-8查得K 3）按9表7-4

43、，由软齿面，8级精度，对称支承。 式中 4) 根据 式中 查9表7-5得：Ka=1.1. K= 与假设K不符， 对进行修正。（10）主要尺寸计算。 1）模数 m= 取m=20 2）分度圆直径 d1= 3)中心距 4）齿宽b取b 3. 齿根弯曲疲劳强度校核。 按式7-6a校核. (1) 齿形系数查9表7-7. （2）应力修正系数查9表7-7. （3）需用应力1）查9图7-16b MQ线， 查图7-14bMQ线。2）查9图7-19. 3)查9表7-9 取 （4）校核计算。 弯曲强度足够。3.4.2轴的设计计算与校核对轴即输出轴进行计算1初步确定轴的最小直径：已知 选用材料为45钢，经表面淬火处理，

44、查表，取,查得对称循环弯曲许用应力,按扭转强度计算，初步计算轴径 考虑键槽的影响，增大3% ，则 轴最小直径输出直径为安装联轴器处，联轴器的孔径有标准系列，故轴最小直径处须与联轴器的孔径想适应，所以，取轴的最小直径为(2)确定轴各段的直径和长度： ：根据联轴器的长度，取：半联轴器需要定位，故需设计一定位轴肩，轴肩高度，所以取则 ：根据外伸长度确定为50cm：这段与轴承配合，初选轴承内径为d=25cm，初定为6405 ：根据轴承宽度b=23cm，所以L3=70cm：有轴承的安装尺寸确定，取 ：根据装配草图大齿轮和轴承在箱体内位置取：这段安装齿轮，取 ：根据齿轮宽度，取 ：这段为轴环的直径，用来定

45、位齿轮，故需要设计定位轴肩， ：取同理可得： 图11. 轴的校核及计算考虑到箱体的结构，对齿轮以及轴进行修正。(1)齿轮修改模数，第一对齿轮取，第二对齿轮模数取3则齿轮参数第一对齿轮第二对齿轮齿轮1齿轮2齿轮3齿轮4齿数Z24842484模数m/(mm)3.53.533中心距： (2)根据齿轮，修改输出轴各段尺寸如图2：对输入轴1进行校核计算：直齿圆柱齿轮传动，将受到的法向载荷分解为圆周力和径向力，受力如图所示，得垂直方向： 得垂直方向最大弯矩弯矩图如图所示水平方向： 得水平方向最大弯矩合成弯矩：图5如图所示扭矩：按照第三强度理论： 所以满足使用要求。3.4.3箱体的设计 1.减速器箱体的结构

46、设计名称符号尺寸关系尺寸大小箱体壁厚8箱盖壁厚8箱座、箱盖、箱座底凸缘厚度b、b、b地脚螺栓直径及数目、轴承旁联接螺栓直径箱盖、箱座联接螺栓直径轴承端盖螺钉直径轴承外圈直螺钉数目检查孔盖螺钉直径双级减速器、螺栓直径M10M16M20162226142024轴承座外径130150185轴承旁联接螺栓距离一般取轴承旁凸台半径轴承旁凸台高度由结构决定，可取380mm箱外壁至轴承座端面距离500箱盖、箱座肋厚、大齿轮顶圆与箱内壁间距离50齿轮端面与箱内壁距离503.4.4减速器的润滑与密封的选择，润滑剂牌号及容量的说明由于两对啮合齿轮中的大齿轮直径径相差不大，且它们的速度都不大，所以齿轮传动可采用浸油

47、润滑，选用全损耗系统用油（GB/T 433-1989），代号为L-AN32。由于滚动轴承的速度较低，所以可用脂润滑。选用钙基润滑脂（GB/T 491-1987），代号为L-XAMHA1。为避免油池中稀油溅入轴承座，在齿轮与轴承之间放置挡油环。输入轴与输出轴处用毡圈密封。3.4.5减速器附件及其说明1.检查孔和视孔盖检查孔用于检查传动件的啮合情况、润滑情况、接触斑点及齿侧间隙，还可用来注入润滑油，检查要开在便于观察传动件啮合区的位置，其尺寸大小应便于检查操作。视孔盖用铸铁制成，它和箱体之间加密封垫。2.放油螺塞放油孔设在箱座底面最低处，其附近留有足够的空间，以便于放容器，箱体底面向放油孔方向倾斜

48、一点，并在其附近形成凹坑，以便于油污的汇集和排放。放油螺塞为六角头细牙螺纹，在六角头与放油孔的接触面处加封油圈密封。3.油标油标用来指示油面高度，将它设置在便于检查及油面较稳定之处。4.通气器通气器用于通气，使箱内外气压一致，以避免由于运转时箱内温度升高，内压增大，而引起减速器润滑油的渗漏。将通气器设置在检查孔上，其里面还有过滤网可减少灰尘进入。5.起盖螺钉为便于起盖，在箱盖凸缘上装设2个起盖螺钉。拆卸箱盖时，可先拧动此螺钉顶起箱盖。6.定位销在箱体连接凸缘上相距较远处安置两个圆锥销，保证箱体轴承孔的加工精度与装配精度。4.压下部分的设计计算4.1 确定液压系统的重要参数 4.1.1 初选系统

49、工作压力 压力的选择要根据载荷大小和设备类型而定要考虑执行元件的装配空间、经济条件及元件供应情况等的限制。在载荷一定的情况下，工作压力低，势必要在加大执行元件的结构尺寸，对一些设备来说，尺寸要搜到限制，从材料角度看也不经济；反之，压力选得太高，对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高，必然要提高成本。一般来说，对于固定的尺寸不太受限的设备，压力可以选低，行走机械设备压力要选的高。具体选择可参考表23.4-2和表23.4-34.2 执行元件的选择 活塞杆做上下往复运动,上行负载较大,速度相对较慢;下行负载较小,速度相对较快,故选用单活塞杆液压缸。 4.2.1液压基本回路的选择 由于该扎

50、机液压系统是供给液压缸压力介质，产生平衡力，平衡浮动系统，故需设置平衡回路，在液压缸及压板液压缸管路中设置单向减压阀调节的压力控制回路，以利系统平衡力的调整；为防止在剪切的过程中液压系统压力的波动，增加剪切的平稳性，整个系统采用进油路的单向节流调速回路；在剪切的过程中要求液压系统压力恒定，流量大，故在回路中设置蓄能器，随时补充系统的泄流。 4.2.2供油方式的选择轧机液压系统需提供的流量大，压力大，采用双泵供油 4.2.3液压系统原理图 1.12.13.26油箱 2.3液压泵 6.7 .23截止阀 8.9过滤器 10.11单向阀 14.15换向阀 17.18单向节流阀 4.5.19.20.24溢流阀 21.22液压缸 25蓄能器 4.3 液压缸的设计说明：液压缸是液压传动的执行元件，它和主机工作机构有直接的联系，对于不同的机种和机构，液压缸具有不同的用途和工作要求。该浮动轴式剪切机下刀架采用2个液压缸共同支撑。由于两个液压缸是完全相同的，故只需设计其中一个即可。液压缸的主要参数包括液压缸的内径D、缸的长度L、活塞杆直径d等。主要根据液压缸的负载、活