中轧机电动压下装置(共14页).doc

《中轧机电动压下装置(共14页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中轧机电动压下装置(共14页).doc（14页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上重庆科技学院课程设计报告 学 院: 机械与动力工程学院 专业班级: 机设试11 学生姓名: 学 号: 设计地点（单位）_ 冶金科技大楼 L409_ 设计题目:_ 1780中轧机电动压下装置_完成日期： 2014 年 11 月 28 日 指导教师评语: _ _ _ _ 成绩（五级记分制）:_ _ 指导教师（签字）:_ _ 专心-专注-专业目录 摘要2一.设计任务书3 1.1 设计题目3 1.2 设计目的3 1.3 设计类容及要求3 1.4 设计参数4二 方案论证与概述4 2.1 国内外轧钢机的发展状况4 2.2 中轧机的发展4 2.3 轧钢机压下装置的分类和特点4 2.

2、4方案设计与选择5三力能参数计算6 3.1确定轧辊相关参数6 3.2轧辊的质量6 3.3计算轧制力6 3.4 压下丝杆的设计7 3.5 压下螺母8 3.6电机的选择8 3.7涡轮蜗杆的计算9 3.8减速器的计算11四 结构设计及安装要求12 4.1总体结构设计说明12 4.2高速级简要说明13 4.3安装要求说明13五.心得体会13六参考文献14摘要 轧机的压下装置是轧机的重要结构之一，用于调整辊缝，也称辊缝调整装置，其结构设计的好坏直接关系到轧件的质量与产量。热连轧中轧机电动压下装置是轧机的关键设备,为了确保轧材质量和轧机的产量,要求压下传动装置具备效率高、寿命长、转动惯量小等特点,1780

3、中轧机的轧制线调整电动压下装置中压下螺丝、压下螺母及传动电机的功率的设计计算过程及强度校核。采用电动压下装置很好的解决了压下速度这个问题从而保证了轧制的效率。关键词：1780 电动压下 中厚板轧机 ABSTRACT Reduction mill is one of the important structural mill device for adjusting the roll gap, also known as the roll gap adjustment device design is directly related to the quality and yield of ro

4、lling. Hot rolling mill in electric pressure device mill is the key equipment in order to ensure the quality and rolled mill production requirements with high pressure transmission efficiency, long life, small moment of inertia characteristics, 1780 in the rolling mill line electric pressure adjustm

5、ent device pressure screws, nuts and depressed motor power transmission design and strength check calculation process. Using electric pressure reduction means a good solution to this problem so as to ensure the speed of rolling efficiency.Key words:1780,The electric pressure,Medium plate rolling mil

6、l1780中轧轧机压下装置设计说明书1 设计任务书1. 1设计题目 1780中轧机压下装置设计1.2设计目的 此次课程设计目的主要是让同学们对轧辊机械的压下装置有进一步的了解，通过此次课程设计，让我们对整个压下机构的工作原理和一些主要零部件的结构有更深刻的认识。1.3设计内容及要求 设计 1780 钢板 1 号轧钢机滚缝调整装置，包括传动方案、传动功率计算、传动件参数设计计算及结构设计。 小组同学共同制定传动方案 3 种，选择其中一种方案进行具体设计，分工进行参数计算及结构设计，各自完成总装图的绘制（2 号图幅） ，提交设计说明书 1 份（字数不少于 5 千字） ：包括打印稿和电子档。图纸投影

7、正确，标注完整，图纸清洁，说明书写格式符合学校制定要求。1.4设计参数 轧制典型钢种：45钢 轧制速度：100rpm 典型道次：入口高度75mm， 宽度 1600mm 压下量 4mm， 轧制温度 1100 压下工作行程：650mm 压下速度：15mm/s2 方案论证与概述 2.1国内外轧钢机械的发展情况 十九世纪中叶轧钢机械只是轧制一些熟铁条的小型轧机，设备简陋，产量不高；有的轧机是用原始的水轮来驱动。大上个世纪五十年代以后，钢的产量大增；各先进工业国的铁路建设与远洋航运的发展，蒸汽驱动的中型、大型轧机先后出现了。上个世纪的电气化使功率更大的粗轧机迅速发展起来。 上个纪 5070年代，由于汽车

8、、石油、天然气的运输，电器电子工业与食品罐头工业的发展，钢材生产是以薄板占优势为特征的。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。 2.2中轧机的发展 中厚板轧机是用于轧制中厚度钢板的轧钢设备。在国民经济的各个部门中广泛的采用中板。它主要用于制造交通运输工具（如汽车、拖拉机、传播、铁路车辆及航空机械等）、钢机构件（如各种贮存容器、锅炉、桥梁及其他工业结构件）、焊管及一般机械制品等。1冶金工业部标准规定：厚度在4毫米以下的钢板称为薄板；厚度在4毫米以上的称为厚板。我国习惯于将厚度在425毫米范围内的钢板成为中板。中板生产目前均采用热轧。即将钢胚或钢锭加热后，在轧机中经多道次轧制

9、，轧成一定厚度的钢板。 2.3轧机压下装置的分类和特点 2.3.1电动压下装置 电动压下装置是轧钢机调整机构中最常见的一种压下装置。按轧辊调整的距离、速度及精度又可将压下装置分为快速和慢速两种压下装置。1）快速电动压下装置 一般常用在上轧辊调节距离大、 调节速度快以及调节精度要求不高的轧机上,如轧机、板坯轧机、中厚板轧机及万能轧机上。在这些类型的轧机上由于上辊的调整距离大、压下十分频繁,要求有较高的压下速度以免影响轧制生产率，所以采用快速电动压下装置是必要的。2） 慢速电动压下装置 这种调整装置多用于上辊调节距离在100 200 毫 米 以 下 ， 调 节 速 度 小 于 1 0.2mm/s，

10、但调节精度要求高的薄板、带材轧机上。在这种压下机构中，由于传速比 i 要求很大（最大可以达到 i=15002000）,同时又要求能带钢压下。因此，压下装置的设计是比较复杂的。 2.4方案设计与选择 传动方案A： 采用一级减速齿轮和一级蜗杆传动，结构简单紧凑，采用一对蜗轮蜗杆传动，能实现较大的传动比。在两个电动机中间使用电磁联轴器，以保证压下螺丝的同步运行，且通过电磁联轴器也可以实现压下螺丝的单独调整。图2.1 传动方案B： 采用二级级减速齿轮，齿轮传动效率不高，且该方案结构不紧凑，为了保证两台电机同步运转需安装一个液压缸，增加了不必要的成本，并且安装造成安装空间较大，占了不必要的空间。 图2.

11、2传动方案C: 采用二级蜗轮蜗杆传动，能够实现较好的传动比。但是传动效率低安装占用空间大，且电机上面增加了浮动轴， 传动轴总长度大， 扰性太大，不利于动力传动，故不宜采用。 图2.3综合考虑这三个方案，考虑到厂房空间及日后点检定修， 安装调试， A 方案更适合。3 力能参数计算3.1确定轧辊相关参数轧辊辊身长度 L=bmax+a 式中bmax钢板宽度 因为bmax=1780,a=150200mm,取a=200mm 所以L=1780+200=1980mm轧辊工作直径D： 式中h为压下量，-最大咬入角 h=4mm, 取=15则： 并且查表得L/D=2.2，则D=L/2.2=1980/2.2=900

12、mm轧辊辊颈尺寸d和l 由经验公式d=(0.50.55)D，取d=0.5D，则d=0.5900=450mm。 由经验公式l/d=0.331.0,取l/d-0.9,则l=d0.9=405mm3.2 估算轧辊质量 轧辊材料选为60CrMnMQ,密度p=7.8g/cm2则轧辊重量3.3计算轧制力 3.3.1平均单位轧制力 计算Kt Kt=exp(A+BT) 查表得：A=3.539 B=2.780 已知轧制温度为1100，则T=(t+273)/1000=1.373 Kt=exp(3.539-2.7801.373)=0.758计算Ku , 查表得：C=-0.157 D=0.226已知n=100rpm,h

13、=4mm,则。所以 计算Kr , 所以=0.037，则Kr=0.573,所以总轧制力3.4压下丝杆的设计压下螺丝的外径d和小径、中径 d=(0.550.62)dg=247.5279mm dg=(0.50.55)D=450 取d=250mm根据螺距螺纹升角=2.3由t=32,查表可得h3=27.769则压下螺丝的 内径d3=d-2h3=250-2x27.769=194.5mm 中径d2=d-0.75t=250-0.75x32=226mm压下螺丝强度校核 所以满足强度要求3.5压下螺母 确定压下螺母D=（1.51.8）d0 =375450mm 取D=400mm 则螺母小径 中径 螺母高度H H=（

14、1.22）d0=(1.22)x250=300500mm取H=400mm 经验算满足强度要求3.6压下螺丝的尾部设计压下螺丝的尾部形状选择花键的形式，端部形状选择装配式凹形根据轧辊辊颈尺寸d和l,选轴承估算轴承质量初步选用圆锥滚子轴承，轴承型号:经过估算轴承及轴承座丝杆的平均直径,估算丝杆的长度L=2500mm，压下螺丝的材料为碳钢密度为8.7g/cm2.所以丝杆的质量为G=903.2Kg查手册，蜗轮蜗杆，传动效率约为0.8，联轴器的效率约为0.99轴承效率为0.99，齿轮传动效率取0.97则总的传动效率：功率，取安全系数为3，则P=3X21.06=63.18KW初选齿轮传动比为，蜗杆传动比为，

15、查电机手册选电机型号：YZR280M 额定功率为P=75KW , 电机转速为n=969r/min.电机外形及主要参数：电机参数表：A=457B=419C=190CA=540D=85E=170F=20G=31.7H=280K=24AB=575AC=535BB=580LC=1489HD=665L=1315HA=32地脚螺栓直径：M203.7涡轮蜗杆的计算 3.7.1选择传动类型和材料 由于传动功率不大，转速较低，可选用普通圆柱蜗杆传动，蜗杆用40Cr表面淬火，硬度为4555HRC，涡轮齿圈选用铸锡青铜，2CuSnPPb,金属膜铸造 3.7.2选择蜗杆头和涡轮齿数 已知传动比我i=8，所以去Z1=4

16、，则Z2=32 3.7.3按涡轮齿面接触疲劳强度设计 确定蜗杆转矩 确定载荷系数K 因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均匀系数 .所以 确定弹性影响系数Ze, 因选用的铸锡青铜和钢蜗杆相配故取Ze=160 确定需用接触应力 根据涡轮材料以及蜗杆的齿面硬度查表可得涡轮的基本许用应力 应力循环次数 寿命系数 则 计算的值，算得的值为，因Z1=2,取模数m=25,蜗杆分度圆直径d1=180mm。 蜗杆与涡轮的参数为 中心距 蜗杆轴向齿距，直径q=7.2,齿顶圆直径da1=250mm,齿根圆=117.5mm,分度圆导程角蜗杆轴间齿厚 涡轮 涡轮分度圆直径 涡轮喉圆直径 涡轮齿根圆直径 涡轮咽喉母圆半径

17、校核齿根弯曲疲劳强度 当量齿数 查表得齿形系数，螺旋角系数 则，。所以满足强度要求 精度等级公差和表面粗糙度的确定 考虑所设计的蜗杆传动是动力传动，从GB/T10089-1988圆柱蜗杆，涡轮精度中选择8级精度，侧隙种为标为8fGB/T10089-1988 主要设计结论 模数m=25,蜗杆直径d1=180mm,Z1=2,Z2=34。蜗杆材料为20Cr,齿面渗碳淬火，涡轮材料为ZCuSn10Pb,金属模铸造。 高速级相关参数有搭档郑京算得 3.8减速器设计 3.8.1选齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1）初选直齿圆柱齿轮传动，压力角取20 2）轧机根据查表选用7级精度 3)材料小齿轮40Cr,齿

18、面硬度280HBS，大齿轮45钢，齿面硬度240HBS 4）初选小齿轮齿数z1=24，大齿轮齿数z2=48 3.8.2按齿面接触疲劳强度设计 由式计算小齿轮分度圆直径，则 初选Kht=1.3计算小齿轮传递的转矩取齿宽系数，查区域系数，查表得计算计算接触疲劳强度许用应力计算应力循环次数，查接触疲劳寿命系数;取较小者即试算小齿轮分度圆直径，调整小齿轮分度圆直径，经过计算最后可得实际载荷算得分度圆直径，齿轮模数按齿根弯曲疲劳强度设计试算模数，经过实际载荷计算得m=4.397减速器主要设计结论：.小齿轮40Cr（调质），大齿轮45钢（调质），齿轮7级精度。4 结构设计及安装要求 4.1总体结构设计说明

19、 通过查阅资料可以知道中轧机的的压下装置可以有多种设计方案，比如说电动压下，液压压下以及电动跟液压双配合。但是根据实际情况考虑我们最终选择了电动压下。中间的一些结构有圆柱齿轮与蜗轮蜗杆传动，全齿轮传动，双蜗杆传动。但是双蜗杆传动效率太低不符合实际情况，全齿轮传动也不行。最后经过讨论与查阅资料发现齿轮与蜗杆传动比较符合轧机的压下装置。 4.2低速级的简要说明 所谓低速级就是说传动速度不大传动要求不高的那一级，这一级对精度的要求不那么高所以选择了涡轮蜗杆传动。 4.3安装要求说明 横梁的连接螺栓紧固后，检查横梁与机架结合面的接触间隙，用0.05mm塞尺检查，四周75%不入，局部间隙应小于0.10m

20、m。连接螺栓的紧固应符合设计要求,若设计未要求时，应按机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231的要求进行。 轧机机架中心线的检查，应以机架窗口中心线为基准，机架窗口面垂直度、机架窗口侧面垂直度、机架窗口底面水平度、两机架窗口底面水平度、机架窗口在水平方向扭斜、两机架窗口中心线的水平偏斜、轧制中心线偏移、机列中心线偏移、连轧机组相邻两机架平行度等应符合设计技术文件的规定。 底座的地脚螺栓和机架的固定螺栓紧固可选用机械、液压拉伸方法。紧固力的测定可采用下列方法：(1)采用液压拉伸螺母拉伸时、设定拉伸螺母的液压压强数值。(2) 采用撞击等其它机械紧固方法时，根据螺栓拧紧后的伸长长度值或拧紧时

21、螺母的旋转角度值。（3）地脚螺栓紧固时间单机架、连轧机精调整后，进行地脚螺栓紧固，紧固力应达到地脚螺栓紧固力设计值的70-80%，二次灌浆达到强度后，进行终紧。 轧辊调整装置安装应在轧机底座和机架已安装定位、地脚螺栓和机架各部连接螺栓已全部紧固，并达到设计文件或规范的要求后进行。轧辊调整装置的减速机安装,调整纵、横向水平度,一级精度0.05/1000,二级精度0.1/1000；压下螺母与机架镗孔端面接触间隙用0.05mm塞尺检查，四周70%不入，局部间隙允许0.05mm；各减速机轴承同轴度,一级精度0.05,二级精度0.1。心得体会 的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识

22、，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程.”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义.我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础.通过这次1780中厚板轧机的压下装置的设计，让我在多方面都有所提高。通过这次课程设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次

23、中厚板轧机的压下装置的设计从而培养和提高学生独立工作的能力。提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。在此感谢老师的指导.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪;这次课程设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。 同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。参考文献1邹家祥.轧钢机械.M.北京.冶金工业出版 社.20042施东成.轧钢机械设计方法.M.北京.冶金 工业出版社.1990.3刘洪文.材料力学第三版上册.M.北京.高 等教育出版社2002.4王海文.轧钢机械设计.M.北京.机械工业出版社.1983.5刘宝行.轧钢机械设备.M.北京冶.金工业出版社，2004.6成大先.机械设计手册.M.第三版.第一卷.北京.化学工业出版社.1994.7成大先.机械设计手册.M.第三版.第二卷.北京.化学工业出版社.1994.8黄华清.轧钢机械.M.北京.冶金工业出版社.2001