资源描述
摘 要剪切控制装置广泛应用于轧钢机械中，实现对钢板的循环进给和用于剪切钢板的精确导向，直接影响钢板的剪切质量，在轧钢机械中占有非常重要的地位。我国对夹送辊多采用国外进口或者引进国外技术在国内配套制造，对其研究设计还未进一步加深。实际生产中，由于对夹送辊装置调整不当以及制造等因素，严重制约钢板成材率和生产作业率，经济损失严重。为此，非常有必要对其进行研究设计，设计出比较经济实用的夹送辊及其传动系统。本次设计是根据夹送辊的夹送钢板的能力推算所需电动机的功率,选择电动机的型号及参数,据电动机的转速和辊子的转速选择蜗轮蜗杆减速器,减速器后接一齿轮箱以将减速器的输出转速分为两个转向相反,大小相同的转速。齿轮箱后接万向联轴节,万向联轴节后接辊子,辊子需要机架支撑。各个部件之间用齿式联轴器连接起来。设计出合理的夹送辊及传动系统的装配图。关键词：夹送辊；减速器；齿轮；轴承；机架AbstractPinch Roll is widely used in rolling machinery, achieving the cycle of the plate and precise orientation for shearing plate，which has the direct impact on the shearing quality and plays an important role in the rolling machinery. We China mostly use to import from foreign countries or introduce their technology to produce in the domestic market, but for their research and design we havent been further deepened. The actual production, Due to the wrong adjustment of the pinch roller device and the factors such as manufacturing and so on, which serious constraints steel plate and production yield rate, resulting in much economy losses. So, it is necessary for us to study and design for pinch roll until we design a more economical and practical pinch roller and its drive system.According to the Pinch Roll Pinch plate capacity calculate the motor power, thus choosing the motor models and parameters, according to the motor speed and the speed of roller choose Worm Gear Reducer, reducer followed by a gearbox which divided The output speed of the reducer into two speeds, the two speeds are the same at the size, but opposite at the direction. Gearbox followed by universal coupling, universal coupling followed by roller, the rollers need rack support. Between the various components used gear coupling Link.Designing a assembly of a reasonable pinch roller and its drive system.Key words: Pinch Roll；Reducer；Gears；Bearings；Rack目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 课题研究的意义11.2 国内外的研究现状11.3 课题研究内容2第2章 夹送辊的分析及设计32.1 夹送辊作用32.2 夹送辊规格32.3 夹送辊的工作原理32.4 夹送辊的结构特点32.5 电动机的选取42.6 夹送辊最小送板能力校核42.7 夹送辊两端轴设计52.7.1 求轴上的功率、转速和转矩52.7.2求作用在辊子上的力52.7.3 初步确定轴的最小直径62.7.4 求轴上载荷72.7.5 按弯扭合成应力校核轴的强度82.7.6 按疲劳强度进行校核92.8 轴承的选取102.9 端盖的选取132.10 轴承座的设计142.11 机架的设计152.12 本章小结15第3章 减速器的设计计算163.1 蜗轮、蜗杆设计163.1.1 蜗杆传动类型选择163.1.2 材料的选择163.1.3 按齿面接触疲劳强度进行设计163.1.4 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸173.1.5 齿根弯曲疲劳强度校核193.1.6 精度等级公差和表面粗糙度的确定193.1.7 蜗杆传动的润滑193.1.8 度及蜗杆蜗轮宽齿宽计算193.2 齿轮的设计计算203.2.1 齿轮的初定203.2.2 齿轮的校核203.3 电机、蜗杆联轴器选用233.4花键的设计及其校核233.5 轴的设计233.5.1 传动轴直径的初定233.5.2 轴承的选取253.5.3 轴的校核263.5.4 轴承的校核323.6蜗杆传动的热平衡计算343.7 本章小结34结 论35致 谢36参考文献37第1章 绪 论1.1 课题研究的意义夹送辊装置在双边剪中的作用是夹紧被剪切的钢板和输送待剪或剪过的钢板。钢板边部的剪切要求直线度好, 没有任何剪切缺陷, 刀口平整，光滑。夹送辊装置影响剪切质量的原因主要有两方面: 一是安装精度; 二是夹送辊装置动作的协调程度。剪切机是用于剪切金属材料的一种机械设备。在轧制生产过程中，大断面钢锭和钢坯经过轧制后，其断面变小，长度增加。为了满足后续工序和产品尺寸规格的要求，各种钢材生产工艺过程中都必须有剪切工序。剪切机的用途就是用来剪切定尺、切头、切尾、切边、切样及切除轧件的局部缺陷等。在中厚扳生产过程 ，必须用剪切机对钢板进行切边，切头尾，切定尺、剖分 以及切去板材的局部缺陷等。因此，在生产作业线上必须设置与轧机能力相匹配的剪切机组，剪切能力的大小和剪切方式， 直接影响着轧钢能力的发挥与成品钢板的外观质量2。而夹送辊是剪切机的重要组成部分，对其研究十分必要。夹送辊作为钢板滚切式定尺剪的重要组成部分，不仅要实现钢板在剪机中的循环进给，而且要用于剪切钢板的精确导向，它直接影响钢板的剪切质量。钢板边部的剪切要求是直线度好，没有任何剪切缺陷，刀口平整光滑。在实际生产中，由于工作人员对夹送辊装置的结构不甚了解，调整不当，调整精度达不到要求等原因，导致剪切出的钢板经常出现边浪、错口、阶梯状、镰刀弯、S形等现象，造成钢板必须回切改尺，使得不合格产品增多，这严重制约着钢板成材率和生产作业率，失误轧时间居高不下，甚至经济损失严重，因此解决该问题迫在眉睫。由此可视之，夹送辊在钢材生产中占据关键性的地位，其直接影响企业的发展前途甚至命运。为此，非常有必要对夹送辊及传动系统进行研究设计，设计出比较合理的、经济实用的夹送辊及其传动系统。1.2 国内外的研究现状1996年我国钢产量突破年产1亿吨大关，成为世界上第一产钢大国。2005年我国粗钢 产量为34936.15万吨，比2004年增长24.56，近十年，我国钢铁工业高速发展，这在世界钢铁发展中是前所未有的。2005年全世界钢产量为110714.5 万吨，我国占30.93。实际上我国产钢能力已达4亿吨。这说明我国钢铁生产继续保持高速增长。近几十年来，轧钢生产的技术进步取得了长足发展。在板带材生产方面，板厚和板行控制技术已趋于成熟，中厚板平面形状控制技术和无切边技术的应用，大幅度提高了成材率和产品的质量档次；在型钢生产方面，H型钢自由尺寸轧制、型钢的多线切分轧制、三辊Y形轧制技术得到了应用和发展；在钢管生产方面，限动芯棒连轧管技术，ACCUROLL成形技术，UOD、CBR和复合成形技术等，都是高新技术在轧钢生产领域结出的成果。冶金生产过程的短流程，与上下游生产工序集成一体化，也是当代出现的发展趋势。市场经济发展是这一趋势的客观需要，高新技术的应用是这一趋势的技术保证，对生产过程中各工序物理化学本质的深入理解是实现这一趋势的基础。轧钢的内涵已经突破了原有的界限，显著地向着上、下工序拓展。与之相适应，为满足最终产品质量的要求，上、下游工序的要求对轧钢生产技术的发展及工艺规程的规定也起着越来越明显的作用，轧钢已不再是单纯意义上的轧钢了。随着轧钢、冶金工业突飞猛进的发展，夹送辊作为轧钢机械中重要的组成部分，其主要影响着生产的效率和质量，世界各国对夹送辊的研究设计的积极性一直居高不下。夹送辊的种类繁多，有用于剪切机的，也有用于高速线材轧机的，还有用于卷取机的，我国对于夹送辊多采用国外进口或者引进国外技术在国内配套制造，而尚未对其设计思想和设计机理作深入的分析和研究。现在大多数设计和生产厂家都只停留在对国外设备的转化设计上。我国对夹送辊的研究设计还需要进一步加深，对其直径选取原则要进行深入的研究探讨，这将对夹送辊国产化具有非常重要的参考价值。1.3 课题研究内容本设计主要进行了剪切控制装置（夹送辊)及传动系统的设计计算以及它们的校核，使夹送辊对钢板的夹持和输送能够做到稳定，持续。此外设计了一款新型减速器，利用蜗轮、蜗杆先减速，再在蜗轮轴上使用齿轮与第三轴上一齿轮配合使用，设计它们的传动比为1：1。这样，它们所在轴输出的速度大小将不变，方向相反。这两根轴分别与上、下两根夹送辊联接，就能做到对上、下两根夹送辊同时驱动，从而使得上、下辊精确的做到速度大小相同，方向相反。它与单辊驱动相比，将更加精确；与多个减速器相比，将更能节省材料，使用更简单。 第2章 夹送辊的分析及设计2.1 夹送辊作用夹送辊起夹紧、运送被剪切的钢板之作用，并保证钢板在运送过程中不发生偏移。2.2 夹送辊规格原始参数：1.上夹送辊重2吨。 2.上辊行程0.5m。 3.辊子转速100转/分。2.3 夹送辊的工作原理 图2-1 夹送辊结构简图如图2.1，在夹送辊两端设有两台气缸3、6。当气缸上腔通入压缩气体时，上夹送辊压紧钢板。每个夹送辊皆由电机1经蜗轮、蜗杆减速器2直接驱动旋转，从而带动钢板前进11。检测板厚的工作原理为当上夹送辊在气缸作用下绕心轴摆动时，上、下辊间的辊缝即发生变化，而辊缝值即等于所夹紧钢板的板厚。2.4 夹送辊的结构特点下夹送辊5固定，在夹送辊两端轴承座中装有双列圆锥滚子轴承。上辊4靠两气缸来进行夹紧与松开运动。设计使上、下两辊的结构相同，长m，直径m，又有kg/m3，则所设计的两辊为实心辊。2.5 电动机的选取辊端的最大转矩：Nmm则有辊端的最大功率： KW (2-1)电动机的最大功率：KW要求选取的电动机功率则可选取电动机为Y160M-4，其中r/min，KW4.2.6 夹送辊最小送板能力校核钢板在剪机中是以步进方式实现进给的，这样夹送辊装置就需要不断的启动制动，不断的加减速，如果夹送辊装置由于夹紧力不足而导致钢板跑偏，产生错口，因此有必要先对其最小的送板能力进行校核。夹送辊采用气缸来实现上夹送辊的抬起和压下任务。根据不同的板厚，夹紧力设定也不同，当板厚在范围内，夹紧力设定为，当板厚大于时，夹紧力设定为，这样主要是防止夹送钢板因压力过大而产生边浪。夹送辊最小牵引力： (2-2)式中：摩擦系数，最小夹紧力，N有 N辊道输送钢板能力：式中：输送钢板自重，kg辊道摩擦系数，有 N则总送板能力为：N按送板要求需要的牵引力：式中：输送钢板自重，kg夹送辊加速度，m/s2 (2-3)有 N，满足送板条件；实际生产中，因重量平均分布在整张钢板上，校核又是以最小的夹紧力计算的，因此完全满足送板要求1。2.7 夹送辊两端轴设计2.7.1 求轴上的功率、转速和转矩由课题要求知转速为：式中：电动机功率，KW传动效率，有 KWNmm2.7.2求作用在辊子上的力 辊子直径m，则 N (2-4) N (2-5)N (2-6)圆周力，径向力，轴向力如图2.2所示。图2-2 夹送辊受力分析图2.7.3 初步确定轴的最小直径选取的轴的材料为45刚，调质处理。查参考文献9表15-3，取，则可初步估算最小直径，即 mm (2-7)输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径。为使其与联轴器的孔径适应，则应选取好联轴器。联轴器计算转矩： 查参考文献7表14-1，考虑到转矩变化很小，故取，则 Nmm (2-8)计算转矩应小于公称转矩。选用鼓型齿式联轴器。又有鼓型齿式联轴器左右两端相配合。则可取夹送辊与联轴器相连的直径和轴长分别为：mm，mm。与端盖配合的轴选取直径和轴长分别为：mmmm与轴承配合的轴选取直径和轴长分别为：mmmm与辊子相连接的轴分两阶，直径和轴长分别取mm，mm；mm，mm；如图2.3所示为夹送辊两端轴5。如图，左端键采用的是图2-3 夹送辊左端轴示意图2.7.4 求轴上载荷由轴的计算简图做出弯矩图和扭矩图. 图2-4 轴的弯矩及扭矩图联系图2及图4可求得：支反力F： N N弯矩M： NmmNmm总弯矩： 扭矩T： Nmm2.7.5 按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，只校核承受最大弯矩和扭矩的截面的强度6。取，轴的计算应力： (2-9)前面已选定轴的材料为45号钢，调质处理，查5表15-1，有，因，所以轴的强度是安全的。2.7.6 按疲劳强度进行校核危险截面抗弯截面系数：mm3抗扭截面系数：mm3弯矩M为： Nmm扭矩为： Nmm截面上的弯曲应力：MPa截面上的扭转切应力：MPa轴材料为45钢，调质处理，查参考文献7表15-1得： MPa，MPa，MPa截面上理论应力集中系数可查参考文献7附表3-2得： ，又查参考文献7附表3-1取得材料的敏性系数： ，则有效应力集中系数为： 查参考文献7附表3-2得尺寸系数查参考文献7附表3-3得表面质量系数 则综合系数值为： 碳钢特性系数：，取 ，取于是，计算安全系数值，有 (2-10) (2-11) (2-12)则，可知其为安全的。因本设计无大的瞬时过载及严重的应力循环不对称性，则可略去静强度校核。2.8 轴承的选取采用双列圆锥滚子轴承，如图2.5所示，取双列圆锥滚子轴承32224。图2-5 圆锥滚子轴承32224， ， 需对轴承进行疲劳寿命验算：即可按 (2-13)验算动负荷 （2-14）式中 额定寿命h 25000h额定动载荷N 30600N计算动载荷N寿命系数 速度系数 轴承的计算转速 r/min 寿命指数 工作情况指数 1.11.3寿命系数 功率利用系数 转速变化系数 工作期限系数 齿轮最低转速r/min 基准循环次数 疲劳曲线指数 式中 齿轮轮换工作系数 =0.95当量动载荷的计算 径向载荷N =505.5N 轴向载荷N =195.5N径向系数 =0.45 轴向系数 =1.327NNNN查表：对轴承1有 对轴承2有 取 NNN=0.95P=356.29N即所选轴承可用。2.9 端盖的选取如图2.6所示，轴承外径，则取6个直径的螺栓使其与轴承座联接。图2-6 端盖 图中mm， mm， mm，mm2.10 轴承座的设计图2-7 轴承座图2-8 机架如图2.7，轴承座的长，宽，高。左、右两端各有一滑块，设计使其 长，宽，高。根据上、下辊可设计上辊两轴承座上滑块上端与轴承座上端齐平;下辊两轴承座上滑块下端与轴承座下端面齐平。2.11 机架的设计 机架共分左右两座，共同作用使夹送辊处于两座机架之间，进行夹持，固定。图2.8为一座机架，另一座与这座结构相同。2.12 本章小结本章主要对夹送辊进行了分析，了解了它的作用、规格、工作原理及其结构特点且对夹送辊进行了设计计算。对其最小送板能力进行了校核，设计了两端轴并校核合格，并且选取了电动机。第3章 减速器的设计计算减速器采用蜗轮、蜗杆传动，选取普通圆柱蜗杆传动，再由涡轮处分出两个齿轮，使输出两速度相同，方向相反的旋转。3.1 蜗轮、蜗杆设计3.1.1 蜗杆传动类型选择根据DB/T 10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI）3.1.2 材料的选择根据库存材料的情况，并考虑到蜗杆传动传递的功率不大，速度只是中等，故蜗杆用45钢；因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为45-55HRC。蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100制造。3.1.3 按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度7。传动中心距： (3-1)1）确定作用在蜗轮上的转矩按，故取效率，则 2）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：;查参考文献7表11-5选取使用系数：；由于转速不高，冲击不大，可取动载系数。则 3）确定弹性影响系数因选用的是铸锡磷青铜涡轮和45钢蜗杆相配，故MPa1/24）确定接触系数先假设蜗杆分度圆直径和传动中心距的比值，查参考文献7图11-18得。5）确定许用接触应力根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造，而又由于蜗杆螺旋齿面硬度45HRC，可查参考文献7表11-7得涡轮的基本许用应力：MPa应力循环次数：寿命系数：则 MPa6）计算中心距：mm取中心距： mm传动比： 由参考文献7表11-2中取模数为mm，蜗杆分度圆直径mm，此时，。由参考文献7图11-18中可查得接触系数，因为;因此以上计算结果可用。3.1.4 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸1）蜗杆轴向齿距：mm直径系数：齿顶圆直径：mm齿根圆直径： mm分度圆导程角： 蜗杆轴向齿厚：mm2）蜗杆蜗轮齿数：；变位系数：；验算传动比：此时传动比误差为：，是允许的。蜗轮分度圆直径：mm蜗轮喉圆直径： mm蜗轮齿根圆直径： mm蜗轮咽喉母圆半径：mm3.1.5 齿根弯曲疲劳强度校核 (3-2)当量齿数：根据，查参考文献7图11-19，取齿形系数螺旋角系数：许用弯曲应力： 查参考文献7表11-8中由铸锡磷青铜ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力寿命系数： 则： MPa又有： 所以满足弯曲强度。3.1.6 精度等级公差和表面粗糙度的确定考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器，从GB/T 10089-1988圆柱蜗杆蜗轮精度中选择8级精度，侧隙种类为f，标注为8f. GB/T 10089-19888。查参考文献4获取表面粗糙度。3.1.7 蜗杆传动的润滑由选取材料为钢蜗杆配青铜齿轮，可采用油润滑。根据参考文献7表11-21可查得使用给油方法为油池润滑。采用蜗杆下置式，则浸油深度应为蜗杆的一个齿高。即：mm3.1.8 度及蜗杆蜗轮宽齿宽计算蜗轮宽度：mm蜗杆齿宽： mm(x2=-0.5mm)又有经磨削的蜗杆，当mm时，b1增加mm， 则可取：mm，mm3.2 齿轮的设计计算3.2.1 齿轮的初定两齿轮只传递转速，不进行改变，故选取 。齿轮采用直齿圆柱齿轮，材料选用40Cr，进行调质处理，其硬度为280HBS，精度等级为7级。并取其工作寿命为15年，每年工作300天。取齿数，mm，则有分度圆直径： mm齿顶圆直径： mm齿根圆直径： mm3.2.2 齿轮的校核1）按齿面接触强度校核 (3-3)确定公式内的各计算数值载荷系数：齿轮转矩： Nmm查参考文献7表10-7，取齿宽系数： 。查参考文献7表10-6，取材料的弹性影响系数：MPa1/2查参考文献7图10-21d，按齿面硬度取接触疲劳强度极限： MPa计算应力循环次数： 查参考文献7图10-19，取得接触疲劳寿命系数：计算接触疲劳许用应力，取失效概率为，安全系数：则： MPa则有齿轮分度圆直径： mm计算圆周速度v： m/s齿宽：mm计算齿宽与齿高比模数： mm齿高： mm 计算载荷系数：根据，7级精度，由机械设计图10-8查得动载荷系数：由于选用的是直齿轮，假设N/mm。查参考文献7表10-3取得 查参考文献7表10-2取得使用系数 查参考文献7表10-4得7级精度，齿轮相对支承非对称布置时， 将数据代入后有： 由，查机械设计图10-13得：故载荷系数：按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径： mm计算模数m： mm2）按齿根弯曲强度校核 (3-4)确定式内各计算数值查参考文献7图10-20C取弯曲疲劳强度极限：MPa查参考文献7图10-18取弯曲疲劳寿命系数：计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数：，则 MPa计算载荷系数K： 查参考文献7表10-5，取齿形系数：查参考文献7表10-5，取应力校正系数：计算齿轮： 设计计算： mm因为所选用的mm，所以齿轮满足齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度。3.3 电机、蜗杆联轴器选用电机、蜗杆处联接所用联轴器选用鼓型齿式联轴器，取GICL3型。如图3-1所示： 图3-1 鼓型齿式联轴器3.4花键的设计及其校核选取矩形花键，所选取的规格为8566210，材料为45号钢，p=15MPa， T=823.6Nm 对所选取的花键进行校核： 取=0.8，齿数Z=8，花键工作长度l=407.5mm, (3-5)由pp,所以选取的花键符合条件。3.5 轴的设计3.5.1 传动轴直径的初定 (3-6) 传动轴直径 该轴的计算转速 该轴每米长度允许扭转角 该轴传递的功率 轴： mm轴： mm轴： mm由初始计算结果可对三根轴进行初步的选定。图3-2 轴图3-3 轴图3-4 轴轴：如图3.2，段长mm，直径mm；段长mm，直径mm；段长mm，直径mm；段长mm，直径mm；段长mm，直径mm；段长mm，直径mm。VII段长mm,直径mm;VIII段长mm,直径mm;IX段长mm,直径mm;X段长mm,直径mm;XI段长mm,直径mm轴为蜗杆轴，选取蜗杆左旋。轴：如图3.3，段长mm，直径mm；段长mm，直径mm；段长mm，直径mm；段长mm，直径mm；段长mm，直径mm；段长mm，直径mm;VII段长mm,直径mm。轴II为蜗轮轴.轴：如图3.4，段长mm，直径mm；段长mm，直径mm；段长mm，直径mm；段长mm，直径mm；段长mm，直径mm；段长mm，直径mm;VII段长mm,直径mm, VIII段长mm,直径mm。轴III为圆柱齿轮轴.3.5.2 轴承的选取由轴的设计计算确定轴承采用圆锥滚子轴承30211。如图3-5所示：图3-5 圆锥滚子轴承30211mm，mm，mm，mm，mm，mm3.5.3 轴的校核1）轴的校核蜗杆处的周向力： N由蜗轮、蜗杆处的啮合关系可知： N N N蜗轮的轴向力蜗轮的周向力根据图3-2作出轴的载荷分析图，如图3-6。如图3-6a在H平面有：N；则： N N如图3-6b，H平面弯矩： Nmm Nmm如图3-6c，在V平面有： N如图3-6d，V平面弯矩： Nmm图3-6 轴载荷分析图如图3-6e，合成弯矩，在C截面左侧处： mm如图3-6f，扭矩： Nmm如图3-6g，当量弯矩： Nmm危险截面C处的最大应力为： MPa所以，轴合格。2）轴的校核齿轮处的周向力： N齿轮处的径向力： N根据图3-4作出轴的载荷分析图，如图4-7：如图3-7a在H平面有： ；则： N N 如图3-7b，H平面弯矩： Nmm如图3-7c，在V平面有：NN如图3-7d，V平面弯矩：Nmm如图3-7e，合成弯矩： mm如图3-7f，扭矩：Nmm如图3-7g，当量弯矩： Nmm危险截面B处的最大应力为： MPa所以，轴合格。图3-7 轴载荷分析图3）轴的校核由于轴与轴、轴相配合使用，所以可知轴的受力大小与轴、轴相互作用处受力大小相同，方向相反。根据图3-3做出轴的载荷分析图，如图3- 8：图3-8 轴载荷分析图如图3-8a在H平面有： ；则： N N如图3-8b，H平面弯矩： Nmm Nmm Nmm如图3-8c，在V平面有： ；则：N N如图3-8d，V平面弯矩： Nmm Nmm如图3-8e，合成弯矩： mm mm mm如图3-8f，扭矩：Nmm显然，B、C处应为危险截面，B处当量弯矩为： Nmm危险截面B处的最大应力为： MPaC处当量弯矩为： Nmm危险截面C处的最大应力为：MPa所以，轴合格。3.5.4 轴承的校核 轴承需要进行疲劳寿命验算：即可按 (3-7)取危险轴承上轴承进行校核验算动负荷额定寿命h 25000h额定动载荷N 30600N计算动载荷N寿命系数 速度系数 轴承的计算转速 r/min 寿命指数 工作情况指数 1.11.3寿命系数 功率利用系数 转速变化系数 工作期限系数 齿轮最低转速r/min 基准循环次数 疲劳曲线指数 齿-轮轮换工作系数 =0.95当量动载荷的计算 径向载荷N =2548.94N N轴向载荷N =1798.75N径向系数 =0.45 轴向系数 =1.327NNNN查表：对轴承1有 对轴承2有 取 NNN=0.95P=1910.7N即所选轴承可用。3.6蜗杆传动的热平衡计算蜗杆传动由于效率低,所以工作时发热量大.在闭式传动中,如果产生的热量不能及时散逸,将使油温不断升高而使润滑油稀释,从而增大摩擦损失,甚至发生胶合.所以,必须根据单 位时间内的发热量等于同时间内的散热量的条件进行热平衡计算;以保证油温处规定的范围内9.由于摩擦损耗的功率,则产生的热量(单位为)为 (3-8)P-蜗杆传递的功率(KW).以自然冷却方式,从箱体外壁散发到周围空气中去的热流量为 (3-9)箱体的表面热传递系数,可取,当周围空气流通良好是取偏大值;S-内表面能被润滑油飞溅到,而外表面又可为周围空气所冷却的的箱体表面面积();油的工作温度,一般限制在60-70;周围空气的温度,常温情况可取20;按热平衡条件,保持正常工作温度所需要的散热 (3.10)根据实际情况取.得 S=2.59m2而实际的蜗轮蜗杆减速器的表面积为=0.62m2S即散热面积不够,所以就要在蜗轮蜗杆减速器的箱体内装循环冷却油路.3.7 本章小结本章设计了蜗轮蜗杆减速器，附加一个齿轮箱的设计。设计过程中对各设计部分进行了校核。选取了联轴器、轴承，并校核轴承合格。及对蜗杆传动的热平衡进行了计算，从而得知散热面积不够，需要在蜗轮蜗杆减速器的箱体内装循环冷却油路。结 论本文主要进行了剪切控制装置（夹送辊)及传动系统的设计计算以及它们的校核，使夹送辊对钢板的夹持和输送能够做到稳定，持续。从而使得被加工钢板直线度好, 没有任何剪切缺陷, 刀口平整,光滑。此外，还对夹送辊的配件，如：机架（对夹送辊进行固定，夹持）、齿式联轴器（联接电动机和蜗杆）、万向联轴器（联接齿轮轴和夹送辊轴）等进行了选取，设计。本文设计了一款新型减速器，利用蜗轮、蜗杆先减速，再在蜗轮轴上使用齿轮与第三轴上一齿轮配合使用，设计它们的传动比为1：1。这样，它们所在轴输出的速度大小将不变，方向相反。这两根轴分别与上、下两根夹送辊联接，就能做到对上、下两根夹送辊同时驱动，从而使得上、下辊精确的做到速度大小相同，方向相反。它与单辊驱动相比，将更加精确；与多个减速器相比，将更能节省材料，使用更简单、方便。致 谢在本设计即将结束之际，我要衷心地感谢一直关心和支持我的老师和同学：首先，感谢我尊敬的指导教师刘长喜老师。刘老师勤恳严谨的工作态度、渊博精深的专业知识、实事求是的科研作风在我的整个设计期间都一直影响着我，激励着我，使我受益终身。在课题设计期间，我的每一点每一滴的进步都凝结了她的辛勤汗水。是她不厌其烦的给我讲解、剖析，在她的热心指导下，这个课题才能圆满完成。其次，感谢这四年和我一起走过的同窗好友们，是他们在我迷惘的时候鼓励了我，支持了我。我们之间的友谊是我这四年来最大的收获之一。这几年来融洽相处、团结互助的经历将成为我美好的回忆。最后，谨向百忙中抽出宝贵时间评审本设计的各位老师致以诚挚的谢意。参考文献1 胡伟，彭燕.对滚切式双边剪夹送辊装置的分析及调整方法的改进J.机械研究与应用，2009.19（3）：29-30.2 周志建.滚切式双边煎夹送辊的同步控制系统研究及实现J.机械研究与应 用，2010.13（5）：13-15.3 西安重型研究所.轧钢机械国内外发展状况J.轧钢机械，2000.15（7）：12-48.4 吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册S.北京：高等教育出版社，2004.5 朱冬梅，胥北澜.画法几何及机械制图M.北京：高等教育出版社，2000.6 刘鸿文.材料力学M. 北京：高等教育出版社，2004.7 濮良贵，纪名刚.机械设计M. 北京：高等教育出版社，2001.8 庞学慧，武文革.互换性与测量技术基础M.北京：国防工业出版社，2006.9 郑江，许瑛.机械设计M. 北京：中国林业出版社，2006.10 谷士强.冶金机械的安装与维护M.北京：高等教育出版社，2005.11 管克智.冶金机械自动化M.上海：上海科学技术出版社，2008.12 郑重一.冶金机械设备修理与安装M.北京：机械工业出版社，2009.13 常建喜. 高速线材轧机自动控制系统及其应用M.北京：高等教育出版社，2006.14 邹家祥等. 冶金机械的力学行为M.北京：高等教育出版社，2009.15 马竹捂. 热轧生产自动化技术M.北京：机械工业出版社，2004.16 刘文仲.冷轧生产自动化技术M.北京：机械工业出版社，2010.17 王文海.轧钢机械设计M.北京：高等教育出版社，2009.18 L .S.Bayoumiand G.M.MegahedL.S. Bayoumi. Optimisation of pinch roll load in thin slab continuous castingJ. London:The Library Association，2012.19 GOETSCH D L. Modern Manufacturing ProcessM.Albany,NY:Delmar Publishers Inc，2010.
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