小型轧钢机设计

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第 1 章 绪论
1.1 轧钢机的定义
轧钢机也称为轧钢机械，一般把将被加工的材料在旋转的轧辊间受压力产 生的塑性变形即轧制加工机器称为轧钢机，这是简单定义。大多数情况下，轧 制生产过程要经过几个轧制过成，还要完成一系列的的辅助工序，如将原材料 由仓库运出加热，轧件送往轧辊，轧制、翻转、剪切、打印，轧件收集、卷取 成卷等。 一个轧件的全过程由多种机械按工艺顺序而成机组来完成，这种机组或机 器体系叫轧钢机械或称轧钢机。第一种情况轧钢机由一个或几个工作机座（执 行机构）传动机构（齿轮传动、连轴器）和使轧辊转动的电动机组，后一情况 轧钢机是由若干台工做机组成，这些机组数目与加工轧材工艺过成生产率相适 应，因此，轧钢机按顺序排列并且用辊道或其他运输装置连成一条工艺流水线 机器组成机组。 轧钢机是机械中使金属在旋转的轧辊中产生变形的那部分设备。主要使设 备排列成一定形式的工作线称为轧钢机的主机列。用以完成其他工序的机械设 备称为辅助机械。
1.4 小型轧钢机的主机列
轧钢机的主要设备是由一个或数个主机列组成的。轧钢机的主机列是由原 动机，传动装置和执行机构三个基本部分组成的。 1 工作机座：工作机座为轧钢机的执行机构，它由轧辊及其轴承轧辊的调 整机构和上轧辊的平衡机构，引导轧件的轧件进入轧辊用的导装置，工座机座 的机架及支撑机座并把机座固定在地基上用的轨零、部件的和机构组成。 2 传动装置：联轴器：联轴器包括电机联轴器和主联轴器，电机联轴器用 来连接电动机与减速器的主动齿轮轴；而主联轴器则用来连接减速器与机轮机 座的传动轴，既自减速器将转矩传至齿轮机座的主动齿轮。 减速器：在轧钢机中减速器的作用将电动机较高的转速变成轧机所需的转 速，因而可以在主传动中选用价格较底的高速电动机。确定是否采用减速器的 一个重要条件，就是比较减速器及其摩擦损耗的费用是否低于低速电机的与高 速电机的之间的差价，一般情况下，当电机的转速小于 200—250 转/分才采用 减速器。小型轧钢机转速小于 200 转/分，因而采用减速器。
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目
摘 要 Abstract
录
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第 1 章 绪论…………………………………………………………………1 1.1 轧钢机的定义……………………………………………………1 1.2 轧钢机的标称……………………………………………………1 1.3 轧钢机的用途……………………………………………………1 1.4 轧钢机的主机列…………………………………………………2 第 2 章 轧制压力和轧制力矩的计算………………………………………5 2.1 轧制平均单位压力的确定………………………………………5 2.2 轧制总压力的确定………………………………………………7 2.3 轧制力矩的确定 ………………………………………………8 2.4 电动机的选择……………………………………………………8 第 3 章飞轮的的设 …………………………………………………………10 3.1 飞轮力矩的确定…………………………………………………10 3.2 飞轮强度的校核 ………………………………………………13 第 4 章减速器的选则 ………………………………………………………14 4.1 传动比的计………………………………………………………14 4.2 减速器的特点和破坏形式………………………………………16 4.3 主减速机的结构…………………………………………………16 4.4 主减速器的润滑和防护…………………………………………17 4.5 齿轮的材料和热处理……………………………………………17 4.6 减速器工作状态的分析…………………………………………17 第 5 章 齿轮机座的设计……………………………………………………19 5.1 齿轮机座的类型和结构…………………………………………19 5.2 齿轮的设计和轴端强度的校核…………………………………19 5.3 密封和漏油的问题………………………………………………22 5.4 齿轮机座的润滑…………………………………………………22 5.5 齿轮机座的总述…………………………………………………22
摘
要
设计的轧钢机为 300×3 型钢轧钢机，轧辊的直径为 300 mm。轧钢机主要 用来为轧制小型线材，采用三辊式工作机座。轧钢机的主要设备是由一个主机 列组成的。轧钢机的主机列是由原动机，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。由于轧辊 的转向和转速不可逆转，原动机采用造价较底的高速交流主电机。考虑到轧制 负荷很不均匀，为了均衡电机负荷，减少电机的容量，在减速机和电动机之间 加有飞轮。齿轮机座：其用途是传递转矩给工作辊，设计采用三个直径相等的 圆柱形人字齿轮在垂直面排成一排，装在密闭的箱体内。联轴器：在减速器与 齿轮机座之间采用的是安全连轴器。而主联轴器采用的的梅花接轴联轴器。 关键词： 轧钢机 齿轮机座 飞轮
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采用减速器时，根据传动比的大小选用一级（传动比 i 小于等于 8）二级 （传动比等于 8—40）或三级（传动比 i 大于 40）减速器。与这些减速器相对 应的轧辊速度分别为 200-250 转/分，40—50 转/分，以及 10—15 转/分。 连接轴：轧钢机齿轮机座，减速器或电动机的运动和力矩，都是通过连接 轴传递给轧辊的。设计采用横列式布置轧机，一个工作机座的轧辊是通过连接 轴传动的。轧钢机采用的连接轴有万向接轴、梅花接轴、联合接轴和齿轮接轴 等。 设计的轧钢机采用梅花接轴它常用在横列式轧机上。 飞轮：设计的是一个飞轮装置在减速器的小齿轮轴上。它的作用是在通过 轧辊与轧辊空转时，作动蓄能器以均衡传动负荷；既轧辊空转时，飞轮加速， 积蓄能量；而轧件通过时，飞轮减速。放出能量，帮助轧制。 齿轮机座： 其用途是传递转矩给工作辊， 设计采用三个直径相等的圆柱形人 字齿轮在垂直面排成一排，装在密闭的箱体内 3 电动机的选择：轧钢机的电动机的形式的选择与轧钢机的工作制度有着 紧密的联系。设计的轧钢机是轧制速度不需要调节的不可逆式轧钢机，采用异 步电动机。 异步电动机主要用在有剧烈尖峰负荷的轧机上， 为了减少电动机的容量， 有 时装有飞轮，异步电动机投资费用较底，在小形轧钢机上很适合。 4 小型轧钢机的工作制度：一般中小形轧钢机的工作制度可以分为：不可 逆式的，可逆式的与带张力轧制等几种方式 设计采用不可逆轧机的工作制度，在这种工作制度下，每个轧辊的方向不 变扎辊的转速为不可变的。
1.2 轧钢机的标称
轧钢机的类别与规格与轧钢机的断面尺寸有关，因此轧钢机的初轧和型钢 的类是以轧钢的名义直径。也就是说轧钢机的大小是常用与轧件有关的尺寸参 数来标称。 初轧机和型钢轧机的主要性能参数是轧辊名义直径，因为轧辊的名义直径 的大小与其能够轧制的最大断面有关，因此，初轧机和型钢轧机是以轧辊的名 义直径标称的。 小型轧钢机的名义直径为：180——450mm.
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第 6 章轧钢机工作机座设计 ………………………………………………24 6.1 工作机座的选择…………………………………………………24 6.2 轧辊与轧辊轴承的设计…………………………………………25 6.3 轧辊调整装置的设计……………………………………………28 6.4 机架结构的设计…………………………………………………30 6.5 机架强度的校核…………………………………………………31 第 7 章孔型的设计 …………………………………………………………35 第 8 章经济分析 ……………………………………………………………38 第 9 章专题设计 ……………………………………………………………39 总 结…………………………………………………………………………46 致 谢…………………………………………………………………………47 参考文献 ……………………………………………………………………48 附录 1 外文译文 ……………………………………………………………49 附录 2 外文译文 ……………………………………………………………57
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Abstract
Rolling mill designed for 300 x 3 payments rolling mill, roller diameter of 300 mm. Rolling mill for rolling mainly to small wire rod, a three roller-working machine Block. Rolling mill equipment is a major component of the mainframe out. Rolling mill is the former mainframe is motivated transmission devices and the three basic components of the implementing agencies. Allocation method used for electric motors -- slowdown plane -- plus seat -- rolling mill.The roller to the irreversible and rotational speed, the original motivation for the introduction of a more rapid exchange of the costs of Electrical. Taking into account the rolling load is uneven, to balance electrical loads and reduce the electrical capacity slowdown in the increase between a flywheel and electric motors. Flywheel design and installation of electric motors in decelerator between its role in the adoption roller and roller idling, a mobile storage device in a balanced transmission loads; gear seat : its purpose is to transmit torque to the work revolve, the equivalent diameter cylindrical design used three words plus people lined up in the vertical plane, packed in sealed .Shaft coupling : in the Block reducer and gear is used between security company axle vehicles. Key words：Rolling mill gear seat flywheel.
1.3 轧钢机的用途
轧钢机形式有两种：冷轧与热轧，热轧主要用于开坯，兼生产一部形钢， 这这种轧机的型号有 630-650 型轧机，500-550 型轧机、650 中型轧机与 2300 中板轧机等，冷轧主要用于终级轧制，轧带钢的产品很多，具有代表性的冷轧
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板带钢产品金属镀层薄板 （包括镀锡板、 镀锌板等） 、 深冲板 （以汽车钢板最多） 、 电工硅钢板、不锈钢和涂层钢板。现也促使冷轧机的装备技术和控制技术向更 高的方向发展。型号有 1400mmNKW、1250mmHC 单辊可逆式轧机. 1150mm 二十辊冷轧机,。 设计的轧钢机为 300×3 轧钢机，轧辊的直径为 300 mm.，轧钢机主要用来 为轧制小型线材。25—50 毫米的圆钢，20—40 毫米的方钢；螺纹钢等。 其结构的特点为： 1 采用三辊式工作机座，主电机不可逆转，中上辊与中下辊交替过钢，实 现多道次的轧制。 2 由于轧辊的转向和转速不可逆转，可采用造价较底的高速交流主电机在 传动装置中装有减速机和齿轮机座。 考虑到第一机座轧件较短， 轧制次数较多， 负荷很不均匀，为了均衡电机负荷，减少电机的容量，在减速机和电动机之间 加有飞轮。 3 多数 300 型钢轧机要求既开坯又轧件，具有一机多能的特性，因此，轧 机急需要较强的能力，又需要较强的刚度，而且由于经常需要更换品种，在轧 机结构上需考虑换辊方便。 4 为了便于换辊，三个机座的轧辊都采用梅花接轴连接。