和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于河北科技师范学院。本人签名日期指导教师签名日期摘要摘要连铸机是现代钢铁生产中重要的设备之，而引锭杆及其存放装置又是连铸设备中的重要部件。主要作用是把铸坯连续地从结晶器内拉出来，直到铸坯进入拉矫机。然后随即将它与铸坯脱离，并存放在存放装置上备用。本设计选用了摩擦式刚性引锭杆存放装置，又根据已有的引锭杆存放装置，添加了引锭杆锁紧装置。在存放装置结构设计上主要采用了齿轮的结构形式。该机构具有结构简单，整体尺寸适中，传动效率高，维修方便，造价较低的优点。在本设计中主要对存放装置进行了结构设计和理论计算，并着重对传动机构做了详细的分析设计。关键词连铸机引锭杆锁紧装置，河北科技师范学院届本科毕业设计摘要绪论连铸工艺过程简介连铸设备及作用连铸工艺过程检测和自动控制传动方案的分析与拟定传动方案的分析常用的传动类型及其特点机械传动系统设计时应注意的事项传动方案的拟订引锭杆及其存放装置的设计刚性引锭杆刚性引锭杆存放装置锁紧装置电动机的选择计算概述常用电动机的种类电动机选择时的注意事项电动机的选择计算选择电动机的类型和机构型式选择电动机的容量确定电动机转速选定电动机的型号和参数减速器的选择计算减速器概述减速器的作用减速器的分类减速器的选用减速机速比减速机的功率河北科技师范学院届本科毕业设计传动机构的设计计算齿轮传动的设计计算齿轮传动的特点齿轮传动的设计计算轴的设计概述轴的结构设计轴的强度计算轴的结构轴承的选择与计算概述滚动轴承的寿命计算结论参考文献致谢河北科技师范学院届本科毕业设计绪论连铸工艺过程简介连铸是将成分温度合格的钢液通过连铸机直接铸成钢坯的工艺。钢液凝固成型有两种方法模注获得钢锭连铸获得钢坯般钢材的生产工艺是若采用模注钢锭轧制或锻压钢坯轧制钢材若采用连铸钢坯轧制钢材打开钢包底部的滑动水口钢水从钢包流入中间包当中间包里的钢液面达到定高度时打开中间包底部的滑动水口钢水流入到强制水冷的结晶器当结晶器内钢液面达到定高度时并且钢液四周已凝固成具有定厚度的坯壳启动拉矫机咬住引锭杆向下移动因钢水与引锭杆黏结起故钢水被拉出结晶器钢坯进入二冷区因坯壳很薄内部是钢液故喷水冷却完全凝固的钢坯经矫直切成所需长度。上引锭杆开浇启车拉矫脱引锭杆切割钢包更换中间包更换停车连铸设备及作用钢包及回转台存储钢水，并将钢水运输至连铸机，同时底部设吹管起精炼作用运载钢包并支撑钢包进行浇注。中间包及中间包车介于大包和结晶器之间，接受来自大包的钢水，并向结晶器分流，起到减压稳流除渣储钢分流均匀温度和成分的作用将中间包从预热位置运到浇注位置，浇注完毕从浇注位置运回预热位置，浇注时支撑中间包。等离子加热装置通过高压能将气体电离成离子，通过离子运动形成电弧，经中间包钢水，返回电极形成电流回路，电弧将热量通过辐射加热中间包钢水，调整等离子枪的功率，控制中间包钢水的温度。结晶器及振动台使浇注到结晶器的钢水凝固成均匀的坯壳，以便承受钢水静压力，使铸坯顺利拉出，防止漏钢振动使结晶器内壁获得良好润滑，减少摩擦力，防止内壁粘结。电磁搅拌设备改善铸坯表面和内部质量，扩大连铸钢种，主要安装在结晶河北科技师范学院届本科毕业设计器二冷区凝固末端，减少表面和皮下气泡，改善偏析疏松。二冷段铸坯拉出结晶器时，坯壳很薄，内部为液态，为使其凝固，在结晶器和足辊后设置了二次冷却导向装置，采用直接喷水和气水冷却两种方式冷却。拉矫机根据工艺选择拉坯速度，在允许变形条件下，进行多点矫直并在水平方向将铸坯送至切割机。切割机根据要求将矫直后的铸坯切割成定尺或倍尺。引锭杆存放装置引锭杆与铸坯脱离后，应及时将引锭杆存放起来，并在下次浇注前通过与拉辊配合，将其送入结晶器。连铸工艺过程检测和自动控制在吹氩调温站，对钢液温度进行快速准确地测量，对喷吹气体的热工艺参数进行测量和控制。快速准确地测量注温，并将其控制在较窄的范围内。钢包和中间罐设置称量装置，以便及时供应钢水，控制钢包和中间罐的停浇时间，保持中间罐液面稳定在定范围内。测量和控制结晶器液面在较少范围内波动，稳定操作，提高铸坯质量。为了让铸坯在结晶器和二冷区进行均匀冷却，需要测量和控制结晶器及二冷各段的水温水压和流量。正确测量和控制铸坯定尺，测量每次浇的铸坯长度。正确测量铸坯表面温度，为拉矫创造条件并为改进数学模型收集数据。传动方案的分析与拟定传动方案的分析常用的传动类型及其特点带传动带传动传递的功率不大可用于中小功率，机构尺寸比其他传动类型大，但传动平稳，能缓冲吸收冲击振动。由于摩擦产生静电，不适用于有瓦斯及煤尘等爆炸危险的场合，常用于高速级传动中。链传动链传动的瞬时传动比是变化的，且具有冲击振动，故不适用于高速传动和传动比要求准确的场合，般多用于低速级传动及传动比要求不太严格的场合。齿轮传动齿轮传动瞬时传动比不变，且效率高，体积小，是在传动中使用最多的种传动件。直齿圆柱齿轮的设计加工容易，但速度高时有噪音，故多用于减速器低速级中，亦可用于高速级但噪音大。斜齿圆柱齿轮传递运动平稳，噪音小，承载能河北科技师范学院届本科毕业设计力高，故多用在减速器中高速级上，低速级上也可以使用。人字齿轮基本上与斜齿轮相同，它对轴承不产生轴向力，多用于大型减速器。锥齿轮将较困难，特别是模数，直径大时受到机床的限制，故般在改变轴的方向等情况下才使用，使用时应尽量使模数直径小些，以利于加工。锥齿轮常用于高速级上，如用弧齿锥齿轮时噪音小，工作平稳，故速度可高些。开式齿轮较闭式齿轮磨损大，多用于低速级。蜗杆传动蜗杆传动传动速比大，传递运动平稳，但效率低，消耗有色金属。因此普通圆柱面蜗杆传动适用于中小功率，由于其效率低，不适用于连续工作，故多用于间歇工作的场合。机械传动系统设计时应注意的事项在满足传动要求的情况下，应尽量使机构的数目减少，使传动链短，这样可以提高机械效率，减低生产成本。当机械传动系统的总传动比较大而采用多级传动时，应合理分配各传动机构的传动比。传动比的分配原则时使总的体积小和发挥各类传动机构本身的优势。合理安排传动机构的次序。当总传动比时，要考虑多级传动。如有带传动时，般将带传动放置在高速级如采用不同类型的齿轮机构组合，圆锥齿轮传动和蜗杆传动般放置在高速级链传动般不宜放在高速级。在满足传递要求的前提下，应尽量采用平面传动机构，使制造，组装，维修更加方便。在对传动系统的尺寸的要求较小时，可采用行星轮系机构。传动方案的拟订由于引锭杆运动过程中主要是克服自身重量运动，脱坯后引锭杆回到存放装置，做间歇性运动，拉坯速度是，在半径的弧上运动，行程约圆，可见引锭杆及其运动装置整体尺寸不大，且在低速状态下工作。综合考虑以上传动类型的特点和刚性引锭杆存放装置的设计要求，现采用涡轮蜗杆传动和闭式齿轮传动，并采用减速器与电动机相连接。综合以上方案的优点，具体传动方案如下图所示图电机减速机齿轮辊子引锭杆锁紧装置河北科技师范学院届本科毕业设计电动机经减速器减速后，由齿轮机构将轴的转动转化为引锭杆的往复运动，将钢坯以额定速度引入拉矫机。引锭杆及其存放装置的设计在连铸机开浇之前，引锭杆的头部堵住结晶器的下口，临时形成结晶器的底，不使钢水漏出。当钢水注入时，钢水和引锭杆头部凝结在起图。当钢水的液位达到规定的高度的高度时，通过拉辊开始向下拉动引锭杆，此时钢水已在引锭杆的钩形头部凝固，铸坯随着引锭杆渐渐被拉出，经过二冷支导装置进入拉矫机，引锭杆已完成了引坯作用，此时脱引锭装置把铸坯和引锭杆头部脱离，拉矫机进入正常的拉坯和矫直工作状态。在浇铸前，引锭头上放些废钢板碎废钢等，并用石棉绳塞好间隙，使得铸坯与引锭头既连接牢固又有利于脱锭。由于弧形连铸机上引锭杆必须通过弧形的二冷区，所以引锭杆制成可挠性弯曲的链式结构。引锭杆有大节距引锭杆，小节距引锭杆，刚性引锭杆三种。图用引锭链开始进行浇铸过程示意图把引锭头插入结晶器底部开始浇铸结晶器振动引锭链拉坯继续拉坯结晶器引锭头石棉绳废钢板碎废钢刚性引锭杆刚性引锭杆的特点刚性引锭杆为固接的弧形刚性体，弧形半径与连铸机的基准弧相同，长度约大于的连铸机基准圆周。刚性引锭杆穿入结晶器下口时，必须靠处于基准弧上的对拉辊夹送，与挠性引锭杆不同，不能靠矫直辊夹送刚性引锭杆，拉辊河北科技师范学院届本科毕业设计在送刚性引锭杆时，矫直辊必须抬起，因为刚性引锭杆不能走直线。刚性引锭杆的结构见图，为杆身，目前使用的刚性引锭杆有焊接式和锻造式，从刚性角度言，锻造式教好，杆身般均由两段弧形件铆接而成，见部放大图，搭接部分制作时先粗加工，用埋头螺检固接，然后再整体精加工成要求弧形，所用材质以铬钼钢较好。焊接结构的引锭杆变形的可能性更大。为引锭杆头，与杆身用销连接，引锭头与铸坯脱开目前有两种方式机械脱开与引锭棒脱开，图引锭棒脱开式，见部放大图中，为引锭棒，该棒与引锭头连接的端为字形，嵌在引锭头的槽中，伸出的端，开浇时与铸坯铸在起，为了牢固，有时制成带凸形的帽形，以保证拉坯力，但该槽下部为开口型，必须插上木销，引锭棒才不致脱落，但在拉坯时，铸坯通过拉辊后，引锭杆就不在起拉坯作用，当矫直辊压下时，木销将被压断，则引锭棒脱出引锭头，而引锭头随引锭杆身进入存放位置。引锭棒随铸坯起通过辊道输出，在剪切机处，经过切头，引锭棒随铸坯头切下，进入废钢收集箱。图刚性引锭杆杆身引锭棒木销齿条连接螺栓引锭头图中部放大图显示了刚性引锭杆的尾部结构，图中所示弧形齿条，供传动引锭杆运