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（定稿）PC轧机换辊小车设计（全套下载）

最后我也要对我们答辩老师说声“老师，您辛苦极限计算应力循环次数设定工作寿命为小时查文献图接触疲劳寿命系数得，计算接触疲劳许用应力，取失效概率为，安全系数.计算试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得计算圆周速度计算齿宽及模数计算纵向纵向重合度计算载荷系数查文献表得，使用系数.根据，级精度动载系数的计算公式由查文献图得。故载荷系数按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径计算模数按齿根弯曲强度设计计算载荷系数根据纵向重合度，螺旋角影响系数计算当量齿数查取齿形系数查文献表得，查取应力校正系数查文献表得，小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力，取实效概率为，弯曲疲劳安全系数计算大小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大。.设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径，来计算应有的齿数。于是由取，.几何尺寸计算.计算中心距圆整中心距为。.按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数等不必修正。.计算大小齿轮的分度圆直径.计算齿轮宽度圆整后取，。.轴的设计及其校核选择轴的材料并确定其机械性能由于减速器的输出轴的受力较大，并要求限制其尺寸与重量，需提高其耐磨性，以及处于短时或断续下工作，所以采用钢，为提高其强度尤其是疲劳强度和耐磨性，对其需要进行调质处理。机械性能由表查得关系式，按四舍五入原则圆整。轴上的功率,转速和转矩见求作用在齿轮上的力因已知齿轮的分度圆的直径为圆周力径向力轴向力圆周力,径向力,轴向力的方向如图所示初步确定轴的最小直径先按表初步估算轴的最小直径。根据表，因该轴转速低且单向旋转，故取小值，取，于是得.考虑轴上花键槽，轴径应增大，取。轴的结构设计．确定轴径根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。取轴颈处的直径为，其余各直径均按放大，各轴段配合选择如下与齿轮配合的轴端处为与滚动轴承配合处为齿轮的轴向固定采用轴肩固定图.轴的结构草图．初步选择滚动轴承因轴承受有很大的轴向载荷，且轴的转速较低，承载大，故选用推力球轴承。确定轴上圆角和倒角尺寸参考表，取轴端倒角为，其余取.。求轴上的载荷．计算轴的支承反力水平面上的支反力由得垂直面上的支反力由得．计算轴的弯矩画弯矩图转矩图水平弯矩图见图.垂直弯矩图见图.合成弯矩图见图..确定传动装置的总传动比和分配传动比传动装置总传动比驱动链轮线速度，初选链轮链条传动中链轮分度圆直径.式中电动机满载转速工作机主动轴转速分配减速器的各级传动比查文献表.取蜗轮蜗杆传动比，则取二级斜齿轮传动比，则。各轴的运动和动力参数.各轴转速.电动机满载转速各轴输入功率各连接的效率各轴输入转矩.主要零部件的选择设计和校核.蜗轮蜗杆的设计与校核选择蜗杆传动类型根据的推荐，本设计采用渐开线蜗杆。选择材料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。蜗轮用铸锡磷青铜,金属模制造。为节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁制造。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，再按齿根弯曲疲劳强度设计。传动中心距确定作用在蜗轮上的转矩按，查文献估取效率。确定载荷系数因工作载荷比较稳定，故载荷分布不均匀系数由文献表选取使用系数由于转速不高，冲击不大，可取动载系数，则确定弹性影响系数因选用的是铸锡磷青铜和钢蜗杆相配，故。.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，由文献图中可查得。.确定许用接触应力根据蜗轮材料为铸锡磷青铜，金属模制造，蜗杆螺旋齿面硬度大于，由文献表中查得蜗轮的基本许用应力。应力循环次数次.寿命系数则计算中心距取中心距，因为，取模数，蜗杆分度圆直径。这时，由文献中可查得接触系数，因为，因此上述计算结果可用。蜗杆与蜗轮主要几何尺寸计算.蜗杆蜗杆头数直径系数齿形角蜗杆齿顶高蜗杆齿根高蜗杆齿高顶隙分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径蜗杆导程角基圆导程角基圆直径轴向齿距轴向齿厚法向齿厚蜗杆齿宽.蜗轮蜗轮齿数实际中心距取，则变位系数为，验算传动比，这时的传动比误差，所以是符合要求的。分度圆直径齿顶高齿根高喉圆直径齿根圆直径顶圆直径蜗轮齿宽齿顶圆弧半径齿根圆弧半径分度圆齿厚节圆直径.齿轮的设计与校核齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，常见的轮齿失效形式轮齿折断和工作齿面磨损点蚀胶合及塑性变形等。通常只按保证齿根弯曲疲劳强度和保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。因此较少被采用。使用减速器可以采用蜗轮蜗杆传动或是齿轮传动的减速器。齿轮传动的减速器具有体积小，占地面积小，重量轻，寿命长，速比大，传动效率高及布置紧凑等特点。蜗轮蜗杆传动的减速器啮合齿对较多，故冲击载荷小，传动平稳，噪声低。由于本设计为了布置紧凑，把电机放在减速器上端，需要改变传递方向。所以，采用三级齿轮蜗杆减速器。传动方案设计本设计综合各种传动装置的特点，针对其设计实际出发，决定采用三级齿轮蜗杆减速器传动的方案。第级传动采用蜗轮蜗杆传动，第二三级传动采用斜齿轮传动，这样即改变了传动方向，又使传动装置的结构布置紧凑且能有效地提高传动效率。其中对减速器的各部件进行选择设计和校核。方案图如图.所示.电动机.联轴器.三级齿轮蜗杆减速器.驱动链轮图.总体方案图电机的选择电动机的结构型式按其安装位置的不同可分为卧式与立式两种。卧式电动机的转轴是水平安放，立式电动机的转轴则与地面垂直，二者轴承不同，不能混用。换滚小车的电动机经常启动制动及反转，但过渡过程的持续时间对生产率影响不大。此时除考虑初期投资外，主要根据过渡过程能量损耗最小的条件来选择传动比及电动机的额定转速。故本设计选用能够经常启动制动及反转的系列电动机为换辊小车提供动力。.链轮与液压缸的选择链轮的选择链轮由轮齿轮缘轮辐和轮毂组成。链轮设计主要是确定其结构和尺寸，选择材料和热处理方法。固定链条与链轮的啮合属于非共轭啮合，其链轮齿形的设计比较灵活。在国标中没有规定具体的链轮齿形仅仅规定了最小和最大齿槽形状及其极限参数，实际齿槽形状取决于加工轮齿的刀具和加工方法，并应使其位于最小和最大齿槽形状之间。小直径的链轮可制成整体式中等尺寸的链轮可制成孔板式大直径的链轮，常可将齿圈用螺栓连接或焊接在轮毂上。链轮的基本参数是配用链条的节距。根据设计需要，本设计选用小直径整体式链轮。液压缸的选择液压缸是实现直线往复运动的执行装置，按结构特点可分为活塞式柱塞式和组合式三大类按固定形式的不同可分为缸筒缸体固定和活塞杆固定两种按作用方式又可分为单作用和双作用式两种。在双作用式液压缸中，具有两个密封的容积空腔，工作时，压力油则交替供入液压缸的两腔，使缸实现正反两个方向的往复运动。而在单作用式液压缸中，只有个密封的容积空间，压力油只能供入液压缸的着个腔，使缸实现单方向运动，反方向运动则依靠外力弹簧力自重或外部载荷等来实现。液压装置的工作比较比较平稳。停车换辊时，首先由液压缸驱动的步进装置将旧辊系从轧机牌坊中拉出至横移平台，这样横移平台上就有了新旧两套辊系，然后横移平台横移，新旧辊系换位，使新辊系位于轧机牌坊的轴向窗口。然后液压缸再动作，将新辊系步步送入轧机。液压缸活塞杆全程伸缩次，步进装置前进个步长，辊系进出轧机次分别要步完成，手动操作约需分钟。严重滞后于精轧机的换辊约分钟，这样整条生产线的轧机换辊时间就不能实现同步，有“短板”存在。实践证明该设计思想落后，步骤繁琐，该问题成为制约生产的个瓶颈。分别见图和图所示。图.辊系小车驱动装置示意图图.步进装置驱动系统结构示意图因此需设计种动力装置来代替现在的链式移送装置，使其能够越过横移平台，尽量靠近轧机，减少步进小车的动作步数，从而从根本上节省换辊时间。最终确定采用动力小车形式来直接推动拉动系小车由轧辊准备间到横移平台及轧机牌坊，取消链式输送装置。动力小车上的电机经减速机传动，带动小车轮轴转动，轮轴上的链轮与固定在地面上的链条相啮合，从而产生个推力或拉力，推动或拉动辊系小车运动。横移平台上的两个辊系小车停靠位置也分别安装上分段链条，与前面安装在地面底板上的链条相连接，这样，动力小车能够直接到达横移平台上，从而将辊系小车继续向前推进段距离，减少步进小车的动作距离，缩短换辊时间。然而，国外对换辊小车的改造重点是减少人力，提高效率。将原有的动力驱动改制成液压驱动,并且不断的对液压系统进行改进。年年初，芬兰的奥托昆普厂对其三套辊轧机中的第台辊轧机进行改造,包括更新全部液压设备和机械设备的主要部分。轧机压下凸度调整和第中间辊轴向移动全部轧机执行机构都装备了直接作用的液压缸，使用伺服阀在轧制过程中进行快速而精确的控制。在传动侧和操作侧，所有的轧辊和支撑辊现在都通过液压缸定位。第中间辊轴向移动。第中间辊轴向移动系统位于轧机的传动侧，见图.。第中间辊的调整杆和连轴器轴承箱之间的连接是自动的。液压定位装置允许换辊小车的自动化系统通过小窗口直接装辊或抽辊。不再需要人工操作。图.第中间辊轴向移动系统新的换辊小车用于自动更换工作辊和第中间辊。它能装载套根套的第中间辊和套根套的工作辊。轧机的操作人员的工作只限于将自动控制系统启动，而不需要其他的人为操作。液压动力系统和带有所有控制模块的电气控制箱都安装在小车上，电缆绕在线盘上，因而它成为个独立的系统。,轧机,小车,设计,毕业设计,全套,图纸目录摘要绪论.换辊小车的概述换辊小车的用途换辊小车的类型换辊小车的动力结构.国内外对换辊小车的研究.课题的背景及意义.本文主要研究工作总体方案设计与选择.换辊小车的驱动方案设计与选择传动方案设计电机的选择.链轮与液压缸的选择链轮的选择液压缸的选择传动系统的设计计算.原始数据.换辊小车所需驱动力计算.电机的选择选择电机的结构形式选择电