單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

摘要無縫鋼管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。無縫鋼管的生產(chǎn)在西方國(guó)家里占管類鋼材比例的50%，而在我國(guó)的生產(chǎn)還和西方有一定的差距，不過對(duì)它的生產(chǎn)進(jìn)行了大量的投入，有望在本世紀(jì)趕上，不僅在數(shù)量上還需要在質(zhì)量上有所超越。本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容為：?jiǎn)屋S傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)的設(shè)計(jì)。首先介紹的是定徑機(jī)，對(duì)定徑機(jī)有一個(gè)大致的了解。定徑機(jī)是將皮爾格軋機(jī)軋制出來的鋼管，由步進(jìn)爐再加熱后經(jīng)定徑軋制，得到較高精度的外形尺寸。定徑輥孔型調(diào)整既可單獨(dú)調(diào)整又可兩輥同時(shí)調(diào)整，定徑機(jī)定徑輥是定徑的主要工具，它是通過定徑輥箱內(nèi)軸承支承、轉(zhuǎn)動(dòng)，并保證定徑輥在機(jī)架中的正確位置。鋼管定徑、減徑和張力減徑過程是空心體不帶芯棒的連軋過程。定徑的目的是在較小的總減徑率和小的單機(jī)減徑率條件下，將鋼管軋成一定要求的尺寸精度和真圓度，并進(jìn)一步提高鋼管外表面質(zhì)量。經(jīng)過定徑后的鋼管，直徑偏差較小，橢圓度較小，直度較好，表面光潔。定徑機(jī)其工作機(jī)架數(shù)較少，一般機(jī)架數(shù)5～14架，總減徑率約3%～7%，增加定徑機(jī)架數(shù)可擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)格，給生產(chǎn)帶來了方便，新設(shè)計(jì)車間定徑機(jī)架數(shù)皆偏多。定徑機(jī)的形式很多，按輥數(shù)可分為二輥、三輥、四輥式定徑機(jī)；按軋制方式又分為縱軋定徑機(jī)和斜軋定徑機(jī)。斜軋旋轉(zhuǎn)定徑機(jī)，其構(gòu)造與二輥或三輥斜軋穿孔機(jī)相似，只是輥型不同。與縱軋定徑相比較，斜軋定徑的鋼管外徑精度高，橢圓度小，更換規(guī)格品種方便，不需要換輥，只要調(diào)整軋輥間距即可;缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低。在本次課題設(shè)計(jì)中，在原先只采用兩輥式定徑機(jī)存在的弊端做一改造采用單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)。其兩者的區(qū)別主要是：前者可調(diào)但定徑精度低，工具備件少；后者定徑精度高但不可調(diào)，機(jī)架備件多。其實(shí)現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了新型可調(diào)式單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)，因此這種新型單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)的出現(xiàn)將給我國(guó)無縫鋼管的發(fā)展提供一個(gè)新臺(tái)階。今后，我國(guó)無縫管材的生產(chǎn)反將轉(zhuǎn)到采用先進(jìn)制造技術(shù)，擴(kuò)大品種，提高質(zhì)量，降低消耗方面來。因此，我們應(yīng)該努力學(xué)好本專業(yè)知識(shí)，爭(zhēng)取進(jìn)一步有所改進(jìn)、有所創(chuàng)新。關(guān)鍵詞：定徑機(jī)；單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)；無縫鋼管；傳動(dòng)裝置；AbstractSeamlesssteelpipehashollowsection,whichiswidelyusedtotransportfluid,suchasoil,naturalgas,gas,waterandsomesolidmaterials.Theproductionofseamlesssteelpipeaccountsfor50%ofthesteelpipeinwesterncountries,andthereisacertaingapbetweenChinaandtheWest.However,alargeamountofinvestmentinitsproductionisexpectedtocatchupinthiscentury,notonlyinquantitybutalsoinquality.Themaincontentofthisdesignis:thedesignofthreerollcombinedpiercingandsizingmill.Firstofall,itintroducesthesizingmachine,andhasageneralunderstandingofthesizingmachine.Thesizingmillisakindofsteeltuberolledbypilgermill,whichisreheatedbywalkingfurnaceandthenrolledbysizingmilltoobtainhigh-precisiondimension.Thepassadjustmentofthesizingrollercanbeadjustedseparatelyoratthesametimebytworollers.Thesizingrollerofthesizingmachineisthemaintoolforsizing.Itissupportedandrotatedbythebearinginthesizingrollerboxandensuresthecorrectpositionofthesizingrollerintheframe.Theprocessofsizing,reducingandtensionreducingisacontinuousrollingprocesswithoutmandrel.Thepurposeofsizingistorollthesteelpipeintotherequireddimensionalaccuracyandtrueroundnessundertheconditionofsmalltotalreductionrateandsmallsinglereductionrate,andfurtherimprovetheexternalsurfacequalityofthesteelpipe.Aftersizing,thediameterdeviationissmall,theovalityissmall,thestraightnessisgoodandthesurfaceissmooth.Thenumberofworkingframesofthesizingmachineissmall.Generally,thenumberofframesis5-14,andthetotalreductionrateisabout3%-7%.Increasingthenumberofsizingframescanenlargetheproductspecification,whichbringsconveniencetoproduction.Thenumberofsizingframesinthenewdesignworkshopistoolarge.Therearemanytypesofsizingmachines,whichcanbedividedintotwo,threeandfourrollersizingmachinesaccordingtothenumberofrolls,andintolongitudinalandcrossrollingsizingmachinesaccordingtotherollingmode.Thestructureofthecrossrollingrotarysizingmillissimilartothatofthetworollorthreerollcrossrollingpiercer,buttherollshapeisdifferent.Comparedwiththelongitudinalsizing,theouterdiameteraccuracyofthesteelpipewiththecrosssizingishigh,theovalityissmall,andthespecificationandvarietyareconvenienttochange.Itisnotnecessarytochangetheroll,butonlytoadjusttherollspacing;thedisadvantageisthelowproductivity.Inthedesignofthisproject,onlytworollersizingmillisusedintheoriginaldesign,andthethreerollercombinedpiercingsizingmillisusedinthefirsttransformation.Themaindifferencesbetweenthetwoare:theformerisadjustable,butthesizingaccuracyislow,andtherearefewsparepartsfortools;thelatterishigh,butnotadjustable,andtherearemanysparepartsforrack.Infact,therehasbeenanewtypeofadjustablethreerolljointpiercingandsizingmill,sotheemergenceofthisnewtypeofthreerolljointpiercingandsizingmillwillprovideanewstageforthedevelopmentofseamlesssteelpipesinChina.Inthefuture,theproductionofseamlesspipeinChinawillturntoadoptingadvancedmanufacturingtechnology,expandingvarieties,improvingqualityandreducingconsumption.Therefore,weshouldtryourbesttolearntheprofessionalknowledgeandstriveforfurtherimprovementandinnovation.Keywords:sizingmill;threerollcombinedpiercingandsizingmill;seamlesssteelpipe;transmissiondevice;一、緒論1.概述自出現(xiàn)人類，追溯到如今，人們一直知道如何使用各類管材，但鋼管卻是在1800年代的初期才正式現(xiàn)世。那是由于煤氣燈需要使用管子，就將槍管用螺絲鏈接制成鋼管。此后，隨著1890年自行車的發(fā)明，以及進(jìn)入1900年代以來汽車的普及。鋼管需求量增大。另一方面，石油需要量激增致使油井中所用鋼管增加，以及兩次世界大戰(zhàn)而需要大量的艦艇用鍋爐和飛機(jī)用鋼管，尤其是第二次世界大戰(zhàn)以后，鍋爐、化工廠用的鋼管，以及象征石油時(shí)代的輸油用鋼管等，隨著時(shí)代的前進(jìn)，其用途也在不斷擴(kuò)大。為了滿足需要，發(fā)展了無縫鋼管、焊接鋼管等多種鋼管生產(chǎn)方法。鋼管的使用是由1815年蘇格蘭的一位發(fā)明家為輸送燈火用煤氣而將槍管鏈接起來才開始的。1824年，出現(xiàn)了將加熱至白熱狀態(tài)的鋼板兩邊彎曲起來焊接成鋼管的對(duì)悍專利。隨后在1825年研究成功將寬度相當(dāng)于制品外徑的帶鋼彎曲成接近于圓形并加熱，然后通過裝在爐子近口處的圓環(huán)模子而焊接起來的方法。這種方法成為現(xiàn)代采用的爐悍法生產(chǎn)鋼管的基礎(chǔ)。無縫鋼管的發(fā)展稍遲，在1885年孟內(nèi)斯曼兄弟發(fā)明了由棒鋼直接生產(chǎn)出中空坯料的方法，這是鋼管生產(chǎn)的一次大革命。并以他的名字命名為孟內(nèi)斯曼式制管法。從1890年起已在工業(yè)上應(yīng)用，即使在今日這種方法仍然是非常好的，并作為最典型的無縫鋼管法而應(yīng)用。2.無縫管生產(chǎn)簡(jiǎn)介生產(chǎn)方法和簡(jiǎn)史：無縫管的生產(chǎn)方法很多。無縫鋼管根據(jù)交貨要求，可用熱軋(約占80～90％)或冷軋、冷拔（約占10～20％）方法生產(chǎn)。熱軋管用的坯料有圓形、方形或多邊形的錠、軋坯或連鑄管坯，管坯質(zhì)量對(duì)管材質(zhì)量有著直接的影響。無縫鋼管生產(chǎn)有將近100年的歷史。德國(guó)人曼尼斯曼兄弟于1885年率先發(fā)明二輥斜軋穿孔機(jī)，1891年又發(fā)明周期軋管機(jī),1903年瑞士人施蒂費(fèi)爾發(fā)明自動(dòng)軋管機(jī)，之后又出現(xiàn)了連續(xù)式軋管機(jī)和頂管機(jī)等各種延伸機(jī)，形成近代無縫鋼管工業(yè)。20世紀(jì)30年代由于采用了三輥軋管機(jī)、擠壓機(jī)、周期式冷軋管機(jī)，改善了鋼管的品種質(zhì)量。60年代由于連軋管機(jī)的改進(jìn)，三輥穿孔機(jī)的出現(xiàn)，特別是應(yīng)用張力減徑機(jī)和連鑄坯的成功，提高了生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了無縫管與焊管競(jìng)爭(zhēng)的能力。70年代無縫管與焊管并駕齊驅(qū)，世界鋼管產(chǎn)量以每年5％以上的速度遞增。中國(guó)1953年后重視發(fā)展無縫鋼管工業(yè)，已初步形成軋制各種大、中、小型管材的生產(chǎn)體系。銅管一般也采用錠坯斜軋穿孔、軋管機(jī)軋制、盤管拉伸工藝。自動(dòng)軋管生產(chǎn)：生產(chǎn)無縫鋼管的方式之一。生產(chǎn)設(shè)備由穿孔機(jī)、自動(dòng)軋管機(jī)、均整機(jī)、定徑機(jī)和減徑機(jī)等組成。其生產(chǎn)工藝流程見圖1。穿孔機(jī)：圓管坯穿軋成空心的厚壁管（毛管），兩個(gè)軋輥的軸線與軋制線構(gòu)成一個(gè)傾斜角。近年來傾斜角已由6°～12°增至13°～17°,使穿孔速度加快。生產(chǎn)直徑250mm以上鋼管，采用二次穿孔,以減少毛管的壁厚。帶主動(dòng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)盤穿孔、帶后推力穿孔、軸向出料和循環(huán)頂焊等新工藝也取得一定的發(fā)展,從而強(qiáng)化了穿孔過程,改進(jìn)了毛管質(zhì)量。自動(dòng)軋管機(jī)：把厚壁毛管軋成薄壁荒管。一般經(jīng)2～3道次，軋制到成品壁厚,總延伸率約為1.8～2.2。70年代以來，用單孔槽軋輥、雙機(jī)架串列軋機(jī)、雙槽跟蹤軋制和球形頂頭等技術(shù)，都提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了軋管機(jī)械化。均整機(jī)：結(jié)構(gòu)與穿孔機(jī)相似。均整的目的在于消除內(nèi)外表面缺陷和荒管的橢圓度，減少橫向壁厚不均勻。近年采用三輥均整機(jī)，提高了均整機(jī)變形量和均整效率。定徑機(jī)：由3～12架組成，減徑機(jī)由12～24架組成，減徑率約達(dá)3～12％。50年代出現(xiàn)的張力減徑機(jī),在調(diào)整輥速和減徑的同時(shí)，以適當(dāng)?shù)膹埩刂票诤?。新型張力減徑機(jī)一般用三輥式，有18～28架，最大減徑率達(dá)75％，減壁率達(dá)44％，出口速度達(dá)每秒18mm自動(dòng)軋管機(jī)組常用系列有外徑為100mm、140mm、250mm和400mm四種,生產(chǎn)外徑17～426mm鋼管。機(jī)組的特點(diǎn)是在穿孔機(jī)上實(shí)現(xiàn)主要變形，規(guī)格變化較靈活，生產(chǎn)品種范圍較廣。由于連續(xù)軋管技術(shù)的發(fā)展，已不再建造140mm以下的機(jī)組。連續(xù)軋管生產(chǎn)：生產(chǎn)設(shè)備由穿孔機(jī)、連續(xù)軋管機(jī)、張力減徑機(jī)組成。圓坯穿成毛管后插入芯棒，通過7～9架軋輥軸線互呈90°配置的二輥式軋機(jī)連軋。軋后抽芯棒，經(jīng)再加熱后進(jìn)行張力減徑,可軋成長(zhǎng)達(dá)165m的鋼管。140mm連續(xù)軋管機(jī)組年產(chǎn)40～60萬噸，為自動(dòng)軋管機(jī)組的2～4倍。這種機(jī)組的特點(diǎn)是適于生產(chǎn)外徑168mm以下鋼管,設(shè)備投資大,裝機(jī)容量大,芯棒長(zhǎng)達(dá)30m,加工制造復(fù)雜。70年代后期出現(xiàn)的限動(dòng)芯棒連續(xù)軋管機(jī),軋制時(shí)外力強(qiáng)制芯棒以小于鋼管速度運(yùn)動(dòng)，可改善金屬流動(dòng)條件，用短芯棒軋制長(zhǎng)管和大口徑鋼管。周期軋管生產(chǎn)：以多邊形和圓形鋼錠或連鑄坯作原料，加熱后經(jīng)水壓穿孔成杯形毛坯，再經(jīng)二輥斜軋延伸機(jī)軋成毛管,然后在帶有變直徑孔槽的周期軋管機(jī)上,軋輥轉(zhuǎn)一圈軋出一段鋼管。周期軋管機(jī)又稱皮爾格爾軋管機(jī)。周期軋管生產(chǎn)是用鋼錠作原料，宜于軋制大直徑的厚壁鋼管和變斷面管。三輥軋管生產(chǎn)：主要用于生產(chǎn)尺寸精度高的厚壁管。這種方法生產(chǎn)的管材，壁厚精度達(dá)到±5％，比用其他方法生產(chǎn)的管材精度高一倍左右，見圖1.1。60年代由于新型三輥斜軋機(jī)（稱Transval軋機(jī)）的發(fā)明，這種方法得到迅速發(fā)展。新軋機(jī)特點(diǎn)是軋到尾部時(shí)迅速轉(zhuǎn)動(dòng)入口回轉(zhuǎn)機(jī)架來改變輾軋角，從而防止尾部產(chǎn)生三角形，使生產(chǎn)品種的外徑與壁厚之比，從12擴(kuò)大到35，不僅可生產(chǎn)薄壁管，還提高了生產(chǎn)能力。圖1.1三輥軋管機(jī)組生產(chǎn)流程頂管生產(chǎn)：傳統(tǒng)的方法是方坯經(jīng)水壓穿孔和斜軋延伸成杯形毛管，由推桿將長(zhǎng)芯棒插入毛管杯底，順序通過一系列孔槽逐漸減小的輥式模架，頂軋成管。這種生產(chǎn)方法設(shè)備投資少，可用連鑄坯，能生產(chǎn)直徑達(dá)1070mm、壁厚到200mm的特大特厚的管，但生產(chǎn)效率低,壁厚比較厚，管長(zhǎng)比效短。出現(xiàn)CPE法的新工藝后,管坯經(jīng)斜軋穿孔成荒管，收口后頂軋延伸成管，克服了傳統(tǒng)方法的一些缺點(diǎn)，已成為無縫管生產(chǎn)中經(jīng)濟(jì)效益較好的方法。擠壓管生產(chǎn)：首先將剝皮圓坯進(jìn)行穿孔或擴(kuò)孔，再經(jīng)感應(yīng)加熱或鹽浴加熱，并在內(nèi)表面涂敷潤(rùn)滑劑送入擠壓機(jī),金屬通過?？缀托景糁g環(huán)狀間隙被擠成管材。主要用于生產(chǎn)低塑性的高溫合金管、異型管及復(fù)合管、有色金屬管等。這種方法生產(chǎn)范圍廣，但產(chǎn)量低。近年來，由于模具材料、潤(rùn)滑劑、擠壓速度等得到改進(jìn)，擠壓管生產(chǎn)也有所發(fā)展。軋、冷拔管生產(chǎn)：用于生產(chǎn)小口徑薄壁、精密和異形管材。生產(chǎn)特點(diǎn)是多工序循環(huán)工藝。用周期式冷軋管機(jī)冷軋,其延伸率可達(dá)6～8，見圖1.2。60年代開始向高速、多線、長(zhǎng)行程、長(zhǎng)管坯方向發(fā)展。主要用于生產(chǎn)壁厚小于1mm極薄精密管材，冷軋?jiān)O(shè)備復(fù)雜，工具加工困難，品種規(guī)格變換不靈活；通常采用冷軋、冷拔聯(lián)合工藝，即先以冷軋減壁，獲得大變形量，然后以冷拔獲得多種規(guī)格。圖1.2冷軋、冷拔管生產(chǎn)3.本章小結(jié)第一章介紹了鋼管的發(fā)展簡(jiǎn)史以及鋼管軋制生產(chǎn)工藝流程。初步介紹了多種軋管方式的結(jié)構(gòu)，應(yīng)用范圍以及優(yōu)缺點(diǎn)等。二、單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.總體方案1.1軋輥機(jī)架的確定鋼管的在張力定徑機(jī)上不僅受到徑向壓縮，同時(shí)還受到縱向拉伸，鋼管在減徑的同時(shí)，壁厚也在減薄。在張力定徑機(jī)上，張力是靠相鄰機(jī)架軋輥間有一速度差來產(chǎn)生的，速度差越大，則張力越大，反之則越小。張力的大小是通過改變軋輥速度實(shí)現(xiàn)的。普通定徑機(jī)是采用二輥式的工作機(jī)座。這種定徑機(jī)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)的鋼管壁厚不均，尤其是減徑量增大是更明顯，甚至出現(xiàn)鋼管內(nèi)孔變方的缺陷；另一缺點(diǎn)是軋輥尺寸大，會(huì)使整個(gè)機(jī)組的長(zhǎng)度增加。因此，在張力減徑機(jī)上采用三輥或四輥式工作機(jī)座較好。三輥式張力減徑機(jī)的機(jī)架可作成方的，也可作成圓的。三個(gè)軋輥互成120度布置，每個(gè)軋輥兩端裝在滾動(dòng)軸承上，互相間用圓錐齒輪聯(lián)接，也就是把齒輪機(jī)座和工作機(jī)座作成一體，相鄰機(jī)架的軋輥軸線相差60度。由于鋼管斷面的變形任務(wù)由三個(gè)軋輥分擔(dān)，對(duì)每個(gè)軋輥來說變形任務(wù)就減輕了，因而輥徑小，機(jī)架結(jié)構(gòu)緊湊，縮短了機(jī)架間距和機(jī)組總長(zhǎng)。而且由于軋輥切槽深度淺，鋼管橫斷面上的壁厚能夠均勻。從變形特點(diǎn)上分析，四輥式比三輥式好，但是由于軋輥數(shù)增加，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以目前使用的大多數(shù)定徑機(jī)為三輥式的，其機(jī)架結(jié)構(gòu)圖如2.1。圖2.1三輥式張力定徑機(jī)工作機(jī)座結(jié)構(gòu)1.2傳動(dòng)裝置的確定傳動(dòng)方式主要有：?jiǎn)为?dú)傳動(dòng)、集體傳動(dòng)、差動(dòng)傳動(dòng)，各傳動(dòng)形式具體敘述如下：①單獨(dú)傳動(dòng)單獨(dú)傳動(dòng)的張力定徑機(jī)很少采用。因?yàn)椋考軠p徑機(jī)都需要一臺(tái)功率較大的電機(jī)來帶動(dòng)，整個(gè)機(jī)組的電機(jī)功率過大，電器控制裝置費(fèi)用高，技術(shù)復(fù)雜。另外，當(dāng)鋼管咬入時(shí)不可避免的要發(fā)生速度降現(xiàn)象，不能保證鋼管上的張力穩(wěn)定，軋出的鋼管在整個(gè)長(zhǎng)度上壁厚不均。②集體傳動(dòng)集體傳動(dòng)的張力定徑機(jī)，有以下三種調(diào)節(jié)機(jī)架間的張力大小的途徑。a.主電機(jī)通過圓錐齒輪傳動(dòng)裝置帶動(dòng)各個(gè)機(jī)架，在每個(gè)機(jī)架的圓錐齒輪傳動(dòng)裝置和機(jī)架間，都有一套輔助液壓傳動(dòng)裝置，用來調(diào)整每個(gè)機(jī)架的軋輥速度。采用這種方法，液壓傳動(dòng)裝置要傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)軋輥所需的全部扭矩。因此，液壓裝置要相當(dāng)龐大，制造和維護(hù)都比較困難。b.采用兩臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其中一臺(tái)主電機(jī)借助圓錐齒輪傳動(dòng)裝置給軋輥以基本轉(zhuǎn)速，而另一臺(tái)電機(jī)通過另一套圓錐齒輪傳動(dòng)裝置和裝在每個(gè)機(jī)架上的差動(dòng)裝置，使相鄰機(jī)架軋輥轉(zhuǎn)速差增大或減小，從而增大或減小機(jī)架間張力。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是完全采用電器傳動(dòng)，容易掌控，缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)不靈活。c.采用一臺(tái)主電機(jī)經(jīng)圓錐齒輪傳動(dòng)裝置，給軋輥以基本轉(zhuǎn)速，同時(shí)在每個(gè)機(jī)架上配套一套液壓傳動(dòng)裝置，通過差動(dòng)裝置來調(diào)整每個(gè)機(jī)架的軋輥轉(zhuǎn)速。這種傳動(dòng)方法的液壓傳動(dòng)裝置不負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)動(dòng)軋輥所需的全部扭矩，只起調(diào)節(jié)控制張力的作用。因此。液壓傳動(dòng)裝置比第一種要小，操作也比較方便，克服了前兩種的缺點(diǎn)，現(xiàn)在多數(shù)張力減徑機(jī)采用這種傳動(dòng)方式。集體驅(qū)動(dòng)雖然設(shè)備比較復(fù)雜，制造比較困難，但是能克服咬入鋼管時(shí)所產(chǎn)生的速度降，保證各機(jī)架間的一定張力，同時(shí)，電機(jī)的總功率小，所以比單獨(dú)傳動(dòng)優(yōu)越。在張力定徑機(jī)上，鋼管是在機(jī)架間承受張力的情況下軋制的。鋼管按順次通過各架軋機(jī)，在鋼管頭部進(jìn)入軋機(jī)和尾部離開軋機(jī)的一段時(shí)間內(nèi)，鋼管承受的張力是變化的。因此，鋼管兩端都會(huì)產(chǎn)生壁厚縱向不均的缺陷，壁厚不均的管端必須切去，為了減少切頭損失，要盡量縮短機(jī)架間距，另外用張力減徑法應(yīng)盡量生產(chǎn)長(zhǎng)管，以相對(duì)減少切頭損失，理想的情況是將連續(xù)不斷的鋼管送至張力減徑機(jī)中進(jìn)行減徑。因此，在能夠?qū)崿F(xiàn)無頭減徑的連續(xù)電焊管和連續(xù)爐悍管機(jī)組中，張力減徑機(jī)就能充分發(fā)揮他的優(yōu)越性。減徑后的鋼管很長(zhǎng)時(shí)，可以用飛剪機(jī)在鋼管進(jìn)行過程中鋸切成需要的長(zhǎng)度。這套張力定徑機(jī)由傳動(dòng)裝置、差動(dòng)齒輪箱、減速箱、機(jī)架、液壓調(diào)速系統(tǒng)、光電系統(tǒng)六部組成。軋機(jī)的啟動(dòng)、停車、觀察用轉(zhuǎn)情況都集中在操作臺(tái)上。整個(gè)軋機(jī)由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，主電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸節(jié)帶動(dòng)傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸上有六對(duì)圓錐齒輪，每對(duì)圓錐齒輪通過齒輪傳動(dòng)差動(dòng)齒輪，使聯(lián)接定徑機(jī)的減速箱高速軸獲得一個(gè)速度，通過減速器傳給軋輥。當(dāng)附加速度等于零時(shí)，使軋輥獲得的速度，稱為軋輥的基本轉(zhuǎn)速，因?yàn)闇p速箱中6對(duì)齒輪速比是變化的，致使1—6架工作機(jī)座的軋輥基本轉(zhuǎn)速是遞增的。傳動(dòng)軸上的圓錐齒輪除帶動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)差動(dòng)齒輪外，還帶動(dòng)增速機(jī)構(gòu)，使獲得固定高轉(zhuǎn)速，通過聯(lián)軸器接變量泵，變量泵向定量馬達(dá)供油，使馬達(dá)獲得一個(gè)轉(zhuǎn)速，通過聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動(dòng)差動(dòng)機(jī)構(gòu)，使聯(lián)接減徑機(jī)的減速箱高速軸又獲得一個(gè)可變化速度。可變化速度與上述一樣，通過減速器傳給軋輥，使軋輥又獲得一個(gè)轉(zhuǎn)速，稱為附加速度。附加速度與基本轉(zhuǎn)速疊加，因而可達(dá)到調(diào)節(jié)軋輥轉(zhuǎn)速的目的。③差動(dòng)傳動(dòng)差動(dòng)傳動(dòng)的張力定徑機(jī)由于采用差動(dòng)機(jī)構(gòu)而得名。所謂差動(dòng)傳動(dòng)，即利用差動(dòng)系統(tǒng)，在主傳動(dòng)的基礎(chǔ)上，附加以疊加傳動(dòng)。差動(dòng)變速器有多種形式，如圖2.2這里采用錐齒輪傳動(dòng)的差動(dòng)變速器。圖2.2差動(dòng)變速器軋輥由錐齒輪差動(dòng)變速器的行星架傳動(dòng),接主電機(jī)，接液壓馬達(dá)。軋制力矩和出軸速度用如下關(guān)系表示：式中:，。所以主電機(jī)和液壓馬達(dá)各承受一半的軋制的力矩。1.3參數(shù)計(jì)算本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是針對(duì)單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)機(jī)構(gòu)、機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行具體的分析和計(jì)算，電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)方式和機(jī)架的選擇，主要零件的設(shè)計(jì)和校核以及軸承的選用和壽命計(jì)算等。首先應(yīng)設(shè)定對(duì)應(yīng)的性能參數(shù)，如下：?jiǎn)屋S傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)主要參數(shù)：毛坯直徑為?55mm，加工管外徑為?50mm，內(nèi)徑為?42mm；第一孔厚：D1=45mm，d1=42mm；出口：D=50mm，d=42mm；芯棒：d2=42mm；軋輥?zhàn)畲缶€速度：v=3m∕s。由以上數(shù)據(jù)計(jì)算：a.機(jī)架的確定本設(shè)計(jì)內(nèi)容是最后一個(gè)機(jī)架，一般油氣管線的，像API5L，GB/T9711-2011都有對(duì)定徑率或擴(kuò)徑率有要求的，規(guī)定在0.3%～1.5%之間。定徑率或減徑率主要是整形保證鋼管管徑、橢圓度等，其次會(huì)增加鋼管的屈服強(qiáng)度（包申格效應(yīng)。如果鋼管屈服強(qiáng)度低，可以選用較大擴(kuò)徑率，使之屈服強(qiáng)度升高）。因此,在設(shè)計(jì)時(shí)取減徑率為0.5%。b.軋制總壓力的確定機(jī)架孔型直徑：式中：—減徑率，這里最后一架減徑率為0.5%d=42×（1-0.5）=21mm橢圓系數(shù)：式中：—長(zhǎng)半軸與短半軸的比值長(zhǎng)半軸：mm式中：a=1短半軸：mmb=42軋槽寬度：mmB=3軋輥的理想直徑：式中：—壓下量mm—咬入角，型鋼時(shí)取15°取軋輥直徑為750mm。底圓直徑：mm

Dd=750-2接觸面積的計(jì)算：得F=2889平均單位壓力的計(jì)算：式中：—考慮不接觸變形區(qū)和張力系數(shù)式中：—進(jìn)入孔型的鋼管平均直徑：式中：—進(jìn)入孔型的鋼管壁厚：孔管的平均直徑：孔型底部的軋輥半徑：式中：——孔型底部的軋輥半徑；——鋼管在孔型中的壓下量；變形阻力kf：=1.15式中為軋制溫度下管材的屈服點(diǎn)；、前、后張力系數(shù)；軸向?qū)?shù)變形：=上式中：為鋼管截面積；壁厚系數(shù)：切向?qū)?shù)變形：簡(jiǎn)化得：式中：——金屬的抗拉強(qiáng)度極限，45鋼的=676.2mpa；t——軋制溫度，取t=950℃——軋制后管子的壁厚尺寸系數(shù)；=0.6=445.991MPa所以軋制壓力：P=2889××445.991×=1288.468KN軋制力矩的確定：f——金屬與軋輥間的摩擦系數(shù)——軋輥速度與管子速度一致的點(diǎn)所形成的軋制直徑相符合的中心角2——是軋輥對(duì)鋼管的包角==50-42=8——軋輥半徑代入數(shù)據(jù)得：Rl=θsin—軋輥材料修正系數(shù)，鋼輥=1，硬面鑄鐵軋輥=0.8t—軋制溫度，取軋制溫度t=950度M=0.46×1288.468×42×1.4總功率的驗(yàn)算及電機(jī)的選擇a.減速器的確定定徑機(jī)的軋輥的轉(zhuǎn)速一般為30—140r/min,這里取40r/min，由于軋制的最大的速度為1.2m/s,同時(shí)減速器與軋輥軸的距離比較遠(yuǎn)，所以取兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)取ZLY560-14-I，其公稱傳動(dòng)比為14，實(shí)際為14.14。單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)由于是以來保證無縫鋼管外徑尺寸精度及表面質(zhì)量和鋼管壁厚的，故要求三個(gè)軋輥的轉(zhuǎn)速相同，因此單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)的主電機(jī)軸上的力矩有兩部分組成，即：式中：—單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)主電機(jī)的力矩—單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)軋輥上的最大軋制力==91186.838Nm式中：—附加摩擦力矩，即當(dāng)軋制時(shí)由于軋制力作用在軋輥軸承上，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其他傳動(dòng)中的摩擦而產(chǎn)生的附加力矩i—主電機(jī)與軋輥間的傳動(dòng)比附加力矩包括兩部分，其一是由于單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)的軋制總壓力P在軋輥上所產(chǎn)生的附加摩擦力矩，這部分已經(jīng)包括在軋輥傳動(dòng)力矩之內(nèi)；另一部分為各傳動(dòng)零件推算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩。式中：——主電機(jī)到軋輥間傳動(dòng)效率，一般為=0.96—0.98，取=0.97主電機(jī)軸上的力矩為：b.主電機(jī)的選擇：式中：—額定靜力矩—電機(jī)最大轉(zhuǎn)速—電機(jī)過載系數(shù)可選K值如下：可逆轉(zhuǎn)電機(jī)：=2.5—3.0不可逆轉(zhuǎn)電機(jī)：=1.5—2.0帶有飛輪的電機(jī)：=4-6取=3.0設(shè)計(jì)選用YZR(355--10)電機(jī)，其額定=132Kw,轉(zhuǎn)速為588r/min。屬于冶金用繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)。1.5本章小結(jié)本章節(jié)對(duì)單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)的總體結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行梳理，用所給數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。包括傳動(dòng)裝置和電機(jī)的選擇，軋制力矩以及功率的設(shè)計(jì)計(jì)算。2.齒輪及軸系設(shè)計(jì)2.1齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)為了保證鋼管的表面質(zhì)量要求三個(gè)軋輥軸是同速的，所以齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是1，只起傳遞力矩的作用而不起變速的作用，即兩齒輪的齒數(shù)是相同的。又因?yàn)槿侀g的夾角都是60度，所以采用直齒錐齒輪傳動(dòng)且其分度圓錐角為=30度。為了設(shè)計(jì)及維護(hù)方便，兩粘合的齒輪為相同的。2.2選取材料，確定許用應(yīng)力單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)齒輪傳動(dòng)的力矩是比較大的，所以選取硬度較大的材料。選用20CrMnTi,經(jīng)淬火后，其硬度為870—880HBS，抗拉強(qiáng)度，屈服極限。由于是硬齒面，所以按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)式中：m—錐齒輪大端的端面模數(shù)—齒數(shù)比K—載荷系數(shù)，可以近似取K=1.3—1.7，當(dāng)載荷平穩(wěn)傳動(dòng)精度高轉(zhuǎn)速較低，以及齒輪兩側(cè)布置軸承時(shí)K取小值?！X寬系數(shù)——齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩——彎曲許用應(yīng)力——復(fù)合齒形系數(shù)定齒根彎曲許用應(yīng)力：在機(jī)械設(shè)計(jì)中給出了的變化范圍，當(dāng)齒輪材質(zhì)及熱處理質(zhì)量達(dá)到很高要求時(shí)，可取上ME，達(dá)到中等要求時(shí)取中限MQ，達(dá)到最低要求時(shí)取下限ML。雙向傳動(dòng)，即在對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力下工作的齒輪其值乘以系數(shù)0.7。—試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞極限，已知：=525MPa—試驗(yàn)齒輪應(yīng)力修正系數(shù)，一般取=2—彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，一般取=1—彎曲確定最小安全系數(shù)，一般傳動(dòng)=1.3—1.5，重要傳動(dòng)=1.6—3.0，這里取=1.6計(jì)算齒輪的名義轉(zhuǎn)矩：由于單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比i=1，因此兩齒輪完全相同，且傳遞的扭矩是總的2/3。上式中：—單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)主軸的輸入功率—單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速式中：—主電機(jī)到軋輥間的傳動(dòng)效率，一般情況為=0.8—0.92，取=0.92選擇載荷系數(shù)：通常近似取k=1.3—1.7,當(dāng)原動(dòng)機(jī)為電機(jī)、汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、工作載荷平穩(wěn)，且齒輪軸承對(duì)稱時(shí)，取小值。當(dāng)齒輪制造精度高時(shí)，可以減小內(nèi)部動(dòng)載荷k可取較大值，取k=1.3.選取齒寬系數(shù)：式中：b—齒輪輪齒寬度R—錐齒輪外錐距一般取=0.25—0.5，取=0.45初定齒輪系數(shù)：初步確定齒輪齒數(shù)，螺旋角，齒數(shù)比=1確定復(fù)合齒形系數(shù)：因?yàn)閮升X輪所選用的材料及外形相同，因此齒輪的齒根彎曲許用應(yīng)力相同，錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)為7，變位系數(shù)x=0。所以由機(jī)械設(shè)計(jì)表（5—38）得=4.02。即=15.984取m=16所以齒輪的參數(shù)如下：齒數(shù)：Z=23，齒寬，b=118模數(shù)：m=16，齒頂角頂隙：，分度圓直徑壓力角：=，齒頂圓直徑螺旋角：，齒根圓直徑齒數(shù)比：=1，當(dāng)量齒數(shù)：=27，齒頂高：，頂錐角齒根高：，根錐角錐距：2.3傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸是機(jī)器的主要組成零件之一，一切回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件，都必須安裝在傳動(dòng)軸上才能傳動(dòng)動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。最小軸頸的估算：式中：C——由軸的材料和軸承情況確定的常數(shù)因?yàn)閭鲃?dòng)的力矩比較大，且受到交變載荷，所以選取合金材料。選取42CrMo,取C=98。由于主傳動(dòng)軸的輸入端連接聯(lián)軸器部位使用花鍵聯(lián)接，要有花鍵槽，所以其軸頸應(yīng)增大8%，即：又所以取輸入端聯(lián)軸器的軸徑為168聯(lián)軸器部位花鍵的設(shè)計(jì)：根據(jù)GB1144-72且=168，所以花鍵的參數(shù)如下：齒數(shù)Z=41，齒頂圓直徑=160壓力角=，齒根圓直徑=170模數(shù)m=4，分度圓直徑d=164齒寬b=186鼓型齒的設(shè)計(jì)：聯(lián)接軋輥和傳動(dòng)齒輪箱的齒輪聯(lián)接軸，與一般齒輪聯(lián)接軸節(jié)不完全相同，這是因?yàn)檐堓侀g距需要調(diào)整，要求齒輪聯(lián)軸的傾角要比一般的齒輪聯(lián)接節(jié)的大，所以要求這種連接軸的外齒套作成特殊形狀。（如圖2.3）外齒套的齒頂和齒根都作成以套筒中心線上o點(diǎn)為中心的球面，齒型為鼓型斷面，這樣就能滿足軋輥徑向調(diào)整的要求。由于采用這種齒輪聯(lián)接軸更換軋輥就比采用萬向聯(lián)接軸方便得多。圖2.3鼓型齒聯(lián)軸器鼓型齒參數(shù)：齒數(shù)Z=41，齒頂圓直徑=352齒寬b=80，壓力角=模數(shù)m=8，分度圓直徑d=328軋輥的設(shè)計(jì)：力學(xué)計(jì)算中得到的軋輥理想直徑為750，軋輥半徑為，一般取軋輥的厚度T=（50％-70％）Rd。圖2.4軋輥圖取190孔槽寬度最大為mm，所以取。軸承段軸的設(shè)計(jì)：軸承是由意大利INNSE公司提供的，為雙列自動(dòng)調(diào)心圓柱滾子軸承，能滿足軋輥徑向調(diào)整時(shí)產(chǎn)生小的轉(zhuǎn)角的要求，其型號(hào)為32930/DF其主要尺寸如圖2.5：圖2.5自動(dòng)調(diào)心滾子軸承d=220，D=340，b=95d的配合為過盈配合所以公差取，D的配合為基軸制所以配合取。軸承兩端的兩個(gè)小梯形孔是為了方便對(duì)軸承潤(rùn)滑而設(shè)計(jì)的其尺寸如上圖所示。為了減小軸的彎矩，從而增強(qiáng)軸的抗彎扭強(qiáng)度，要使軸承盡量靠近軋輥和錐齒輪，為了使軸承和軋輥的定位良好，所以要用軸肩來定位，它要定位在軸承的內(nèi)環(huán)上所以取軸肩的直徑d=229,寬度b=20。軸承部的軸要與軸承相配合所以其軸徑為220，同時(shí)為了對(duì)軸承進(jìn)行左定位其軸段的長(zhǎng)度要小于軸承的寬度2—3毫米，即其長(zhǎng)度為95-3=92。軸承的左邊安裝錐齒輪，但為了使軸承定位同時(shí)軸承和錐齒輪不能直接接觸，所以中間要用間隔環(huán)隔開。其結(jié)構(gòu)如圖2.6：圖2.6間隔環(huán)因?yàn)殄F齒輪的內(nèi)孔徑為190，所以取d=192,D要與錐齒輪的大端面相匹配同時(shí)要對(duì)軸承的內(nèi)環(huán)進(jìn)行定位所以D不能大于軸承內(nèi)環(huán)的直徑，取D=240，厚度b=5。齒輪與軸是花鍵聯(lián)接，其軸徑應(yīng)為花鍵的頂圓直徑減去頂隙，所以花鍵段的軸徑，光軸配合段的軸徑為，由齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)可得，軸承左邊的一段軸的長(zhǎng)度為3+5+35.5=43.5。與花鍵配合的一段軸的長(zhǎng)度為103-43.5-4=55.5。這一部分的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2.7：圖2.7軋輥?zhàn)筮叺妮S段自由軸段的設(shè)計(jì)：由于三軋輥軸為正三角形分布，所以自由段相對(duì)而言比較長(zhǎng)，所以為了減小軸的受力狀況，也同時(shí)為了避免軸與機(jī)架直接接觸而在軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生干摩擦，所以需要在自由軸段設(shè)計(jì)組合軸承。其基本尺寸如圖2.8：圖2.8組合軸承1是外墊套其尺寸為203×250×11，2是滾子環(huán)其尺寸為200×250×15，3是隔套。由于要對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻，所以要用環(huán)將軸承和軋輥隔開，需要有環(huán)。軋輥的直徑為190，環(huán)的右側(cè)面要與軋輥相匹配，根據(jù)軋輥和其軸段的尺寸可得環(huán)I的尺寸如圖2.9：圖2.9油環(huán)I有，左邊與軸套配合所以，。d的配合為基軸制配合為H7，要求要大于環(huán)II中的所以取，其它各配合面的粗糙度如圖2.10所示。其兩端面的圓跳動(dòng)精度為0.025。圖2.10間隔環(huán)II軋輥的直徑為190，d要與軋輥軸配合所以d=190,其配合為基軸制H7，它與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，1處安裝密封圈的部位，O型環(huán)200×5.7，所以。要與定位軸肩相配合，所以=230，，。軋輥段的軸的長(zhǎng)度的確定：圖2.11軋輥段軸圖所以軋輥軸的長(zhǎng)度為：22+10+325+10=367，其又側(cè)有軸套對(duì)其進(jìn)行定位，應(yīng)減去2—3毫米，所以軸段的長(zhǎng)度為367-3=364。軋輥右側(cè)理論上應(yīng)與左側(cè)相同，但如果兩側(cè)都有軸肩軋輥就無法進(jìn)行安裝，同時(shí)為了安裝和維護(hù)的方便所以使用同一型號(hào)的軸承，軸承的尺寸已經(jīng)確定，為了安裝軋輥右側(cè)軸徑應(yīng)梯次減小，那么安裝軸承的軸段要有軸套I，其尺寸如圖3.13：圖2.12軸套I圖B上安裝軸承所以取B=92，C點(diǎn)的高度起對(duì)軸承的定位作用，所以d=233,與環(huán)I相匹配，取=240。其內(nèi)部尺寸如圖。內(nèi)部寬度為8的矩形槽為密封槽，密封圈的尺寸為195×5.7。所以其軸段的長(zhǎng)度為134。軸承的右側(cè)是間隔環(huán)和錐齒輪，與上面的設(shè)計(jì)的尺寸相同。但錐齒輪的軸徑減小了，齒形的尺寸沒有變化。其尺寸如圖2.13：為了使錐齒輪進(jìn)行右定位，需要對(duì)主軸進(jìn)行右端蓋的設(shè)計(jì)，其頂圓要對(duì)錐齒輪起定位作用，取為200，其它尺寸如圖2-14所示：圖2.14右端蓋端蓋左側(cè)要與錐齒輪匹配，所以其圓跳動(dòng)為0.012，22的孔為安裝聯(lián)接端蓋和錐齒輪的螺栓的部位，螺栓為GB5782—86，M20×65，個(gè)數(shù)為4。軸承套的設(shè)計(jì)：由于在工作中要對(duì)軸承進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑，所以在安裝軸承時(shí)要安裝軸承套，它的內(nèi)孔要與軸承的外環(huán)相匹配，上側(cè)的內(nèi)槽要與環(huán)I進(jìn)行匹配，下面是軸承套圖2.15軸承套其內(nèi)部安裝組合軸承，直徑為17的孔為固定軸承套的光孔，其作用是對(duì)軸承套進(jìn)行定位以及防止軸承套跟著軸承一起轉(zhuǎn)動(dòng)。個(gè)數(shù)為2，在一條直線上。其中的小圓孔起冷卻和潤(rùn)滑軸承管道的作用。直徑為22的光孔作用是把軸承套緊固在機(jī)架上，螺栓的型號(hào)為GB5782—86,M20×70,6個(gè)螺栓均勻分布。圖2.16軸套從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)：由于單軸傳動(dòng)三輥聯(lián)合穿軋定徑機(jī)三軋輥軸成正三角型分布，同時(shí)具有相同的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，所以其軸具有相同性，從動(dòng)軸除自由段和鼓型聯(lián)接軸外，其它方面完全相同，其右邊無錐齒輪間隔環(huán)，直接用兩端蓋對(duì)軸承和錐齒輪進(jìn)行定位。對(duì)錐齒輪進(jìn)行定位的端蓋與主軸的端蓋相同，其端蓋的尺寸如圖2.17所示：圖2.17端蓋圖直徑為22的光孔是緊固螺栓的部位，螺栓緊固在軸上，其螺栓為GB70—85，M20×50。個(gè)數(shù)為4均勻分布。對(duì)軸承定位的端蓋結(jié)構(gòu)和尺寸如圖2.18：圖2.18端蓋直徑為22的光孔是緊固螺栓的部位，螺栓緊固在軸上，其螺栓為GB5782—86,M20×65。個(gè)數(shù)為4均勻分布。直徑為11的光孔是緊固螺栓的部位，螺栓緊固在軸套I上，其螺栓為GB5782--85,M10×45。個(gè)數(shù)為2分布在一條直線上且與直徑為22的光孔不在過圓心的同一直線上。2.4本章小結(jié)首先進(jìn)行齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)，根據(jù)硬度需求所選材料為20CrMnTi。通過查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、機(jī)械設(shè)計(jì)表得到齒數(shù)模數(shù)等數(shù)據(jù)。之后是主動(dòng)軸和兩根從動(dòng)軸各個(gè)軸段及配合部分零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括鍵、軸承、軸承套、鼓型齒輪、軋輥等內(nèi)容。其中兩根從動(dòng)軸設(shè)計(jì)參數(shù)完全相同。3.軸的校核3.1主傳動(dòng)軸的校核先作出軸的受力圖，取集中載荷作用于齒輪及軸承的中點(diǎn)，受力圖如圖2.19：圖2.19主軸受力圖B為組合軸承，C、G為調(diào)心滾子軸承，D、F為錐齒輪，E為軋輥，A為聯(lián)軸器。軋輥上的作用力的確定，轉(zhuǎn)矩：由于軸承C、G和錐齒輪D、F都關(guān)于軋輥中心對(duì)稱，所以和大小相等方向相反，相互抵消，且圓周力=，徑向力，，齒輪的分度圓直徑為374.92，軋輥的最小底圓直徑為750-42=708mm。。CD間的距離為95，DE間的距離為263.5。由于對(duì)稱性可得：，。（水平面受力）F由直齒錐齒輪受力得：Ft=（）=9.989=9.989所以其彎矩圖如圖2.20：圖2.20水平面彎矩圖垂直面上的受力：得：其彎矩圖如2.21：圖2.21垂直面彎矩圖合成彎矩圖2.22：圖2.22合成彎矩圖扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度的計(jì)算：A點(diǎn)的扭矩最大的且其軸徑最小，所以A點(diǎn)所受的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度是最大的。其扭矩圖如圖2.23：圖2.23扭矩圖彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度：因單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，所以應(yīng)力校正系數(shù)=0.6，則合成當(dāng)量彎矩，由機(jī)械設(shè)計(jì)表（12—2）得。所以其合成彎扭圖如圖2.24：圖2.24彎扭合成圖其中危險(xiǎn)截面有A、D、E、F四各截面。<<因?yàn)榍?，所以因?yàn)榍遥约此暂S的強(qiáng)度滿足要求。3.2鍵的校核花鍵的校核：——各齒間載荷不均勻系數(shù)，一般取=0.7—0.8，取=0.8——齒數(shù)，——齒的工作高度，漸開線花鍵h=m——齒的工作長(zhǎng)度=b，——平均直徑，漸開線花鍵=m——許用擠壓應(yīng)力取120<所以符合要求。3.3從動(dòng)軸的校核由于從動(dòng)軸是主動(dòng)軸的一部分，所以其結(jié)構(gòu)和尺寸都相同，且其所受的扭矩比主傳動(dòng)軸的小，因此其所受的彎扭強(qiáng)度比主傳動(dòng)軸的要小，即其強(qiáng)度滿足要求。3.4校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度確定齒面接觸疲勞許用應(yīng)力：，—齒輪的接觸疲勞許用應(yīng)力—試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限，取=1650MPa—接觸強(qiáng)度的