三輥定徑機(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)闡明書(畢業(yè)論文)題目：三輥定徑機(jī)的設(shè)計(jì)專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化無縫鋼管的生產(chǎn)在西方國家里占管類鋼材比例的50%,而在我國的生產(chǎn)還和西方有Theproductionofseamlesspipeinthenationofthenationofthewesthashascarriedontheinputoflargenumbershopefullyhascaughtupwiquality,calculate,checkit.Comparetworollsizingmilltothreerlatterhasahigheraccuratebutcan'tadjust,hasmoretools.Now,therehaThereforeinthefuturethepipeoadvancedmanufacturingtechnologytoenlargetype,improveKeywords:sizingmill;speedcontrolsystem;l I Ⅱ 5 51.2無縫管生產(chǎn)簡介 5第二章三輥定徑機(jī)系統(tǒng) 2.1總體方案 軋輥機(jī)架確實(shí)定 傳動裝置確實(shí)定 .1單獨(dú)傳動 .2集體傳動 .3差動傳動 2.2參數(shù)計(jì)算 性能參數(shù) 機(jī)架個(gè)數(shù)確實(shí)定 軋制總壓力確實(shí)定 軋制力矩確實(shí)定 2.3總功率的驗(yàn)算及電機(jī)的選擇 23與軋輥軸相聯(lián)接的減速器確實(shí)定 附加力矩M,確實(shí)定 24主電機(jī)的選擇 2.4齒輪傳動設(shè)計(jì) 25選用材料，定許用應(yīng)力 252.4.2按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 25.1定齒根彎曲許用應(yīng)力σrp .2計(jì)算齒輪的名義轉(zhuǎn)矩T 26.3選擇載荷系數(shù)K .4選用齒寬系數(shù)φ .5初定齒輪系數(shù) .6確定復(fù)合齒形系數(shù)Ys 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 28.1確定齒面接觸疲勞許用應(yīng)力 .2校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 2.5主傳動軸的設(shè)計(jì) 29最小軸頸的估算 29聯(lián)軸器部位花鍵的設(shè)計(jì) 鼓型齒的設(shè)計(jì) 軋輥的設(shè)計(jì) 軸承段軸的設(shè)計(jì) 自由軸段的設(shè)計(jì) 環(huán)的設(shè)計(jì) 軋輥右側(cè)軸段的設(shè)計(jì) 右端蓋的設(shè)計(jì) 軸承套的設(shè)計(jì) 2.6從動軸的設(shè)計(jì) 422.7軸的校核 43主傳動軸的校核 43.1軋輥上的作用力確實(shí)定 從動軸的校核 2.8軸承壽命計(jì)算 47第三章液壓調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1系統(tǒng)的工況分析 483.2確定液壓系統(tǒng)圖 483.3執(zhí)行元件的負(fù)載計(jì)算 493.4液壓系統(tǒng)工作壓力的計(jì)算 3.5選用液壓馬達(dá) 3.6選用液壓泵 3.7選擇控制閥 3.8管件的選擇 3.9液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算 第四章定徑機(jī)的潤滑和冷卻 4.1定徑機(jī)的潤滑系統(tǒng) 潤滑的特點(diǎn)和作用 單個(gè)定徑機(jī)的潤滑系統(tǒng) 54.1油杯接頭 .2給油器 .3帶密封的管接頭 .4直通管接頭 4.2冷卻系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)的作用 單個(gè)定徑機(jī)的冷卻系統(tǒng) .1分派器 .2冷卻直通接頭 .4噴頭 .5管夾 結(jié)束語 參照文獻(xiàn) 第一章引言此后，由于1890年自行車的發(fā)明，以及進(jìn)入1923年代以來汽車的普及等原因，鋼鋼管的使用是由1823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80～90%)或冷軋、冷拔(約占10～20%)措施生產(chǎn)。熱軋管用的坯料有圓形、方形或煉鋼煉鋼地壓開坯初朝管壞定徑機(jī)減徑機(jī)均整機(jī)的最大外徑來表達(dá)。無縫鋼管生產(chǎn)措施見表1,括號中數(shù)字為創(chuàng)制年代。注圓管坯穿孔機(jī)推軋穿孔機(jī)軋管機(jī)斜軋機(jī)周期限動芯排連軋管機(jī)鍋爐管特長、厚合金管簡單異形管穿孔工序無縫鋼管生產(chǎn)有近123年的歷史。德國人曼尼斯曼兄弟于1885年首先發(fā)明二輥斜軋穿孔機(jī)，1891年又發(fā)明周期軋管機(jī)，1923年瑞士人施蒂費(fèi)爾(R.C.Stiefel)發(fā)明自動軋管機(jī)(也稱頂頭式軋管機(jī)),后來又出現(xiàn)了持續(xù)式軋管機(jī)和頂管機(jī)等多種延伸機(jī)，開始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)的改善，三輥穿孔機(jī)的出現(xiàn)，尤其是應(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)了無縫管與焊管競爭的能力。70年代無縫管與焊管正并駕齊驅(qū)，世界鋼管產(chǎn)量以每年5%以上的速度遞增。中國穿孔機(jī)：常用的二輥斜軋穿孔過程見圖2。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)成一種傾斜角。近年來傾斜角已由6°~12°增至13°~17°,圖2穿孔過程示意定徑機(jī)：由3～12架構(gòu)成，減徑機(jī)由12～24架構(gòu)成，減徑率約達(dá)3～12%。50年機(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1。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。年產(chǎn)40～60萬噸，為自動軋管機(jī)組的2～4倍。這種機(jī)組的特點(diǎn)是適于生產(chǎn)外徑168mm連軋管冷鋸管坯123度到達(dá)±5%,比用其他措施生產(chǎn)的管材精度高一倍左右。工藝流程見圖4。60年代由于新型三輥斜軋機(jī)(稱Transval軋機(jī))的發(fā)明，這種措施得到迅速發(fā)展。新軋機(jī)特點(diǎn)是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。減徑減徑管坯一加熱涂玻璃粉壓力穿孔感應(yīng)加熱涂玻璃粉檢查成品管檢查成品管70年代，采用強(qiáng)力旋壓法已能生產(chǎn)管徑達(dá)6000mm、直徑與壁厚之比達(dá)10000以上環(huán)工藝。用周期式冷軋管機(jī)冷軋，其延伸率可達(dá)6～8(圖6)。60年代開始向高速、多圖6冷軋管機(jī)第二章三輥定徑機(jī)系統(tǒng)作成一體，相鄰機(jī)架的軋輥軸線相差60度。傳動裝置確實(shí)定.1單獨(dú)傳動單獨(dú)傳動的張力定徑機(jī)很少采用。由于，每架減徑機(jī)都需要一臺功率較大的電機(jī)來帶動，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。此外，當(dāng)鋼管咬入時(shí)不可防止的要發(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)長度a.主電機(jī)通過圓錐齒輪傳動裝置帶動各個(gè)機(jī)架，在每個(gè)機(jī)架的圓錐齒輪傳動裝置和機(jī)液壓傳動裝置要傳遞轉(zhuǎn)動軋輥所需的所有扭矩。因此，液壓裝置要相稱龐大，制造b.采用兩臺電機(jī)驅(qū)動，其中一臺主電機(jī)借助圓錐齒輪傳動裝置給軋輥以基本轉(zhuǎn)速，而另一臺電機(jī)通過另一套圓錐齒輪傳動裝置和裝在每個(gè)機(jī)架上的差動裝置，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。這種措施的長處是完全采c.采用一臺主電機(jī)經(jīng)圓錐齒輪傳動裝置，給軋輥以基本轉(zhuǎn)速，同步在每個(gè)機(jī)架上配套一套液壓傳動裝置，通過差動裝置來調(diào)整每個(gè)機(jī)架的軋輥轉(zhuǎn)速。這種傳動措施的液壓傳動裝置不承擔(dān)轉(zhuǎn)動軋輥所需的所有扭矩，只起調(diào)整控制張力的作用。因此。液由于減速箱中6對齒輪速比是變化的，致使1—6架工作機(jī)座的軋輥基本轉(zhuǎn)速是遞增的。上述同樣，通過減速器傳給軋輥，使軋輥又獲得一種轉(zhuǎn)速，稱為附加速度。附加速度與基本轉(zhuǎn)速疊加，因而可到達(dá)調(diào)整軋輥轉(zhuǎn)速的目的。變化變量泵的斜盤角度，及可變化流量，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速也對應(yīng)變化，從而實(shí)現(xiàn)軋機(jī)單獨(dú)調(diào)整轉(zhuǎn)速的目的。差動傳動的張力定徑機(jī)由于采用差動機(jī)構(gòu)而得名。所謂差動傳動，即運(yùn)用差動系統(tǒng)，在主傳動的基礎(chǔ)上，附加以疊加傳動。差動變速器有多種形式，如圖2.2這里采用錐齒輪傳動的差動變速器。軋輥由錐齒輪差動變速器的行星架傳動。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)系表達(dá)：式中M。=0.5M,M,=0.5M。因此主電機(jī)和液壓馬達(dá)各承受二分之一的軋制的力重要內(nèi)容是針對三輥定徑機(jī)機(jī)構(gòu)、機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析和計(jì)算，電動機(jī)、傳動方式和機(jī)架的選擇，重要零件的設(shè)計(jì)和校核以及軸承的選用和壽命計(jì)算等。性能參數(shù)最大壁厚：22.6mm最小壁厚：6.20mm最大直徑：247.8mm最大壁厚：25.20mm長度：32m出口處：830度機(jī)架個(gè)數(shù)確實(shí)定減徑機(jī)的外徑減徑率每架是3.5—12%,總的外徑減徑率最大為75%。各架減徑率分a.第一架選用微小的減徑率約3—5%,第二架采用大的減徑率約8—12%。b.靠近尾部的機(jī)架減徑率應(yīng)逐漸減小，直到最終機(jī)架減徑率為零，以保證成品管具有c.前面機(jī)架應(yīng)采用較大減徑率，由于此時(shí)軋件溫度較高，變形抗力較小，另一方面，軋制速度較小，因而單個(gè)機(jī)架所消耗的動力較低。總減徑率：(255-169.4)/255×100%=33.6%根據(jù)以上規(guī)律?。旱谝患軠p徑率為3%第二架減徑率為12%第三架減徑率為10%第四架減徑率為第五架減徑率為第六架減徑率為軋制總壓力確實(shí)定ξ,——長半軸與短半軸的比值△h——壓下量(mm)α——咬入角，型鋼時(shí)取15°F=0.95B√0.5(b-a)[D?-0.5l——孔型底部的軋輥半徑：△d——鋼管在孔型中的壓下量；k,——變形阻力：o,為軋制溫度下管材的屈服點(diǎn)；式中：σ,——金屬的抗拉強(qiáng)度極限，45鋼的σ,=676.2mpa;P=3684.667×10?×445.991×10?=164P=9172.15×10?×445.991×10?=409PR=4784.397×10?×445.991×10?=213P=4228.204×10?×445.991×10?=18P?=3383.27×10?×445.991×10?=150P?=4201.98×10?×445.991×10?=187軋制力矩確實(shí)定f——金屬與軋輥間的摩擦系數(shù)α——軋輥材料修正系數(shù)t——軋制溫度t=950度鋼輥α=1,硬面鑄鐵軋輥α=0.82.3總功率的驗(yàn)算及電機(jī)的選擇與軋輥軸相聯(lián)接的減速器確實(shí)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,同步減速器與軋輥軸的距離比較遠(yuǎn)，因此取兩級展開式圓柱齒輪減速器。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(表16-2-2)取ZLY560-14-I,其公稱傳動比為14,實(shí)際為14.14。三輥定徑機(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，故規(guī)定三個(gè)軋輥的轉(zhuǎn)速相似，因此三輥定徑機(jī)的主電機(jī)軸上的力矩有兩部分構(gòu)成，即：M?——三輥定徑機(jī)主電機(jī)的力矩附加力矩M,確實(shí)定推算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩M,。K——電機(jī)過載系數(shù)采用荷夫推薦電機(jī)過載系數(shù)K值如下：不可逆轉(zhuǎn)電機(jī)帶有飛輪的電機(jī)588r/min。屬于冶金用繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)。2.4齒輪傳動設(shè)計(jì)為了保證鋼管的表面質(zhì)量規(guī)定三個(gè)軋輥軸是同速的，因此齒輪傳動的傳動比是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)是相似的。又由于三輥間的夾角都是60度，因此采用直齒錐齒輪傳動且其分度圓錐角為δ=30度。為了設(shè)計(jì)及維護(hù)以便，兩粘合的齒輪為相似的。選用材料，定許用應(yīng)力三輥定徑機(jī)齒輪傳動的力矩是比較大的，因此選用硬度較大的材料。選用20CrMnTi,經(jīng)淬火后，其硬度為870—880HBS,抗拉強(qiáng)度σ,=1080MPa,屈服極限σ,=835MPa。由于是硬齒面，因此按齒根彎曲疲勞強(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)m——錐齒輪大端的端面模數(shù)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。PR——齒寬系數(shù)T——齒輪傳動的轉(zhuǎn)矩σrp——彎曲許用應(yīng)力.1定齒根彎曲許用應(yīng)力σ可取上ME,到達(dá)中等規(guī)定時(shí)取中限MQ,到達(dá)最低規(guī)定時(shí)取下限ML。雙向傳動，即在對稱循環(huán)變應(yīng)力下工作的齒輪其值乘以系數(shù)0.7。P=P×η輪軸承對稱時(shí)，取小值。當(dāng)齒輪制造精度高時(shí)，可以減小內(nèi)部動由機(jī)械設(shè)計(jì)表(5—11)一般取9=0.25—0.5,取φ=0.45初步確定齒輪齒數(shù)Z?=Z?=23,螺旋角β=33°,齒數(shù)比變位系數(shù)x=0。因此由機(jī)械設(shè)計(jì)表(5—38)頂錐角δ=δ+0。=30?+2?=32°根錐角δ;=δ-0,=30?-3?=27°Gmm——試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限，由機(jī)械設(shè)計(jì)表(5—33)得動取Smin=1.3—1.6,這里取Smin=1.5。Z?——材料彈性系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)表(5—7)得Z=1882.5主傳動軸的設(shè)計(jì)由于傳動的力矩比較大，且受到交變載荷，因此選用合金材料。選用42CrMo,由機(jī)械設(shè)計(jì)表(12—4)得C=98。8%,因此144.924×(1+8%)=156.518又因此取輸入端聯(lián)軸器的軸徑為168z——齒數(shù)h——齒的工作高度，漸開線花鍵h=ml——齒的工作長度l=b鼓型齒的設(shè)計(jì)聯(lián)接軋輥和傳動齒輪箱的齒輪聯(lián)接軸，與一般齒輪聯(lián)接軸節(jié)不完全相似，這是由于軋輥間距需要調(diào)整，規(guī)定齒輪聯(lián)軸的傾角要比一般的齒輪聯(lián)接節(jié)的大，因此規(guī)定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)整的規(guī)定。由于采用這種齒輪聯(lián)接軸更換軋輥就比采用萬向聯(lián)接軸以便得多。鼓型齒參數(shù)：齒數(shù)Z=41齒頂圓直徑d?=352齒寬b=80壓力角α=20°模數(shù)m=8分度圓直徑d=328軋輥的設(shè)計(jì)力學(xué)參數(shù)計(jì)算中得到軋輥的理想直徑為750,軋輥半徑中最小的為R?=252.185一般取軋輥的厚度T=(50%～70%)R?？撞蹖挾茸畲鬄锽=212.722,因此取b=325,b?=420。軸承段軸的設(shè)計(jì)軸承是由意大利INNSE企業(yè)提供的，為雙列自動調(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)角的規(guī)定，其型號為32930/DF其重要尺寸如圖2.5:d的配合為過盈配合因此公差取),D軸承兩端的兩個(gè)小梯形孔是為了以便對軸承潤滑而設(shè)計(jì)的其尺寸如圖所示。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，因此要用軸肩來定位，它要定位在軸承的內(nèi)環(huán)上因此取軸肩的直徑d=229,寬度b=20。軸承部的軸要與軸承相配合因此其軸徑為220,同步為了對軸承進(jìn)行左定位其軸段的長度要不不小于軸承的寬度2—3毫米，即其長度為95-3=92。軸承的左邊安裝錐齒輪，但為了使軸承定位同步軸承和錐齒輪不能直接接觸，因此中間要用間隔環(huán)隔開。其構(gòu)造如圖2.6:圖2.6間隔環(huán)由于錐齒輪的內(nèi)孔徑為190,因此取d=192,D要與錐齒輪的大端面相匹配同步要對軸承的內(nèi)環(huán)進(jìn)行定位因此D不能不小于軸承內(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，因此花鍵段的軸徑d?=190-2=188,光軸配合段的軸徑為d,=191,由齒輪的構(gòu)造參數(shù)可得，軸承左邊的一段軸的長度為3+5+35.5=43.5。與花鍵配合的一段軸的長度為103-43.5-4=55.5。這一部分的構(gòu)造簡圖如圖2.7:由于三軋輥軸為正三角形分布，因此自由段相對而言比較長，所認(rèn)為了減小軸的受力狀況，也同步為了防止軸與機(jī)架直接接觸而在軸轉(zhuǎn)動時(shí)產(chǎn)生干摩擦，因此需要在自由軸段設(shè)計(jì)組合軸承。其基本尺寸如圖2.8:1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。環(huán)的設(shè)計(jì)由于要對軸承進(jìn)行潤滑和冷卻，因此要用環(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2.10:圖2.10油環(huán)I所示。其兩端面的圓跳動精度為0.025。環(huán)Ⅱ的尺寸如圖2.11:圖2.11間隔環(huán)Ⅱ軋輥的直徑為190,d要與軋輥軸配合因此d=190,其配合為基軸制H7,它與軸一起轉(zhuǎn)動，1處安裝密封圈的部位，O型環(huán)200×5.7,因此d?=200。d?要與定位軸肩相配合，因此d?=230,d?=233,d?=240。軋輥段的軸的長度確實(shí)定：圖2.12軋輥段軸圖因此軋輥軸的長度為：22+10+325+10=367,其又側(cè)有軸套對其進(jìn)行定位，應(yīng)減去2—3側(cè)軸徑應(yīng)梯次減小，那么安裝軸承的軸段要有軸套I,圖2.13軸套I圖I相匹配，取d?=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。因此其軸段的長度為134。軸承的右側(cè)是間隔環(huán)和錐齒輪，與上面的設(shè)計(jì)的尺寸相似。但錐齒輪的軸徑減小了，齒形的尺寸沒有變化右端蓋的設(shè)計(jì)為了使錐齒輪進(jìn)行右定位，需要對主軸進(jìn)行右端蓋的設(shè)計(jì)，其頂圓要對錐齒輪起定位作用，取為200,其他尺寸如下：圖2.15右端蓋端蓋左側(cè)要與錐齒輪匹配，因此其圓跳動為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)由于在工作中要對軸承進(jìn)行冷卻和潤滑，因此在安裝軸承時(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，下面是軸承套的尺寸如圖圖2.16軸承套圖圖中中間直徑為17的孔為固定軸承套的光孔，其作用是對軸承套進(jìn)行定位和防止軸承套伴隨軸承一起轉(zhuǎn)動。其個(gè)數(shù)為2,在一條直線上。其中的小圓孔起冷卻和潤滑軸承的管A向圖為圖2.17:圖2.17A向圖圖2.18間隔環(huán)I圖2.20軸承套定位和防止軸承套伴隨軸承一起轉(zhuǎn)動。其個(gè)數(shù)為2,在一條直線上。其中的小圓孔起冷型號為GB5782—86,M20×70,個(gè)數(shù)為6均勻分布。圖2.21軸套圖2.22端蓋圖個(gè)數(shù)為4均勻分布。圖2.23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2.24:.1軋輥上的作用力確實(shí)定相反，互相抵消，且圓周力F?=F?,徑向力Fc=F,F?=F,FCD間的距離為95,DE間的距離為263.5。Fo?×95-F×358.5+F?×622-F=Ftanα·sinδ=54.918×10∴Fc=F=F,=9.989×103N又F,=1G948.955N,mFc+F+Fg=FD?+FF??×95-F×358.5+F?×622-G圖2.26垂直面彎矩圖G圖2.27合成彎矩圖其扭矩圖如圖2.28:彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度：因單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，因此應(yīng)力校正系數(shù)α=0.6,則合成當(dāng)量彎矩G其中危險(xiǎn)截面有A、D、E、F四各截面。由于從動軸是積極軸的一部分，因此其構(gòu)造和尺寸都相似，且其所受的扭矩比主傳動軸的小，因此其所受的彎扭強(qiáng)度比主傳動軸的要小，即其強(qiáng)度滿足規(guī)定。C——基本額定動載荷ε——壽命系數(shù)，球軸承。=3,滾子軸承。=10/3因此有第三章液壓調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)的工況分析在每個(gè)機(jī)架上配套一套液壓傳動裝置，通過差動裝置來調(diào)整每個(gè)機(jī)架的軋輥轉(zhuǎn)速。這種傳動措施的液壓傳動裝置不承擔(dān)轉(zhuǎn)動軋輥所需的所有扭矩，只起調(diào)整控制張力的作用。因此，液壓傳動裝置較小，操作也比較以便，目前多數(shù)張力減徑機(jī)采用這種傳動方傳動軸上的圓錐齒輪除帶動齒輪驅(qū)動差動齒輪外，還帶動增速機(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)獲得一種轉(zhuǎn)速，通過聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動差動機(jī)構(gòu)，使聯(lián)接減徑機(jī)的減速箱高速軸又獲得一種可變化速度。可變化速度與上述同樣，通過減速器傳給軋輥，使軋輥又獲得一種轉(zhuǎn)速，稱為附加速度。附加速度與基本轉(zhuǎn)速疊加，因而可到達(dá)調(diào)整軋輥轉(zhuǎn)速的目的。3.2確定液壓系統(tǒng)圖其原理圖如圖3.1:其工作原理為：系統(tǒng)是由雙向變量軸向柱塞泵和雙向定量徑向柱塞馬達(dá)構(gòu)成的泵控馬達(dá)式容積調(diào)速系統(tǒng)。變化泵的排量，即可變化變化馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)大范圍的無極調(diào)速。泵的排量可通過電機(jī)、蝸桿減速器調(diào)整泵的擺角大小來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)，液壓馬達(dá)進(jìn)油側(cè)的高壓油使左側(cè)的換向閥換向，將馬達(dá)的排油側(cè)與溢流閥接通，因此，閉式系統(tǒng)中的油液不停從溢流閥中排出一部分回到油箱，進(jìn)行冷卻和過濾。所排出的油液和泄漏損失由專用的齒輪泵進(jìn)行補(bǔ)充。左側(cè)的兩個(gè)溢流閥作為安全及緩沖用。當(dāng)液壓馬達(dá)停止或換向時(shí)，由于馬達(dá)的慣性作用，在馬達(dá)原排油側(cè)的油液將被壓縮而產(chǎn)生高壓(此時(shí)通向左側(cè)的溢流閥的通路已被換向閥關(guān)閉),如壓力到達(dá)左側(cè)溢流閥的調(diào)定應(yīng)力，即自動向原進(jìn)油側(cè)溢油，從而產(chǎn)生制動、緩沖、到達(dá)安全保護(hù)的作用。中間的液動換向閥用以自動將應(yīng)力表與壓力油路接通，從而指示油路中的工作壓力。3.3執(zhí)行元件的負(fù)載計(jì)算單個(gè)定徑機(jī)需要的最大軋制力矩為91.187KNm,由于進(jìn)過差動齒輪后，其轉(zhuǎn)矩分為兩部分，一部分由錐齒輪直接傳遞給差動齒輪，另一部分由液壓系統(tǒng)傳遞給傳動齒輪。根據(jù)差動齒輪的構(gòu)造特點(diǎn)，可以確定主電機(jī)和液壓馬達(dá)各承受二分之一的軋制的力矩，液3.4液壓系統(tǒng)工作壓力的計(jì)算液壓系統(tǒng)的工作壓力一般按機(jī)器的功率大小來選擇。小功率工作壓力可選≤6.3～7.0MPa;大功率可選7.0~31.5MPa。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表(29—10)得工作壓力P=20MPa3.5選用液壓馬達(dá)馬達(dá)的流量Q=q?mx(3-2)馬達(dá)的規(guī)格為：MRE250D55/A(力士樂樣本)3.6選用液壓泵液壓泵的工作壓力pp=p?+△p(3-3)液壓泵的流量Q,≥KQmm(3-4)3.7選擇控制閥各閥按其所接入的回路搜需的最大流量和工作壓力選擇。三位三通閥：3WH6D5X/3.8管件的選擇壓油管的選用：系統(tǒng)所需的最大流量Omx=7175ml/s,對于壓油管壓力高時(shí)v≤3~6m/s,這里取油在管路中的流速v=3m/s,因此有：壓油管壁厚其中當(dāng)時(shí)，安全系數(shù)n=4,σ?是抗拉強(qiáng)度取考慮與閥用螺紋聯(lián)接等原因，取壁厚δ=8,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表(33-1)選用壓油管為071×8的無縫鋼管。為了以便安裝起見，選用回油管與壓油管的內(nèi)徑、壁厚均相似。3.9液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算管道的布設(shè)由工廠的實(shí)際設(shè)備布局決定，因此這里的管長