下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 119709850摘 要方管，顧名思義，它是種方形體的管型，很多種材質(zhì)的物質(zhì)都可以形成方管體，大多數(shù)方管以鋼管為多數(shù)，多為結(jié)構(gòu)方管，裝飾方管，建筑方管等。方管，是方形管材的一種稱(chēng)呼，也就是邊長(zhǎng)相等的的鋼管。是帶鋼經(jīng)過(guò)工藝處理卷制而成。一般是把帶鋼經(jīng)過(guò)拆包，平整，卷曲，焊接形成圓管，再由圓管軋制成方形管然后剪切成需要長(zhǎng)度。一般是 50 根每包。用于大直徑熱軋無(wú)縫鋼管生產(chǎn)的二輥式定徑機(jī)雖然技術(shù)成熟，但由于受孔型半徑差大、孔型側(cè)壁對(duì)軋件有效高、外徑尺寸精度較低；由于內(nèi)傳動(dòng)三輥式定徑機(jī)的每個(gè)幾家都需要兩對(duì)規(guī)格較大的螺旋錐形齒輪，但國(guó)內(nèi)加工該試論困難，而外傳動(dòng)三輥定徑機(jī)則需要在底下布置電機(jī)，基建投資較大。為了克服二輥式定徑機(jī)生產(chǎn)鋼管尺寸精度低的弱點(diǎn)，基于目前的條件，在借鑒熱軋方矩形管和焊管生產(chǎn)定徑技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出用于無(wú)縫鋼管生產(chǎn)的四輥式定徑機(jī)。關(guān)鍵詞：定徑機(jī)；方管；無(wú)縫鋼管；設(shè)計(jì)計(jì)算下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 119709851下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 119709850AbstractTubes, as the name suggests, it is a kind of square body tube type and material of many kinds of material can form a square body, most of the square tube with steel tube for most, square pipe structure, decoration Square, building square. The square is a square, called pipes, is equal to the length of steel pipe. The strip is made by the process of processing volume. Generally, the strip is cut down, flat, coiled, welded round tube, then rolled into square tube by tube and cut into length Generally 50 per pack.For large diameter hot-rolled seamless steel tube production and type fixed size machine although the technology is mature, but because by groove radius difference, side wall of pass of rolling high, precision of the outside dimension lower; due to the transmission of the three roller set size machine each several need two pairs of specifications larger spiral bevel gear, but discussion on the difficulties of domestic processing and outside three roll sizing mill is required under motor arrangement, infrastructure investment is large.In order to overcome two roll top production pipe size precision low weakness. Based on the present conditions, in reference to the hot rolling rectangular pipe and welded pipe production sizing technology based on Design for seamless steel tube production of four roller sizing machine.Key words: sizing mill;Square tube ;Seamless steel tube ; design calculation 下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985目 錄摘 要 .1Abstract .21 引言 .31.1 概述 31.1.1 我國(guó)無(wú)縫鋼管生產(chǎn)和裝備的發(fā)展歷程 .31.1.2 方管 .41.1.3 四輥方孔型機(jī)架特點(diǎn) 72 四輥定徑機(jī)系統(tǒng) .92.1 總體方案 92.1.1 軋輥機(jī)架的確定 .92.1.2 傳動(dòng)裝置的確定 .102.2 參數(shù)計(jì)算 112.2.1 性能參數(shù) .122.2 軋制力輥的設(shè)計(jì)計(jì)算 122.2.1 輥?zhàn)拥牟贾梅桨冈O(shè)計(jì) .122.2.2 軋制力的計(jì)算 .122.2.3 軋輥的幾何參數(shù)及材質(zhì)選用 .132.2.4 軋輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .142.2.5 軋制總壓力的確定 .142.2.4 軋制力矩的確定 .152.3 總功率的驗(yàn)算及電機(jī)的選擇 162.3.1 與軋輥軸相聯(lián)接的減速器的確定 .162.3.2 附加力矩的確定 .162.3.3 主電機(jī)的選擇 .162.4 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 172.4.1 選取材料，定許用應(yīng)力 .172.4.2 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) .172.4.3 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 .202.5 主傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 202.5.1 最小軸頸的估算 .202.5.2 聯(lián)軸器部位花鍵的設(shè)計(jì) .21下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 119709852.5.3 鼓型齒的設(shè)計(jì) .212.5.4 軸承段軸的設(shè)計(jì) .222.5.5 環(huán)的設(shè)計(jì) .232.5.6 軸承套的設(shè)計(jì) .242.6 軸承壽命計(jì)算 273 液壓調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) .283.1 系統(tǒng)的工況分析 283.2 執(zhí)行元件的負(fù)載計(jì)算 283.3 擬定液壓系統(tǒng)圖 293.4 液壓系統(tǒng)工作壓力的計(jì)算 293.5 選取液壓馬達(dá) 303.6 選取液壓泵 303.7 選擇控制閥 303.8 管件的選擇 313.9 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算 314 定徑機(jī)的潤(rùn)滑和冷卻 .324.1 定徑機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng) 324.1.1 潤(rùn)滑的特點(diǎn)和作用 .325 結(jié)束語(yǔ) .346 參考文獻(xiàn) .34下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 1197098501 引言1.1 概述1.1.1 我國(guó)無(wú)縫鋼管生產(chǎn)和裝備的發(fā)展歷程1.1.1.1 生產(chǎn)發(fā)展歷程概況1)我國(guó)無(wú)縫鋼管生產(chǎn)發(fā)展快,生產(chǎn)發(fā)展歷程總體呈現(xiàn)出：從穩(wěn)到快，從無(wú)到有，到多，到產(chǎn)能過(guò)剩的發(fā)展趨勢(shì)。1962 年，攀成鋼公司，原名成都無(wú)縫鋼管廠投產(chǎn)，全國(guó)自動(dòng)軋管機(jī)組生產(chǎn) 15 萬(wàn) t，無(wú)縫鋼管產(chǎn)量總量為 16 萬(wàn) t，自動(dòng)軋管機(jī)組占了一大部分。1986 年，寶山鋼鐵股份有限公司無(wú)縫鋼管廠，原名寶鋼無(wú)縫鋼管廠投產(chǎn)，全國(guó)自動(dòng)軋管機(jī)組生產(chǎn)將近 100 萬(wàn) t，無(wú)縫鋼管產(chǎn)量總量為 146 萬(wàn) t，自動(dòng)軋管機(jī)組占了將近四分之三；1993 年，天津鋼管公司，原名天津鋼管公司投產(chǎn)，全國(guó)自動(dòng)軋管機(jī)組生產(chǎn)將近120 萬(wàn) t，無(wú)縫鋼管產(chǎn)量總量為 284 萬(wàn) t，自動(dòng)軋管機(jī)組占了將近一半。2000 年開(kāi)始，新建的連軋、精密和三輥軋管機(jī)組陸續(xù)投產(chǎn)，產(chǎn)量開(kāi)始急速上升，直到 2009 年才出現(xiàn)拐點(diǎn)。但從 2010 年和 2011 年 1-9 月來(lái)看，產(chǎn)量仍然在上升。從我國(guó)無(wú)縫鋼管的產(chǎn)量、進(jìn)出口量和表觀消費(fèi)量的關(guān)系來(lái)看，2009 年由于世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響，我國(guó)無(wú)縫鋼管出口量下降 292 萬(wàn) t，好在國(guó)家采取了調(diào)控政策，使國(guó)內(nèi)的表觀消費(fèi)量增加 361 萬(wàn) t。2010 年，我國(guó)無(wú)縫鋼管出口量雖然略有回升(63 萬(wàn) t)。2)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，利潤(rùn)從高到低，到微薄，到虧損。圖 1.1 所示為 2005-2010 年我國(guó)無(wú)縫鋼管產(chǎn)量最大的前 10 家企業(yè)的產(chǎn)量變化情況。從近 6 年的產(chǎn)量變化可以看出：5 家企業(yè)的產(chǎn)量從 2008 年開(kāi)始下降，其中 4 家連續(xù)下降 3 年，到 2010 年都沒(méi)有恢復(fù)到2007 年的產(chǎn)量水平。1 家下降 2 年后才于 2010 年有所回升：另外 5 家從 2009 年開(kāi)始產(chǎn)量下降，其中 4 家到 2010 年仍在下降。圖 1.1 我國(guó)無(wú)縫鋼管產(chǎn)量趨勢(shì)圖1.1.1.2 主要熱軋無(wú)縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組的發(fā)展歷程下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 1197098511）自動(dòng)軋管機(jī)組自動(dòng)軋管機(jī)組是我國(guó)出現(xiàn)的第 1 種無(wú)縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組。1953 年在原鞍鋼無(wú)縫鋼管廠(現(xiàn)鞍鋼股份有限公司無(wú)縫鋼管廠)建成投產(chǎn)的是前蘇聯(lián)制造的中 140mm 小型軋管機(jī)組，該廠于 1958 年利用廢舊材料和設(shè)備。自行設(shè)計(jì)制造和安裝了中 76mm 穿孔機(jī)和自動(dòng)軋管機(jī)各 l 臺(tái)，用于生產(chǎn)冷拔用毛管。后來(lái)又制造了 3套(紅旗 1，2，3 號(hào))分別被調(diào)往重慶、云南和山西等地，這種機(jī)組后來(lái)就被發(fā)展成了所謂的“①76mm 自動(dòng)軋管機(jī)組”。。2)頂管機(jī)組頂管機(jī)組是我國(guó)出現(xiàn)的第 2 種無(wú)縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組。1962 年在成都建成投產(chǎn)的是匈牙利制造的西 133 mm 小型頂管機(jī)組；1988 年由我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的 l 套中 102 mm 新式頂管機(jī)組(CPE)在江蘇常州建成投產(chǎn)：1993 年原漢口軋鋼廠從德國(guó)購(gòu)買(mǎi)了 1 套中 114 mm CPE(二手設(shè)備)并于 2001 年建成投產(chǎn)；1996年原武漢重型鑄鍛廠為了滿足我國(guó)大直徑厚壁高壓鍋爐管的需要．建成投產(chǎn)了我國(guó)第1 套西 1 066 mm 大型頂管機(jī)組。3)狄塞爾“圓盤(pán)”軋管機(jī)組狄塞爾“圓盤(pán)”軋管機(jī)組是我國(guó)出現(xiàn)的第 5 種無(wú)縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組。1971 年原鞍鋼無(wú)縫鋼管廠自行設(shè)計(jì)制造的狄塞爾軋管機(jī)組建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力 3 萬(wàn) t，先后經(jīng)過(guò)兩次改造后，產(chǎn)品規(guī)格從中 76 mm 擴(kuò)大到了中 108 mm，1983 年生產(chǎn)了汽車(chē)半軸管。1987 年產(chǎn)量達(dá)到 6.2 萬(wàn) t。1 989 年該廠在總結(jié)和提高生產(chǎn)、設(shè)備使用及維護(hù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制造了中 100mm 新型狄塞爾軋管機(jī)，更名為“圓盤(pán)軋管機(jī)”。隨后．此類(lèi)機(jī)組在合肥等處制造并建成投產(chǎn)了多套。由于精密軋管機(jī)組的發(fā)展，大多在“圓盤(pán)軋管機(jī)”上增加了輾軋角。使其變成了簡(jiǎn)單的精密軋管機(jī)。1.1.2 方管1.1.2.1 方矩形管有如下特點(diǎn)：(1)產(chǎn)品斷面形狀和尺寸可按用戶需要設(shè)計(jì)。型材斷面結(jié)構(gòu)合理，斷面系數(shù)與熱軋型鋼相比更加優(yōu)越。(2)不同架次的方矩形管機(jī)組和不同的工藝參數(shù)，為生產(chǎn)各種斷面形狀的產(chǎn)品提供了主要的技術(shù)保障。(3)可生產(chǎn)許多種復(fù)雜異型斷面管材，實(shí)現(xiàn)了品種的多樣化。(4)用于制造機(jī)車(chē)車(chē)輛和建筑行業(yè)。特別是在建筑行業(yè)中，制造大型結(jié)構(gòu)件具有很好的斷面特性，施工方便，減少鋼材消耗。(5)在土木工程中，具有好的耐沖擊性、經(jīng)濟(jì)性、安全性，適用于防震防火結(jié)構(gòu)。其良好的抗震性能，大大提高了建筑物的安全可靠性。(6)方矩形管的材質(zhì)可以多樣化，可以是碳素鋼，也可以是低合金鋼、不銹鋼。(7)產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模、品種和應(yīng)用范圍在擴(kuò)大，大量采用新技術(shù)、新工藝，設(shè)備生產(chǎn)高速化。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 119709852(8)空心方矩形管結(jié)構(gòu)體系輕，作為建筑鋼結(jié)構(gòu)，減輕了重量，給運(yùn)輸和安裝帶來(lái)方便，具有較好的截面特征。除了滿足承載要求，還不易扭轉(zhuǎn)，增強(qiáng)抗扭曲和抗多向軸向力的能力，強(qiáng)度和重量比很高。(9)生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)化，生產(chǎn)效率高。(10)管形構(gòu)件外表美觀，容易取得良好的美學(xué)效果，同時(shí)管形構(gòu)件還具有較大的平面外剛度，在框架結(jié)構(gòu)中，無(wú)須再組合便可直接取得幾乎相等的平面內(nèi)、外剛度，減少了加工工作量，基于截面的對(duì)稱(chēng)性，保證了構(gòu)件具有良好的穩(wěn)定性。1.1.2.2 方管的生產(chǎn)工藝方管直縫高頻焊接無(wú)縫方管具有工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，快速連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)，在民用建筑、石化、輕工等部門(mén)有廣泛用途。多用于輸送低壓流體或做成各種工程構(gòu)件及輕工產(chǎn)品。 1、直縫高頻焊接無(wú)縫方管的生產(chǎn)工藝流程 直縫焊接無(wú)縫方管是通過(guò)高頻焊接機(jī)組將一定的規(guī)格的長(zhǎng)條形鋼帶卷成圓管狀并將直縫焊接而成無(wú)縫方管。無(wú)縫方管的形狀可以是圓形的，也可以是方形或異形的，它取決于焊后的定徑軋制。焊接無(wú)縫方管的材料主要是：低碳鋼及σs≤300N/mm2、σs≤500N/mm2 的低合金鋼或其他鋼材。2、高頻焊接 高頻焊接是根據(jù)電磁感應(yīng)原理和交流電荷在導(dǎo)體中的趨膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)和渦流熱效應(yīng)，使焊縫邊緣的鋼材局部加熱到熔融狀態(tài)，經(jīng)滾輪的擠壓，使對(duì)接焊縫實(shí)現(xiàn)晶間接合，從而達(dá)到焊縫焊接之目的。高頻焊是一種感應(yīng)焊（或壓力接觸焊），它無(wú)需焊縫填充料，無(wú)焊接飛濺，焊接熱影響區(qū)窄，焊接成型美觀，焊接機(jī)械性能良好等優(yōu)點(diǎn)，因此在無(wú)縫方管的生產(chǎn)中受到廣泛的應(yīng)用。 無(wú)縫方管的高頻焊接正是利用交流電的趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，鋼材（帶鋼）經(jīng)滾壓成型后，形成一個(gè)截面斷開(kāi)的圓形管坯，在管坯內(nèi)靠近感應(yīng)線圈中心附近旋轉(zhuǎn)一個(gè)或一組阻抗器（磁棒），阻抗器與管坯開(kāi)口處形成一個(gè)電磁感應(yīng)回路，在趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的作用下，管坯開(kāi)口處邊緣產(chǎn)生強(qiáng)大而集中的熱效應(yīng)，使焊縫邊緣迅速加熱到焊接所需溫度經(jīng)壓輥擠壓后，熔融狀態(tài)的金屬實(shí)現(xiàn)晶間接合，冷卻后形成一條牢固的對(duì)接焊縫。 3、高頻焊管機(jī)組 方管的高頻焊接過(guò)程是在高頻焊管機(jī)組中完成的。高頻焊管機(jī)組通常由滾壓成型、高頻焊接、擠壓、冷卻、定徑、飛鋸切斷等部件組成，機(jī)組的前端配有儲(chǔ)料活套，機(jī)組的后端配有無(wú)縫方管翻轉(zhuǎn)機(jī)架；電氣部分主要有高頻發(fā)生器、直流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)和儀表自動(dòng)控制裝置等組成.下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 119709853方矩管工藝流程圖方矩管生產(chǎn)工藝流程原料準(zhǔn)備→縱剪機(jī)組→開(kāi)卷矯平→切頭對(duì)焊→活套儲(chǔ)料→導(dǎo)向平臺(tái)→粗成型→精成型→擠壓焊接→刮焊疤→水冷卻→定位矯直→跟蹤飛切→成品分檢→成品包裝圖 1.2 定徑機(jī)成型特點(diǎn)圖 1.3 定徑機(jī)原理圖下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 1197098541.1.2.3 方矩形管的生產(chǎn)工藝及其特點(diǎn)傳統(tǒng)方矩形管的生產(chǎn)工藝方式及特點(diǎn)(1)直接成方。直接成方有 2 種基本成型方式：一種是定彎曲半徑和彎曲中心；另一種是定彎曲半徑，彎曲中心內(nèi)移法。直接成方以熱軋帶鋼為原料，通過(guò)多道次擠壓，然后焊接成型，整個(gè)過(guò)程沒(méi)有進(jìn)行熱處理，無(wú)法清除擠壓過(guò)程產(chǎn)生的應(yīng)力。這種成型方式生產(chǎn)的冷彎方矩形管除了彎曲角的有限區(qū)域外，其余管體部位的材料特性與母體基本相近。不足之處是，無(wú)論焊縫在何位置，焊縫的閉合情況不理想，成型過(guò)程不穩(wěn)定，很難獲得高質(zhì)量產(chǎn)品。(2)將角鋼和槽鋼等拼接焊接成方矩形管。這種方式生產(chǎn)效率低，不能滿足大批量生產(chǎn)的要求，而且存在焊縫及外形質(zhì)量差，成本高。(3)冷拔成型。該工藝以無(wú)縫鋼管為原料，通過(guò)冷拔形成異型管，然后進(jìn)行熱處理，消除了在拉拔過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力。(4)先成圓管再成方矩形管，即“先圓后方”。用圓管成方矩形管的過(guò)程實(shí)際就是把圓弧段變?yōu)橹本€段。除角部抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度比母材提高外，延伸率有所下降?？蓾M足大批量生產(chǎn)。(5)圓管擠壓。以無(wú)縫鋼管為原料，通過(guò)多道次擠壓形成方矩形管，擠壓過(guò)程中產(chǎn)生應(yīng)力。傳統(tǒng)成型機(jī)的不足(1)二輥式軋機(jī)有上下兩個(gè)水平輥對(duì)鋼材施加變形，理論上原料成型速度與軋輥線速度一致。但在實(shí)際生產(chǎn)中，存在著大小不等的速度差，原料與軋輥相對(duì)運(yùn)動(dòng)，造成產(chǎn)品的表面被輥痕劃傷，嚴(yán)重影響產(chǎn)品表面質(zhì)量的提高。二輥式軋機(jī)不利于方矩形管角部的形成，只有在孔型設(shè)計(jì)時(shí)，給以適當(dāng)?shù)难由炝?，才能使方矩形管角部有較好的成型。(2)四輥式軋機(jī)雖然能很好地保證方矩形管角部的成型，但其結(jié)構(gòu)不緊湊，占地大，傳動(dòng)裝置難以布置，設(shè)備的造價(jià)較高。1.1.3 四輥方孔型機(jī)架特點(diǎn)四輥方孔型機(jī)架及其內(nèi)部傳動(dòng)系統(tǒng)是利用三輥熱軋圓孔型定徑機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)的，機(jī)組是采用單獨(dú)傳動(dòng)方式的微張力定減徑機(jī)組，每個(gè)機(jī)架只有一個(gè)主傳動(dòng)軸，四輥機(jī)架由對(duì)稱(chēng)布置的 4 個(gè)軋輥設(shè)在機(jī)架內(nèi)的中央位置，且 4 個(gè)軋輥呈 90。分布，縱向設(shè)置的一對(duì)軋輥為主動(dòng)輥，另一對(duì)軋輥為從動(dòng)輥，三輥機(jī)架只有 1 個(gè)主動(dòng)軸 2 個(gè)從動(dòng)軸。四輥方孔型機(jī)架的相關(guān)位置及定位尺寸與三輥圓孔型定徑機(jī)架保持一致，兩者可在同一生產(chǎn)線使用。方管生產(chǎn)過(guò)程中為了使鋼管由“圓”到“方”的變形量分配得當(dāng)，整套機(jī)組中圓孔型機(jī)架均為三輥機(jī)架，成型機(jī)架為 3 個(gè)四輥方孔型機(jī)架，布置在圓孔型機(jī)架后方管是由無(wú)縫圓管經(jīng)過(guò)熱軋得到的，其成型過(guò)程由 3 架四輥機(jī)架完成。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 119709855第一架起咬入作用，據(jù)咬入時(shí)的力學(xué)條件可知，保證咬入時(shí)的摩擦角大于咬入角便可實(shí)現(xiàn)；第二架起主要變形作用；第三架基本不參與變形，與橢圓孔型減徑率分配原則類(lèi)似，到成品機(jī)架減徑率接近于零，起成方作用。所以方管成品機(jī)架壓下量要據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況合理分配。1.1.3.1 孔型設(shè)計(jì)要點(diǎn)孔型半徑差如果我們?cè)O(shè)定二輥式定徑機(jī)的半徑差為一，那么三輥式定徑機(jī)的孔型半徑差則是50％。假設(shè)四輥式定徑機(jī) 4 個(gè)軋輥長(zhǎng)度相等。則其孔型半徑差 30％。但設(shè)計(jì)的四輥式定徑機(jī)的軋輥長(zhǎng)度不是等長(zhǎng)的。長(zhǎng)一點(diǎn)的軋輥的孔型半徑差和三輥式的是相同的，為二輥式的 50％；短一點(diǎn)的軋輥的孔型半徑差是二輥式的 15％。雖然設(shè)計(jì)的四輥式熱定徑機(jī)的軋輥分為主動(dòng)輥和從動(dòng)輥，但軋件的運(yùn)行速度很低、從動(dòng)輥的孔型半徑差很小，所以我們可以把軋件表面的速度差用孔型半徑差來(lái)代替。 圖 1.4 方管軋機(jī)孔型示意圖孔型加工方法不需要對(duì)機(jī)架整體進(jìn)行孔型加工，可先加工單個(gè)軋輥的孔型，最后將其組裝。這樣就可以用普通機(jī)床代替別的機(jī)床來(lái)完成任務(wù)。但普通機(jī)床也有其缺點(diǎn)，需要軋輥裝配工做精密的后期處理。軋輥孔型特征下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 119709856四輥式定徑機(jī)孔型(圖 1.4)與二輥式、三輥式定徑機(jī)的孔型做對(duì)比，主要的不同點(diǎn)是，四輥式定徑機(jī)的軋輥長(zhǎng)度不等，相鄰軋輥孔型包絡(luò)弧長(zhǎng)不等；四輥式定徑機(jī)軋輥有主動(dòng)和被動(dòng)的區(qū)別，孔型各點(diǎn)的相對(duì)速度差不受控制。2 四輥定徑機(jī)系統(tǒng)2.1 總體方案2.1.1 軋輥機(jī)架的確定鋼管的在軋制力定徑機(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。在軋制力定徑機(jī)上，軋制力是靠相鄰機(jī)架軋輥間有一速度差來(lái)產(chǎn)生的，速度差越大，則軋制力越大，反之則越小。軋制力的大小是通過(guò)改變軋輥速度實(shí)現(xiàn)的。二輥式的工作機(jī)座是普通定徑機(jī)經(jīng)常采用的。這種定徑機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但有明顯的缺陷，第一個(gè)缺點(diǎn)是，生產(chǎn)的鋼管壁厚不均勻，當(dāng)減徑量增加時(shí)這個(gè)缺點(diǎn)格外突出；另一缺點(diǎn)是軋輥尺寸大，這使得整個(gè)機(jī)組的長(zhǎng)度變大，增加消耗。因此，在軋制力減徑機(jī)上采用四輥或四輥式工作機(jī)座較好。四輥式軋制力減徑機(jī)的機(jī)架可作成方的，也可作成圓的。四輥機(jī)有四個(gè)軋輥，這樣就可以分擔(dān)鋼管斷面的變形任務(wù)。這樣減輕了每個(gè)軋輥的工作量，從而減小輥徑，使機(jī)架結(jié)更緊湊，縮短整個(gè)機(jī)組的長(zhǎng)度。其機(jī)架結(jié)構(gòu)圖如1.1：下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 119709857圖 2.1 四輥式軋制力定徑機(jī)工作機(jī)座結(jié)構(gòu)2.1.2 傳動(dòng)裝置的確定2.1.2.1 單獨(dú)傳動(dòng)單獨(dú)傳動(dòng)的軋制力定徑機(jī)很少采用。因?yàn)?，每架減徑機(jī)都需要一臺(tái)功率較大的電機(jī)來(lái)帶動(dòng)，整個(gè)機(jī)組的電機(jī)功率過(guò)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，不能保證鋼管上的軋制力穩(wěn)定，軋出的鋼管在整個(gè)長(zhǎng)度上壁厚不均。2.1.2.2 集體傳動(dòng)集體驅(qū)動(dòng)能克服鋼管咬入的速度降低，各機(jī)架間的軋制力也能得到保證，于此同時(shí)，電機(jī)的總功率比較小，所以比單獨(dú)傳動(dòng)更適合。其原理圖如集體傳動(dòng)圖：這套軋制力定徑機(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(chē)、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(guò)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(guò)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(chēng)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(guò)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(guò)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(guò)減速器傳給軋輥，使軋輥又獲得一個(gè)轉(zhuǎn)速，稱(chēng)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。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 119709858改變變量泵的斜盤(pán)角度，及可改變流量，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速也相應(yīng)改變，從而實(shí)現(xiàn)軋機(jī)單獨(dú)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。2.1.2.3 差動(dòng)傳動(dòng)差動(dòng)傳動(dòng)的軋制力定徑機(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：（2-1）0.5.abMnn?????式中，0.5aM?0.5b?所以主電機(jī)和液壓馬達(dá)各承受一半的軋制的力矩。式中，.a.bM所以主電機(jī)和液壓馬達(dá)各承受一半的軋制的力矩。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 1197098592.2 參數(shù)計(jì)算主要內(nèi)容是針對(duì)四輥定徑機(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。2.2.1 性能參數(shù)鋼管軋制規(guī)格：表 1 方管軋制規(guī)格方管規(guī)格 125mm×125mm壁厚 5mm表 2 軋制速度入口最大軋制速度 1.2m/s入口最小軋制速度 0.6m/s出口最大軋制速度 1.75m/s出口最小軋制速度 0.6m/s入口處軋制溫度： 900～950℃出口處溫度：830℃2.2 軋制力輥的設(shè)計(jì)計(jì)算2.2.1 輥?zhàn)拥牟贾梅桨冈O(shè)計(jì)輥?zhàn)拥牟贾萌Q于以下三個(gè)因素：①出口軋制力與入口軋制力的比值或放大系數(shù)；②帶材入口與出口的位置；③相關(guān)附屬機(jī)構(gòu)的配置；2.2.2 軋制力的計(jì)算2.2.2.1 入口軋制力的計(jì)算出口軋制力與方管的寬度、厚度等因素有關(guān)，由公式（2.2sTkbh??入） 則下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985103360.5*120.5*1203719TN????入即： 6.79Tk?入2.2.2.2 出口軋制力的計(jì)算 方管包繞在軋輥上，在包繞接觸處產(chǎn)生摩擦力，使軋制力輥入口、出口軋制力按某種規(guī)律變化，以此改變機(jī)組軋制力值。若軋制力輥處于“電動(dòng)”狀態(tài)，即出口軋制力 小于入口軋制力 ，如圖 2.1 所示，則根據(jù)歐拉公式可得：T出 T入圖 2.3 軋輥示意圖（2.3） T???入 出＝即， ???入出 ＝（2.4） 其中， 為輥?zhàn)优c方管之間的摩擦系數(shù)，其值隨輥面材質(zhì)的不同而不同，對(duì)于包?膠輥面取 , 為方管在輥?zhàn)由系陌?，由于方管具有一定的剛性，軋制力輥出?.21＝ ?和入口處的方管往往不是完全緊貼在輥面上，因此實(shí)際包角 小于理論包角 。'??將參數(shù)代入式 2.3 得： T出 ＝ 32.895kN2.2.3 軋輥的幾何參數(shù)及材質(zhì)選用軋輥幾何參數(shù)和材質(zhì)的確定主要是輥徑和輥身長(zhǎng)度的確定以及表面材質(zhì)的選定。為了防止方管產(chǎn)生永久變形，軋輥輥徑的確定以方管包繞在軋輥上不產(chǎn)生塑性彎曲變形為原則，即是以方管繞過(guò)軋輥的彎矩小于或等于方管彈性極限彎矩為準(zhǔn)則計(jì)算輥徑。由此得出軋輥輥徑計(jì)算公式：下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 1197098511max1sEhD??（2.5） 式中，D 為軋輥輥徑，單位 m；E 為方管彈性模量，MPa； 為方管最大厚度，maxm； 為方管屈服極限，MPa。式 2.1 表明，軋輥輥徑取決于方管的彈性模量、屈服極s?限和最大厚度。但實(shí)際中并不是輥徑越大越好，軋輥裝置輥徑的大小對(duì)設(shè)備成本有很大影響因?yàn)樗蟮妮敵鲛D(zhuǎn)矩直接隨輥?zhàn)映叽绲脑龃蠖黾悠涓綄贆C(jī)構(gòu)的成本也隨之增加。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品方案綜合考慮各種因素選擇合適的輥徑。本設(shè)計(jì)中，選擇綜合性能優(yōu)良的 Q235－A 作為軋輥材料，查材料手冊(cè)得E＝200GPa， ＝235MPa，s?851mm3120*.510GPaDM???則圓整后取 D1=860mm。輥身長(zhǎng)度 L1根據(jù)方管寬度加上 200～300mm 確定,則取 L1＝1400mm。2.2.4 軋輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮到軋輥直徑大，為減輕重量同時(shí)節(jié)省材料，采用如圖 2.1 所示的空心輥結(jié)構(gòu)，同時(shí)為增強(qiáng)其強(qiáng)度，內(nèi)部焊接支承鋼板。軋輥與傳動(dòng)系統(tǒng)部份使用 C 型平鍵連接。圖 2.4 軋輥結(jié)構(gòu)圖2.2.5 軋制總壓力的確定機(jī)架孔型直徑： 1()iiid???（2.6）——減徑率imd5.2).01(25??下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 1197098512長(zhǎng)半軸： (mm) 1dia???78.59134.2a短半軸： （mm） iidb???32.614.5軋槽寬度：Bi=bi (mm).?B底圓直徑： （mm） 2idliDb?36.7.6180??d接觸面積的計(jì)算： ????110.95.0.5iiiidiiFBbaDba???????（2.7）iciPpF?? 34.187)].593.62(0.73)[8.592.61(095. ???B簡(jiǎn)化后為葉米利羊年科公式： ???1.60.bc kpt????????式中： ——金屬的抗拉強(qiáng)度極限， 45 鋼的 =676.2mpa；b?b?t——軋制溫度；t =950℃——軋制后管子的壁厚尺寸系數(shù)； =0.6k? k?????67.2105.2839064.103.63cp?????????=445.991 MPa所以軋制壓力： iciPpF?KNP743.61809.4510.876?????下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985134???2.2.4 軋制力矩的確定 （2.8） ???3/23/2sinlii kkiDMfpd???? ????? ?? ?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k? 12i ilfD?????????（2.9） 2 ——是軋輥對(duì)鋼管的包角 95.0)864.017(6??????k（2.10） ??1.05ft???——軋輥材料修正系數(shù) 鋼輥 =1，硬面鑄鐵軋輥 =0.8? ?t——軋制溫度 t=950 度??1.0590.846f??? 81.2975.0sin2395.0235.1.2743.68. ??????? ??????????????????M2.3 總功率的驗(yàn)算及電機(jī)的選擇2.3.1 與軋輥軸相聯(lián)接的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(kāi)式圓柱齒輪減速器。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（表 16-2-2）取 ZLY 560-14-I，其公稱(chēng)傳動(dòng)比為 14，實(shí)際為14.14。四輥定徑機(jī)由于是以來(lái)保證無(wú)縫鋼管外徑尺寸精度及表面質(zhì)量和鋼管壁厚的，故要求四個(gè)軋輥的轉(zhuǎn)速相同，因此四輥定徑機(jī)的主電機(jī)軸上的力矩有兩部分組成，即：（2.11）12ZfZDffMMii????——四輥定徑機(jī)主電機(jī)的力矩——四輥定徑機(jī)軋輥上的最大軋制力 = =91186.838NmZ Z2下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 1197098514——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)fM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2.3.2 附加力矩 的確定f附加力矩 包括兩部分，其一是由于四輥定徑機(jī)的軋制總壓力 P 在軋輥上所產(chǎn)生fM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)零1f ZM件推算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩 。2f（2.12） 21ZfMi?????????——主電機(jī)到軋輥間傳動(dòng)效率，一般為 =0.96—0.98 取 =0.97???291.870.90.4f KNm????????主電機(jī)軸上的力矩為：91.87.96.84DM??2.3.3 主電機(jī)的選擇0.145./minZnir??3erDP??erMK——額定靜力矩r——電機(jī)最大轉(zhuǎn)速Dn——電機(jī)過(guò)載系數(shù)采用荷夫推薦電機(jī)過(guò)載系數(shù) 值如下：可逆轉(zhuǎn)電機(jī) =2.5—3.0K不可逆轉(zhuǎn)電機(jī) =1.5—2.0帶有飛輪的電機(jī) =4--6取 =3.0K下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985156.482.13erMKw?.56.3.1860DP??由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表（23—105）取得 YZR(355 --10)電機(jī)，其額定 =132Kw,轉(zhuǎn)速為2LDP588r/min。屬于冶金用繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)。2.4 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)樗妮侀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。2.4.1 選取材料，定許用應(yīng)力四輥定徑機(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108bMPa??。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)835sMPa??度。2.4.2 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（2.13） ??132216.820.5FSPRYKTmZ???????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(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)R?——齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩1T——彎曲許用應(yīng)力FP?——復(fù)合齒形系數(shù)SY——齒數(shù)比?2.4.2.1 定齒根彎曲許用應(yīng)力 FP?limFSTPN??: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)，li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)，limF即在對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力下工作的齒輪其值乘以系數(shù) 0.7。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 1197098516——試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞極限，由機(jī)械設(shè)計(jì)表（5—32）得limF?=525MPaliF——試驗(yàn)齒輪應(yīng)力修正系數(shù)，一般取 =2STY STY——彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，一般取 =1N N——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)limF limF=1.6—3.0，這里取 =1.6liFliF52165.2.PMPa????2.4.2.2 計(jì)算齒輪的名義轉(zhuǎn)矩 T由于四輥定徑機(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。129503RZPTn??——四輥定徑機(jī)主軸的輸入功率RP——四輥定徑機(jī)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速ZnD???——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??1320.98.36RPKw?520589.4TNm???2.4.2.3 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(chēng)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=1.3.2.4.2.4 選取齒寬系數(shù) R?Rb?b——齒輪輪齒寬度R——錐齒輪外錐距由機(jī)械設(shè)計(jì)表（5—11）一般取 =0.25—0.5，取 =0.45R?R?2.4.2.5 初定齒輪系數(shù)初步確定齒輪齒數(shù) ，螺旋角 ，齒數(shù)比 =1123Z?3???12Z??2.4.2.6 確定復(fù)合齒形系數(shù) FSY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FP?下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 1197098517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—23cos0vZ????38）得 =4.02。FSY即 ??132216.820.5FSPRYKTmZ?????????322.30589.4.0. 65141????=15.984由機(jī)械設(shè)計(jì)表（5—10）取 m=16所以齒輪的參數(shù)如下：齒數(shù) Z=23 齒寬 ，b=1183Rb?模數(shù) m=16 齒頂角 16arctnrta2.4938h????頂隙 分度圓直徑 0.23.cm? dmZ?壓力角 = 齒頂圓直徑?? 2cosa??螺旋角 齒根圓直徑? .438.f???齒數(shù)比 =1 ? 16arctnrta2hR??當(dāng)量齒數(shù) =27 vZ 9.tct38ff??齒頂高 頂錐角16ahm? 102aa????齒根高 根錐角.29.f 7ff??錐距 121368sindR???2.4.3 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度2.4.3.1 確定齒面接觸疲勞許用應(yīng)力（2.14）limnHPNWZS??:——齒輪的接觸疲勞許用應(yīng)力——試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限，由機(jī)械設(shè)計(jì)表（5—33）得limH下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 1197098518=1650MPalimH?——接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，一般傳動(dòng)取 =1.0—1.2，重要minHS minHS傳動(dòng)取 =1.3—1.6，這里取 =1.5。inSi——接觸疲勞強(qiáng)度的壽命系數(shù)， =1NZNZ——工作硬化系數(shù)，它是用以考慮經(jīng)磨齒的硬齒面小齒輪與調(diào)質(zhì)鋼W大齒輪相嚙合時(shí)，對(duì)大齒輪面產(chǎn)生的硬化作用，從而使大齒輪的 得到提高的系數(shù)，當(dāng)兩齒輪均為硬齒面時(shí) =1。limH? WZ16501.HPMPa???2.4.3.2 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度（2.15） ??212110.5HE HPRKTZbd????????:——材料彈性系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)表（5—7）得 =188EZ??221.389.11286045H???????=1005.326MPa HP?所以齒面接觸疲勞強(qiáng)度足夠。2.5 主傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)軸是機(jī)器中的主要支撐零件之一，一切回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件，都必須安裝在軸上才能傳動(dòng)動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。2.5.1 最小軸頸的估算（2.16） 3minRZPdC?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,由機(jī)械設(shè)計(jì)表（12—4）得 C=98。3min129.684.20d???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%，所以 ??1.98%156.8?又所以取輸入端聯(lián)軸器的軸徑為 168下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985192.5.2 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：d齒數(shù) Z=41 齒頂圓直徑 =160ad壓力角 = 齒根圓直徑 =170?20? f模數(shù) m=4 分度圓直徑 d=164齒寬 b=186花鍵的校核： ??12mTzhlD????——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(kāi)線花鍵 h=mh——齒的工作長(zhǎng)度 =bll——平均直徑，漸開(kāi)線花鍵 =mmDmD——許用擠壓應(yīng)力取 120???20589.42.65.41??????所以符合要求。2.5.3 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(wàn)向聯(lián)接軸方便得多。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 1197098520圖 2.5 鼓型齒聯(lián)軸器鼓型齒參數(shù)：齒數(shù) Z=22 齒頂圓直徑 =200ad齒寬 b=40 壓力角 =?20?模數(shù) m=8 分度圓直徑 d=1762.5.4 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 2.6 自動(dòng)調(diào)心滾子軸承d=220 D=340 b=95下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 1197098521d 的配合為過(guò)盈配合所以公差取 ，D 的配合為基軸制所以配合取 。??0.7956P? ??0.527H?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(lái)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(kāi)。其結(jié)構(gòu)如圖 2.6：2.5.5 環(huán)的設(shè)計(jì)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(kāi)，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 2.7 油環(huán) I有 ，左邊與軸套配合所以 ， 。d 的配合為基軸制配合12438d??281d?3290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 2.1144.6所示。其兩端面的圓跳動(dòng)精度為 0.025。環(huán) II 的尺寸如圖 2.11：下載后文件包含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 1197098522圖 2.8 間隔環(huán) II2.5.6 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，下面是軸承套的尺寸如圖 2.16：圖 2.9 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(duì)軸承套進(jìn)行定位和防止軸承套隨著軸承一起轉(zhuǎn)動(dòng)。其個(gè)數(shù)為 2，在一條直線上。其中的小圓孔起冷卻和潤(rùn)滑軸承的