75t推鋼機(jī)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)[帶圖紙]

1、<p><b>　　75T推鋼機(jī)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　推鋼機(jī)是軋鋼車間上料區(qū)主要設(shè)備之一，其作用是將加熱爐前輥道上的鋼坯或爐前上料臺(tái)架上的鋼坯推入加熱爐進(jìn)行二次加熱過(guò)程。本設(shè)計(jì)選用了機(jī)械式推鋼機(jī)，在推鋼機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上主要采用了齒輪齒條的結(jié)構(gòu)形式。該機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整體尺寸適中，傳動(dòng)效

2、率高，維修方便，造價(jià)較低的優(yōu)點(diǎn)。在本設(shè)計(jì)中主要對(duì)推鋼機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和理論計(jì)算，并著重對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)做了詳細(xì)的分析設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 推鋼機(jī)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；理論計(jì)算</p><p>　　Design of 120 T pusher-machine for Baotou Steel Bars factory</p><p><b>　　Abstra

3、ct</b></p><p>　　Pushing steel-rolling workshop is based on one of the main equipments─Pusher-machine, and its role is to push the billet material which lies on the Roller or the bench before the furnac

4、e into the furnace for reheating process. The design chooses a mechanical pusher- machine,while the structure designed primarily for the use of the gear and rack structure. The advantages of the structure exists that th

5、e body is simple in structure, the overall size of moderate, high transmission efficiency, easy</p><p>　　Keywords: Pusher-machine; Structural Design; Theoretical calculations</p><p><b>　　目

6、錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　前言- 1 -</b></p><p>　　第一章 概述- 3 -</p><p>　　1.1軋制工藝過(guò)程簡(jiǎn)介- 3 -<

7、/p><p>　　1.1.1軋制工藝過(guò)程- 3 -</p><p>　　1.1.2軋制工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)與實(shí)施- 4 -</p><p>　　1.1.3軋制工藝過(guò)程的自動(dòng)控制- 4 -</p><p>　　1.2推鋼機(jī)的簡(jiǎn)介- 6 -</p><p>　　1.2.1推鋼機(jī)的種類- 6 -</p><

8、;p>　　1.2.2齒式推鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)- 6 -</p><p>　　1.2.3設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的事項(xiàng)- 6 -</p><p>　　第二章 傳動(dòng)方案的分析與擬定- 8 -</p><p>　　2.1傳動(dòng)方案的分析- 8 -</p><p>　　2.1.1常用的傳動(dòng)類型及其特點(diǎn)- 8 -</p><p>　　

9、2.1.2機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)- 8 -</p><p>　　2.2傳動(dòng)方案的擬訂- 9 -</p><p>　　第三章 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算- 10 -</p><p>　　3.1概述- 10 -</p><p>　　3.1.1常用電動(dòng)機(jī)的種類- 10 -</p><p>　　3.1.2電動(dòng)機(jī)選擇時(shí)的

10、注意事項(xiàng)- 11 -</p><p>　　3.2電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算- 11 -</p><p>　　3.2.1選擇電動(dòng)機(jī)的類型和機(jī)構(gòu)型式- 11 -</p><p>　　3.2.2選擇電動(dòng)機(jī)的容量- 11 -</p><p>　　3.2.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速- 12 -</p><p>　　3.2.4選定電動(dòng)機(jī)的型

11、號(hào)和參數(shù)- 12 -</p><p>　　第四章 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算- 13 -</p><p>　　4.1傳動(dòng)比的計(jì)算與分配- 13 -</p><p>　　4.1.1傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比- 13 -</p><p>　　4.1.2分配各級(jí)傳動(dòng)比- 13 -</p><p>　　4.2.3各

12、軸參數(shù)的計(jì)算- 14 -</p><p>　　第五章 減速器的選擇計(jì)算- 15 -</p><p>　　5.1減速器概述- 15 -</p><p>　　5.1.1減速器的作用- 15 -</p><p>　　5.1.2減速器的分類- 15 -</p><p>　　5.2減速器的選用- 16 -</p

13、><p>　　第六章．傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算- 17 -</p><p>　　6.1齒輪齒條傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算- 17 -</p><p>　　6.1.1齒條傳動(dòng)的特點(diǎn)- 17 -</p><p>　　6.1.2齒輪齒條傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算- 18 -</p><p>　　6.2齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算- 23 -</p>

14、<p>　　6.2.1齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)- 23 -</p><p>　　6.2.2齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算- 23 -</p><p>　　第七章 軸系零部件- 28 -</p><p>　　7.1軸的設(shè)計(jì)- 28 -</p><p>　　7.1.1概述- 28 -</p><p>　　7.1.2軸

15、的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 29 -</p><p>　　7.1.3軸的強(qiáng)度計(jì)算- 31 -</p><p>　　7.2軸承的選擇與計(jì)算- 34 -</p><p>　　7.2.1概述- 34 -</p><p>　　7.2.2滾動(dòng)軸承的類型和選擇- 35 -</p><p>　　7.2.3滾動(dòng)軸承的受載情況和失效形式-

16、 36 -</p><p>　　7.2.4滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算- 37 -</p><p>　　7.3鍵的設(shè)計(jì)與校核- 39 -</p><p>　　7.3.1鍵聯(lián)接的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用- 39 -</p><p>　　7.3.2平鍵的選擇和強(qiáng)度校核- 41 -</p><p>　　7.4聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算- 42

17、 -</p><p>　　7.4.1聯(lián)軸器的種類和和特性- 42 -</p><p>　　7.4.2選擇聯(lián)軸器類型- 43 -</p><p>　　7.4.3進(jìn)行必要的校核- 43 -</p><p>　　結(jié) 束 語(yǔ)- 45 -</p><p>　　參考文獻(xiàn)- 46 -</p><p>

18、;　　致 謝- 47 -</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　鋼鐵工業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，一直是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要指標(biāo)。我國(guó)鋼鐵工業(yè)近年來(lái)發(fā)展很快，鋼產(chǎn)量己連續(xù)多年突破億噸大關(guān)，鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量也得到了很大的提高，特別是在軋鋼生產(chǎn)方面。各種高精度軋鋼機(jī)械設(shè)備的引進(jìn)和投產(chǎn)，先進(jìn)的自動(dòng)化控制設(shè)備和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，冷軋不銹鋼帶、硅

19、鋼帶、精密合金鋼帶、稀有合金帶、高精度極薄冷軋?zhí)妓劁搸У雀鞣N高精度高品質(zhì)產(chǎn)品的出產(chǎn)，大大地促進(jìn)了軋鋼生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)能力，有力地提升了我國(guó)軋鋼生產(chǎn)企業(yè)的形象。但是由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，新的設(shè)備和新的技術(shù)以驚人的速度不停地改進(jìn)和更新，產(chǎn)品的技術(shù)含量越來(lái)越高，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備和操作技術(shù)的要求也越來(lái)越高。因而及時(shí)掌握新型軋鋼機(jī)械設(shè)備的性能，熟練掌握新的操作技術(shù)，全面應(yīng)用先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)軋制技術(shù)，是當(dāng)前軋鋼生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)一步

20、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低軋鋼生產(chǎn)成本、增強(qiáng)軋鋼生產(chǎn)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的關(guān)鍵所在。</p><p>　　本設(shè)計(jì)包括了軋制工藝過(guò)程和自動(dòng)化控制系統(tǒng)及推鋼機(jī)的設(shè)計(jì)，并重點(diǎn)針對(duì)齒式推鋼機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。具體包括軋制工藝過(guò)程和自動(dòng)化控制簡(jiǎn)介，推鋼機(jī)的分類、結(jié)構(gòu)和工作原理，電動(dòng)機(jī)的選用，減速器的選用，傳動(dòng)方式和傳動(dòng)裝置（包括齒輪齒條傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)）設(shè)計(jì)，軸系零件（包括軸，軸承，聯(lián)軸器，鍵）設(shè)計(jì)，并對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵軸進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度

21、校核。</p><p>　　其中傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)與擬定是設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，決定了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在綜合比較了各種傳動(dòng)方案的優(yōu)缺點(diǎn)以及推鋼機(jī)本身的技術(shù)要求后，最后選定齒輪齒條傳動(dòng)作為主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整體尺寸較小，傳動(dòng)效率高，維修方便，造價(jià)較低的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的選定標(biāo)準(zhǔn)是滿足推鋼機(jī)總的功率要求，轉(zhuǎn)速適中，并且應(yīng)具有頻繁快速啟動(dòng)和反轉(zhuǎn)能力以帶動(dòng)推鋼機(jī)推桿做往

22、復(fù)運(yùn)動(dòng)。最后選定為YZR400型冶金用電動(dòng)機(jī)，額定功率=160，轉(zhuǎn)速，額定電壓。</p><p>　　減速器的選擇標(biāo)準(zhǔn)是滿足傳動(dòng)比要求，高速軸許用功率要求和承載能力要求，經(jīng)查表選定減速器型號(hào)為Ⅲ型，公稱傳動(dòng)比40.實(shí)際傳動(dòng)比40.85，中心距高速軸許用功率168Kw，承載能力n=750r/min。</p><p>　　傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算包括齒輪齒條傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)兩部分。文中分別

23、從齒輪類型，材料，精度選擇，齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度等方面做了詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　軸系零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算包括齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和校核，軸承的選擇，鍵的設(shè)計(jì)和校核，聯(lián)軸器的選擇和最大轉(zhuǎn)速的校核等。</p><p>　　由于編者水平所限，書(shū)中錯(cuò)誤之處在所難，敬望讀者批評(píng)指正。</p><p><b>　　第一章 概述</b><

24、;/p><p>　　1.1軋制工藝過(guò)程簡(jiǎn)介</p><p>　　軋鋼工藝過(guò)程是確定軋鋼廠生產(chǎn)系統(tǒng)和機(jī)械設(shè)備的技術(shù)基礎(chǔ)，設(shè)備是實(shí)現(xiàn)軋鋼工藝要求的工具。</p><p>　　軋鋼生產(chǎn)是鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)的最終環(huán)節(jié)，是鋼鐵材料的一種重要加工方法。軋鋼車間擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)鋼材的任務(wù)，因此鋼鐵軋制在國(guó)家工業(yè)體系中占有舉足輕重的地位。20世紀(jì)90年代以前，我國(guó)軋鋼生產(chǎn)的平均水平與世界主要生產(chǎn)國(guó)

25、相比，仍存在一定的差距。軋鋼生產(chǎn)以型鋼為主，生產(chǎn)線大、中、小型并存。不同企業(yè)的技術(shù)裝備水平參差不齊，能耗、成本較高。很多企業(yè)還使用20世紀(jì)五六十年代較為陳舊的設(shè)備和工藝，這是限制我國(guó)鋼材質(zhì)量，品種和效益進(jìn)一步提升的主要瓶頸。</p><p>　　20世紀(jì)90年代后期，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，尤其是我國(guó)加入WTO后，參與國(guó)際鋼材市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，各大企業(yè)紛紛采用當(dāng)今世界先進(jìn)的技術(shù)和裝備，進(jìn)行了大規(guī)模的技術(shù)改造，廣泛引

26、進(jìn)新技術(shù)，新設(shè)備，新工藝，使我國(guó)軋鋼生產(chǎn)的水平有了長(zhǎng)足進(jìn)步，開(kāi)發(fā)了一批高技術(shù)，高附加值的新品種。目前我國(guó)軋鋼技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的方向主要為：通用工藝技術(shù)，綜合節(jié)能與環(huán)保技術(shù)，新品種開(kāi)發(fā)與鋼材性能優(yōu)化技術(shù)，信息技術(shù)和裝備機(jī)電控制一體化技術(shù)等。</p><p>　　我國(guó)現(xiàn)在通用的軋鋼工藝排列為：</p><p>　　鋼坯驗(yàn)收 ────吊裝 ──計(jì)量 ── 編組── 入爐加熱──粗軋 ──熱剪機(jī)切頭

27、──中軋── 飛剪切頭 ──平立交替精軋機(jī) ── 倍尺飛剪 ── 夾送輥 ── 冷床 ── 冷剪定尺── 檢驗(yàn)──稱重──打包收集── 入庫(kù)</p><p>　　1.1.1軋制工藝過(guò)程</p><p>　　1.軋制工藝過(guò)程的內(nèi)容</p><p>　　軋制工藝過(guò)程是一系列工序的組合，經(jīng)過(guò)這些工序，把鋼錠或鋼坯軋成形狀和性能符合要求的鋼材。軋鋼工藝過(guò)程的好壞直接影響產(chǎn)品

28、的質(zhì)量和產(chǎn)量。一般情況下，一個(gè)軋鋼工藝過(guò)程是由下列各基本工序組成：</p><p>　　1）.坯料準(zhǔn)備 包括坯料的表面清理，除去表面氧化鐵皮和表面缺陷的清理，也包括預(yù)先熱處理和坯料加熱。坯料加熱是重要工序。</p><p>　　2）.鋼材軋制 坯料通過(guò)軋制變形來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品在形狀和尺寸上的要求，內(nèi)部組織和性能上的要求以及表面光潔度的要求。軋制過(guò)程是軋鋼生產(chǎn)工藝過(guò)程的核心工序。</p&g

29、t;<p>　　3）.精整 這是軋鋼工藝過(guò)程的最后一道工序，起保證產(chǎn)品質(zhì)量的作用。精整工序的內(nèi)容比較復(fù)雜，由產(chǎn)品的技術(shù)要求來(lái)確定。技術(shù)要求不同，其內(nèi)容也大不相同。一般情況精整工序包括鋼材的切斷或卷取，軋后冷卻，矯直，成品熱處理成品表面清理、鍍鋅、鍍錫、涂色等。</p><p>　　1.1.2軋制工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)與實(shí)施</p><p>　　設(shè)計(jì)軋制工藝過(guò)程的主要依據(jù)是產(chǎn)品的技術(shù)條

30、件、鋼種的加工工藝性、生產(chǎn)規(guī)模大小、產(chǎn)品成本和工人的勞動(dòng)條件。其中最主要的依據(jù)是產(chǎn)品的技術(shù)要求，即鋼材的斷面形狀和尺寸、化學(xué)成分、內(nèi)部組織和機(jī)械性能，設(shè)計(jì)時(shí)必須保證工藝過(guò)程使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)要求。</p><p>　　1.1.3軋制工藝過(guò)程的自動(dòng)控制</p><p>　　軋鋼機(jī)工藝過(guò)程的自動(dòng)控制是用電子計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的?？刂萍夹g(shù)包括軋機(jī)特性和變形阻力等軋制理論、還包括儀表、電氣設(shè)備的應(yīng)

31、用技術(shù)以及操作決竅等方面的技術(shù)。只有這些技術(shù)有機(jī)地組合，才能實(shí)現(xiàn)軋鋼過(guò)程的自動(dòng)控制。</p><p>　　1.軋制過(guò)程數(shù)學(xué)模型</p><p>　　軋制過(guò)程計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)是軋制過(guò)程的數(shù)學(xué)模型。對(duì)軋制有影響的因素有板厚、變形阻力、張力、輥徑及摩擦系數(shù)等多種，尤其對(duì)連軋過(guò)程，前面機(jī)架的軋制結(jié)果不但直接影響后面機(jī)架的軋制條件，而已作用在軋件上的張力還影響所有機(jī)架的軋制。因此就必須把連軋機(jī)組所有

32、機(jī)架當(dāng)作一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析。具體數(shù)學(xué)模型有軋件的塑性變形模型、軋機(jī)彈性變形模型、連續(xù)軋制模型和表示軋件溫度變化的熱傳導(dǎo)模型等。</p><p>　　例如，在板材軋制中，對(duì)于提高板厚精度，必須預(yù)測(cè)作用在軋輥上的軋制力，這是非常重要的，所以實(shí)測(cè)出變形阻力就成為各方面研究的前提。為了提高數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)的精度，必須用實(shí)測(cè)的軋制過(guò)程中的各參數(shù)的實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)標(biāo)定和修改數(shù)學(xué)模型，通過(guò)所謂自學(xué)習(xí)控制來(lái)吸收掉作業(yè)條件的變化和其

33、他外部干擾。為此需要在軋機(jī)上安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)各種傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各工藝參數(shù)，首先是變形阻力也就是與它直接相關(guān)的軋輥上的軋制壓力。</p><p>　　數(shù)學(xué)模型所用的數(shù)據(jù)必需準(zhǔn)確可靠，能準(zhǔn)確反映操作條件和對(duì)過(guò)程進(jìn)行分析，還必須滿足在線控制的實(shí)時(shí)性要求。</p><p>　　2.計(jì)算機(jī)控制所需的傳感器和儀表</p><p>　　如前所述，計(jì)算機(jī)控制軋制工藝過(guò)程之所以

34、能迅速發(fā)展，是建立在各種檢測(cè)工藝參數(shù)的傳感器和儀表的出現(xiàn)和發(fā)展，一些主要的傳感器和儀表如下：</p><p>　　1）位置檢測(cè)傳感器 用于跟蹤軋件位置的傳感器有熱金屬檢測(cè)器，冷金屬檢測(cè)器，微波檢測(cè)器，電磁檢測(cè)器和激光檢測(cè)器。后三種適合在環(huán)境氣氛很差的條件下工作。</p><p>　　2）壓力傳感器 準(zhǔn)確測(cè)定軋制壓力的傳感器。</p><p>　　3）溫度傳感器 測(cè)定

35、開(kāi)軋和終軋溫度及軋制線上各點(diǎn)軌件溫度的傳感器。</p><p>　　4）測(cè)厚儀 常用的是射線測(cè)厚儀和射線測(cè)厚儀，最新發(fā)展是板形斷面測(cè)量和微機(jī)自動(dòng)校正。</p><p>　　5）測(cè)寬儀 多采用光學(xué)測(cè)量法和熱輻射測(cè)量法。</p><p><b>　　6）速度計(jì)。</b></p><p>　　3.板厚自動(dòng)控制（AGC）<

36、/p><p>　　為提高板材質(zhì)量，70年代研制出了計(jì)算機(jī)控制的板厚自動(dòng)控制裝置（AGC），而后不斷有新的發(fā)展，以適應(yīng)愈來(lái)愈嚴(yán)格的板厚精度要求。近來(lái)數(shù)字直接控制方式（DDC）已取代了以往的硬件方式(AGC),可以很經(jīng)濟(jì)地控制數(shù)量較多的活套,還具有維護(hù)簡(jiǎn)便和控制性能高等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　4.熱帶鋼連軋機(jī)計(jì)算機(jī)控制實(shí)例</p><p>　　目前國(guó)際上計(jì)算機(jī)控制水平最

37、高的是熱帶鋼連軋工藝過(guò)程,這是由于在各種軋機(jī)中,熱帶鋼連軋產(chǎn)量大、質(zhì)量要求高、操作雖復(fù)雜但比其他軋制過(guò)程易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。其計(jì)算機(jī)功能分為在線監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制兩大部分，監(jiān)測(cè)包括信息傳送，軋件跟蹤，數(shù)據(jù)記錄等。</p><p>　　綜上所述，實(shí)現(xiàn)軋鋼工藝過(guò)程的在線監(jiān)測(cè)，無(wú)論是提高產(chǎn)量還是保證質(zhì)量都具有重大意義，而且為提高工藝的技術(shù)水平和生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。軋鋼工藝過(guò)程是由軋鋼設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的，軋鋼設(shè)備能否正

38、常運(yùn)行會(huì)直接影響到工藝過(guò)程的正常與否。可見(jiàn)軋鋼設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷對(duì)鋼鐵工業(yè)就具有十分重要的意義。</p><p><b>　　1.2推鋼機(jī)的簡(jiǎn)介</b></p><p>　　1.2.1推鋼機(jī)的種類</p><p>　　推鋼機(jī)的種類很多，常見(jiàn)的有齒輪齒條式、絲杠螺母式、曲柄連桿式、液壓式等，還有的推鋼機(jī)把齒輪齒條傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)相結(jié)合，形成了

39、液壓齒條式。它們各自有自身的特點(diǎn)，在不同的加熱爐上發(fā)揮著各自的作用。</p><p>　　齒輪齒條式推鋼機(jī)通過(guò)齒輪齒條的嚙合傳動(dòng)把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)辇X條的直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推桿進(jìn)行推鋼工作。其工作可靠，傳動(dòng)效率高，推力和行程大，但設(shè)備自身重量大。目前齒輪齒條式推鋼機(jī)應(yīng)用比較廣泛。</p><p>　　絲杠螺母式和曲柄連桿式工作效率低，行程和推力較小，一般用于小型加熱爐，新上加熱爐一般很少采用

40、。</p><p>　　液壓式推鋼機(jī)由液壓缸直接推動(dòng)推桿工作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推力大， 自重輕，速度、行程易控制，但行程不宜太大，且液壓系統(tǒng)制作、維護(hù)較困難。</p><p>　　根據(jù)鋼車間使用的經(jīng)驗(yàn)，推力在0.2MN以上時(shí)，一般采用齒條式推鋼機(jī)較適宜。因?yàn)辇X條式推鋼機(jī)傳動(dòng)效率高，使用可靠，這是螺旋式推鋼機(jī)無(wú)法比擬的。</p><p>　　1.2.2齒式推鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)<

41、;/p><p>　　齒輪齒條式推鋼機(jī)主要包括電機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器、齒輪軸、齒條、推桿、機(jī)架等。機(jī)架一般為一個(gè)多層箱體，箱體間用螺栓聯(lián)接。齒輪軸位于箱體底層的稱為下置式，齒輪軸位于箱體上層的稱為上置式。無(wú)論采用下置式還是上置式，都存在更換零部件困難的現(xiàn)象，尤其是更換下部零件時(shí)，需要把箱體層層拆分開(kāi)。</p><p>　　1.2.3設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾點(diǎn)事項(xiàng)</p><p>&

42、lt;b>　　1.推力的計(jì)算 </b></p><p>　　推力、推速、行程是推鋼機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，尤其是最大推力。推力計(jì)算的正確與否關(guān)系著推鋼機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和使用壽命。</p><p>　　推力計(jì)算公式為： （1-1）</p><p>　　式中：G為鋼坯質(zhì)量，單位是kg；</p>

43、<p>　　g為重力加速度，一般來(lái)說(shuō)；</p><p>　　為考慮到加熱爐軌道不平，受熱變形等因素的影響系數(shù)，=1.1～1.3。</p><p>　　f為滑動(dòng)摩擦系數(shù)，f=0.2～1；摩擦系數(shù)的大小對(duì)推力產(chǎn)生直接的影響，而摩擦系數(shù)的大小主要取決于鋼坯溫度，鋼坯溫度對(duì)摩擦系數(shù)的影響為：</p><p>　　常溫時(shí)，f=0.2；300°C時(shí)，f=0.

44、3； 400°C一500°C時(shí)， f=0.4—0.5； 600°C一800°C時(shí)，f=0.6—0.8；大于800°C時(shí)，f=0.8-1.0?？梢?jiàn)，鋼坯溫度越高，摩擦系數(shù)愈大。一般來(lái)說(shuō)，加熱爐分為預(yù)熱段、加熱段和均熱段，各段溫度不盡相同，應(yīng)根據(jù)每段溫度、鋼坯質(zhì)量計(jì)算出各段所需推力，最后相加。</p><p>　　對(duì)于有些加熱爐來(lái)說(shuō)，爐底是傾斜的，這時(shí)還應(yīng)考慮到鋼坯重

45、力的分力對(duì)推力的影響。</p><p><b>　　2.齒輪選擇 </b></p><p>　　推鋼機(jī)屬于低速重載，繁忙使用，齒輪齒條屬于重點(diǎn)零件。要通過(guò)計(jì)算，選擇合理的模數(shù)和材質(zhì)，進(jìn)行合理的熱處理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要優(yōu)化，避免出現(xiàn)膠合、點(diǎn)蝕，甚至斷齒等現(xiàn)象。</p><p><b>　　3.推桿結(jié)構(gòu)</b></p>

46、<p>　　推桿工作中會(huì)受到齒條推力、鋼板阻力、壓輪壓力等復(fù)雜力系的作用，強(qiáng)度、剛度要高，結(jié)構(gòu)要可靠，一般采用箱型梁鋼板焊接結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　4.推鋼速度 </b></p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，影響推鋼機(jī)生產(chǎn)率的主要因素是推桿返回時(shí)的空載時(shí)間。為了提高生產(chǎn)率，推鋼機(jī)的返回速度可以取得比推速大，一般返回速度比推速大50%至數(shù)倍。實(shí)際使用表

47、明，返回速度比推速大一倍左右比較合適。有的推鋼機(jī)設(shè)有慢速推鋼電動(dòng)機(jī)和快速返回電動(dòng)機(jī)，用以調(diào)節(jié)速度。采用液壓推鋼機(jī)，可以方便地調(diào)節(jié)推鋼速度。 5.推鋼機(jī)行程 </p><p>　　推鋼機(jī)行程一般為1.5-5.5M,這取決與所推爐料的尺寸及爐臺(tái)寬度。用吊車上料時(shí)，行程應(yīng)大于每次填料總寬度，并大于輥道的寬度；用輥道上料時(shí)，除了考慮大于輥道寬度外，還應(yīng)根據(jù)檢修要求（要求推頭能退到輥道外側(cè)）所需長(zhǎng)度來(lái)確定。</p

48、><p><b>　　6.機(jī)架剛度 </b></p><p>　　理論和實(shí)踐表明，雙機(jī)架推鋼機(jī)機(jī)架剛度要給予高度重視，其剛度一定要滿足推力、推速要求，避免出現(xiàn)顫抖現(xiàn)象。壓板部位受力非常大，壓板結(jié)構(gòu)要滿足高強(qiáng)度要求。</p><p>　　第二章 傳動(dòng)方案的分析與擬定</p><p>　　2.1傳動(dòng)方案的分析</p>

49、<p>　　2.1.1常用的傳動(dòng)類型及其特點(diǎn)</p><p>　　1.帶傳動(dòng)：帶傳動(dòng)傳遞的功率不大（可用于中小功率），機(jī)構(gòu)尺寸比其他傳動(dòng)類型大，但傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸收沖擊振動(dòng)。由于摩擦產(chǎn)生靜電，不適用于有瓦斯及煤塵等爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)合，常用于高速級(jí)傳動(dòng)中。</p><p>　　2.鏈傳動(dòng)：鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的，且具有沖擊振動(dòng)，故不適用于高速傳動(dòng)和傳動(dòng)比要求準(zhǔn)確的場(chǎng)合，一般多

50、用于低速級(jí)傳動(dòng)及傳動(dòng)比要求不太嚴(yán)格的場(chǎng)合。</p><p>　　3.齒輪傳動(dòng)：齒輪傳動(dòng)瞬時(shí)傳動(dòng)比不變，且效率高，體積小，是在傳動(dòng)中使用最多的一種傳動(dòng)件。直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)加工容易，但速度高時(shí)有噪音，故多用于減速器低速級(jí)中，亦可用于高速級(jí)但噪音大。斜齒圓柱齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，噪音小，承載能力高，故多用在減速器中高速級(jí)上，低速級(jí)上也可以使用。人字齒輪基本上與斜齒輪相同，它對(duì)軸承不產(chǎn)生軸向力，多用于大型減速器。錐齒輪將較

51、困難，特別是模數(shù)，直徑大時(shí)受到機(jī)床的限制，故一般在改變軸的方向等情況下才使用，使用時(shí)應(yīng)盡量使模數(shù)直徑小些，以利于加工。錐齒輪常用于高速級(jí)上，如用弧齒錐齒輪時(shí)噪音小，工作平穩(wěn)，故速度可高些。開(kāi)式齒輪較閉式齒輪磨損大，多用于低速級(jí)。</p><p>　　4.蝸桿傳動(dòng)：蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)速比大，傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，但效率低，消耗有色金屬。因此普通圓柱面蝸桿傳動(dòng)適用于中小功率，由于其效率低，不適用于連續(xù)工作，故多用于間歇工作的場(chǎng)合。

52、</p><p>　　2.1.2機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)</p><p>　　1.在滿足傳動(dòng)要求的情況下，應(yīng)盡量使機(jī)構(gòu)的數(shù)目減少，使傳動(dòng)鏈短，這樣可以提高機(jī)械效率，減低生產(chǎn)成本。</p><p>　　2.當(dāng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比較大而采用多級(jí)傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)合理分配各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。傳動(dòng)比的分配原則時(shí)使總的體積小和發(fā)揮各類傳動(dòng)機(jī)構(gòu)本身的優(yōu)勢(shì)。</p>

53、<p>　　3.合理安排傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的次序。當(dāng)總傳動(dòng)比時(shí)，要考慮多級(jí)傳動(dòng)。如有帶傳動(dòng)時(shí)，一般將帶傳動(dòng)放置在高速級(jí)；如采用不同類型的齒輪機(jī)構(gòu)組合，圓錐齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)一般放置在高速級(jí)；鏈傳動(dòng)一般不宜放在高速級(jí)。</p><p>　　4.在滿足傳遞要求的前提下，應(yīng)盡量采用平面?zhèn)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)，使制造，組裝，維修更加方便。</p><p>　　5.在對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的尺寸的要求較小時(shí)，可采用行星輪系

54、機(jī)構(gòu)。</p><p>　　2.2傳動(dòng)方案的擬訂</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，推鋼機(jī)的最大推力為F=75T,推鋼速度為0.1m/s，返回速度為0.16 m/s，工作行程為1000m，檢修行程為1800m，可見(jiàn)推鋼機(jī)整體尺寸不大，且在低速狀態(tài)下工作。</p><p>　　綜合考慮以上傳動(dòng)類型的特點(diǎn)和推鋼機(jī)的設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)選用齒輪齒條傳動(dòng)和開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，并采用減速器

55、與電動(dòng)機(jī)相連接。</p><p>　　綜合以上方案的優(yōu)點(diǎn)，具體傳動(dòng)方案如下圖所示：</p><p>　　電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器和齒輪機(jī)構(gòu)減速后，由齒輪齒條機(jī)構(gòu)將軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為推桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將鋼坯以額定速度=0.1m/s推入加熱爐 。</p><p>　　第三章 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算</p><p><b>　　3.1概述</b>&

56、lt;/p><p>　　電機(jī)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源。</p><p>　　3.1.1常用電動(dòng)機(jī)的種類</p><p>　　1．按工作電源分類 根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作電源的不同，可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。其中交流電動(dòng)機(jī)還分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)。 2．按結(jié)構(gòu)及工作原理分類 電動(dòng)機(jī)

57、按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為直流電動(dòng)機(jī)，異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)還可分為永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同布電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)可分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又分為三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)等。交流換向器電動(dòng)機(jī)又分為單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。 直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。有刷直流電動(dòng)機(jī)可分為永磁直流電動(dòng)機(jī)和電磁直流電動(dòng)機(jī)。電磁直流電動(dòng)機(jī)又分

58、為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。永磁直流電動(dòng)機(jī)又分為稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)。 3．按起動(dòng)與運(yùn)行方式分類 電動(dòng)機(jī)按起動(dòng)與運(yùn)行方式可分為電容起動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)和分相式單相異步電動(dòng)機(jī)。 4．按用途分類 電動(dòng)機(jī)按用途可分為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。 驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)</p><p>

59、;　　3.1.2電動(dòng)機(jī)選擇時(shí)的注意事項(xiàng)</p><p>　　1.如果電動(dòng)機(jī)功率選的過(guò)小，就會(huì)出現(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象，造成電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載，使其絕緣因發(fā)熱而損壞，甚至電動(dòng)機(jī)被燒壞。</p><p>　　2.如果電動(dòng)機(jī)功率選的過(guò)大，就會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象，其輸出機(jī)械功率不能得到充分利用，功率因數(shù)和效率都不高，不但對(duì)用戶和電網(wǎng)不利，而且還會(huì)造成電能浪費(fèi)。</p><p>

60、;　　3.2電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算</p><p>　　3.2.1選擇電動(dòng)機(jī)的類型和機(jī)構(gòu)型式</p><p>　　在交流電動(dòng)機(jī)中，三相異步電動(dòng)機(jī)在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。常用的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，啟動(dòng)性能好，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于非易燃易爆，無(wú)腐蝕性和無(wú)特殊要求的機(jī)械上，也適用于某些對(duì)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩有較高要求的機(jī)械，如壓縮機(jī)等。<

61、/p><p>　　經(jīng)常啟動(dòng)，制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備要求電動(dòng)機(jī)具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較大的過(guò)載能力，應(yīng)選用起重的冶金用的三相異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)，常用YX型（籠型）和YZR型(繞線型)。</p><p>　　由于推鋼機(jī)推桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，需要頻繁快速啟動(dòng)和反轉(zhuǎn)，故選用YZR型電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　3.2.2選擇電動(dòng)機(jī)的容量</p><p>　　已知推鋼

62、機(jī)的最大推力F=75T,推鋼速度=0.1m/s，返回速度=0.16m/s:</p><p><b>　　推桿的最大作用力:</b></p><p>　　F=; （3-1）</p><p>　　則推鋼機(jī)電動(dòng)機(jī)的輸出功率:</p><p>　　；

63、 （3-2）</p><p>　　式中-------總效率；</p><p>　　=； （3-3）</p><p>　　式中為傳動(dòng)系統(tǒng)中每一個(gè)傳動(dòng)副，軸承，聯(lián)軸器等的效率。</p><p>　　查表知： （齒輪齒條傳動(dòng)（油

64、潤(rùn)滑））=0.93～0.95；</p><p>　?。ㄩ_(kāi)式齒輪傳動(dòng)（脂潤(rùn)滑））=0.95；</p><p>　?。ㄒ粚?duì)滾子軸承）=0.98；</p><p>　?。ǘ?jí)圓柱齒輪減速器）=0.95～0.96；</p><p>　?。X式聯(lián)軸器）=0.99；</p><p><b>　　則</b>&l

65、t;/p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=0.74；</b></p><p>　　代入公式（3-2）得：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=158.92 </b><

66、/p><p>　　選擇電動(dòng)機(jī)容量時(shí)，應(yīng)保證電動(dòng)機(jī)的額定功率等于或稍大于工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)功率，故取=160。</p><p>　　3.2.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p>　　容量相同的電動(dòng)機(jī)，有幾種不同的轉(zhuǎn)速可供設(shè)計(jì)者選擇。電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速越高，磁極對(duì)數(shù)越少，其重量越輕。但是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與工作機(jī)轉(zhuǎn)速相差過(guò)大勢(shì)必使總傳動(dòng)比加大，致使傳動(dòng)裝置的外廓尺寸與重量增加，價(jià)格提高。

67、因此在確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)應(yīng)進(jìn)行分析比較，選擇最優(yōu)方案。</p><p>　　3.2.4選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)和參數(shù)</p><p>　　綜上，查表選擇YZR400型冶金用電動(dòng)機(jī)，額定功率=160，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，額定電壓。</p><p>　　第四章 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算</p><p>　　4.1傳動(dòng)比的計(jì)算與分配</p>

68、;<p>　　4.1.1傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比</p><p>　　由選定電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)軸的轉(zhuǎn)速可得傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比：</p><p>　?。?（4-1）</p><p>　　總傳動(dòng)比等于各級(jí)傳動(dòng)比的乘積，即：</p><p>　??；

69、 （4-2）</p><p>　　已知推桿推鋼速度=0.1m/s，選定齒輪直徑D=544mm。</p><p>　　則： （4-3）</p><p><b>　　=3.51 ；</b></p><p>　　所以總傳動(dòng)比： =167.23；<

70、;/p><p>　　4.1.2分配各級(jí)傳動(dòng)比</p><p>　　分配傳動(dòng)比主要考慮以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1.各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)在推薦范圍內(nèi)選取，不得超過(guò)最大值。</p><p>　　2.各級(jí)傳動(dòng)零件應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱，避免相互間發(fā)生碰撞或安裝不便。</p><p>　　3.應(yīng)盡量使傳動(dòng)裝置的外廓尺寸緊湊或重量較

71、小。</p><p>　　4.在臥式二級(jí)齒輪減速器中，各級(jí)齒輪都應(yīng)該得到充分潤(rùn)滑。為了避免因各級(jí)大齒輪都能浸到油而使某級(jí)大齒輪浸油過(guò)深而增加攪油損失，通常使各級(jí)大齒輪直徑相近，應(yīng)使高速級(jí)傳動(dòng)比大于低速級(jí)，此時(shí)高速級(jí)大齒輪能浸到油，低速級(jí)大齒輪直徑稍大于高速級(jí)大齒輪，浸油稍深而已。</p><p>　　根據(jù)以上原則，初步選定齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比，則減速器傳動(dòng)比 r/min；</p>

72、<p>　　4.2.3各軸參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　將傳動(dòng)裝置中各軸從高速軸到低速軸依次編號(hào)，定為0軸（電機(jī)軸），1軸（減速器低速軸），2軸（齒輪軸）；相鄰兩軸傳動(dòng)比表示為，；相鄰兩軸的傳動(dòng)效率為，；各軸的輸入功率為，，；各軸輸入轉(zhuǎn)矩為,,。</p><p><b>　?。?各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算；</b></p><p><b&

73、gt;　　電機(jī)軸轉(zhuǎn)速 </b></p><p><b>　　第一軸轉(zhuǎn)速 </b></p><p><b>　　第二軸轉(zhuǎn)速 </b></p><p><b>　　2.各軸功率計(jì)算；</b></p><p><b>　　電機(jī)軸功率 </b>

74、</p><p><b>　　第一軸功率 </b></p><p><b>　　第二軸功率 </b></p><p><b>　　3.各軸扭矩計(jì)算；</b></p><p><b>　　電機(jī)軸扭矩 </b></p><p>&

75、lt;b>　　第一軸扭矩 </b></p><p><b>　　第二軸扭矩 </b></p><p>　　第五章 減速器的選擇計(jì)算</p><p><b>　　5.1減速器概述</b></p><p>　　減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩以

76、滿足各種工作機(jī)械的需要。在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間用來(lái)提高轉(zhuǎn)速的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置成為增速器。</p><p>　　5.1.1減速器的作用 </p><p>　　減速器的作用主要為：</p><p>　　1.降速同時(shí)提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機(jī)額定扭矩。</p><p>　　2.降速同時(shí)降低了負(fù)載的慣量，慣量

77、的減少為減速比的平方。</p><p>　　5.1.2減速器的分類</p><p>　　減速器的種類很多，按照傳動(dòng)形式不同可分為齒輪減速器，蝸桿減速器和行星減速器；按照傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)減速器；按照傳動(dòng)的布置形式又可以分為展開(kāi)式，分流式和同軸式減速器，常用減速器主要有；</p><p><b>　　1.齒輪減速器</b></p&g

78、t;<p>　　主要有圓柱齒輪減速器，圓錐齒輪減速器，和圓錐-圓柱齒輪減速器。</p><p>　　齒輪減速器特點(diǎn) 1).齒輪采用高強(qiáng)度低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火而成，齒面硬度達(dá)HRC58-62，齒輪均采用數(shù)控磨齒工藝，精度高，接觸性好。2).傳動(dòng)率高：?jiǎn)渭?jí)大于96.5%，雙級(jí)大于93%，三級(jí)大于90%。3).運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低。4).體積小，重量輕，使用壽命長(zhǎng)，承載能力高。5).易于拆檢，易于安

79、裝。</p><p><b>　　2.蝸桿減速器</b></p><p>　　主要有圓柱蝸桿減速器，環(huán)面蝸桿減速器和錐蝸桿減速器。</p><p>　　蝸桿減速器的特點(diǎn)是在外廓尺寸不大的情況下，可以獲得大的傳動(dòng)比，工作平穩(wěn)，噪聲較小，但效率較低。其中應(yīng)用最廣的是單級(jí)蝸桿減速器，兩級(jí)蝸桿減速器則應(yīng)用較少。蝸輪蝸桿減速機(jī)的主要特點(diǎn)是具有反向自鎖功能

80、，可以有較大的減速比，輸入軸和輸出軸不在同一軸線上，也不在同一平面上。但是一般體積較大，傳動(dòng)效率不高，精度不高。</p><p>　　3.蝸桿齒輪減速器及渦輪-蝸桿減速器</p><p><b>　　4.行星齒輪減速器</b></p><p>　　行星齒輪減速器由于減速比大，體積小，重量輕，效率高等優(yōu)點(diǎn)，在許多情況下可代替二級(jí)，三級(jí)的普通齒輪減

81、速器和蝸桿減速器。行星減速機(jī)其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊，回程間隙小、精度較高，使用壽命很長(zhǎng)，額定輸出扭矩可以做的很大。但價(jià)格略貴。</p><p><b>　　5.擺線針輪減速器</b></p><p><b>　　6.諧波齒輪減速器</b></p><p>　　其中圓柱齒輪減速器的特點(diǎn)是效率高及可靠性高，工作壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)便，

82、因而應(yīng)用范圍很廣。</p><p>　　上述6種減速器已有標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品，使用時(shí)只需要結(jié)合所需傳動(dòng)功率，轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比，工作條件和機(jī)器的總體布置等具體要求。</p><p><b>　　5.2減速器的選用</b></p><p>　　根據(jù)已知的設(shè)計(jì)要求，即減速器計(jì)算傳動(dòng)比 r/min；高速軸輸入功率 高速軸轉(zhuǎn)速</p><p&g

83、t;　　查表選擇減速器型號(hào)為Ⅲ型，公稱傳動(dòng)比40.實(shí)際傳動(dòng)比40.85，中心距高速軸許用功率168Kw，承載能力n=750r/min;</p><p>　　第六章．傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　6.1齒輪齒條傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　6.1.1齒條傳動(dòng)的特點(diǎn)</p><p>　　1.齒條同側(cè)齒廓為平行線,它在與齒定線平行的任

84、一直線上具有相同齒距。A'q#I>j`   2.齒條直線齒廓上各點(diǎn)具有相同的壓力角,等于直線齒廓的齒形角,一般為標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>　　?no fUD. 3.當(dāng)齒輪齒條標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí),齒輪分度圓與齒條分度線重合,嚙合角等于齒形角;齒輪以角速度轉(zhuǎn)動(dòng), 帶動(dòng)齒條以線速度直線移動(dòng)。bvv|;6   4.中心距增大后，齒條遠(yuǎn)離齒輪軸心01移動(dòng)X距離(下圖虛線所示)

85、,根據(jù)齒條直線齒廓的特點(diǎn),嚙合線不會(huì)隨齒條位置改變而改變,故節(jié)點(diǎn)位置P也不變化,此時(shí),齒輪的分度圓仍然與節(jié)圓重合，嚙合角仍然等于齒條的齒形角,即等于齒輪分度圓上的壓力角;而齒條位置的改變使齒條的中線與節(jié)線不再重合，齒側(cè)間隙j加大，頂隙增加。即：齒輪齒條正變位傳動(dòng)時(shí), /2UH=Q!x4E  {;N,t]>8M</p><p>　　6.1.2齒輪齒條傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p

86、>　　1.選定齒輪類型，精度等級(jí)，材料和齒數(shù)： </p><p>　　已知輸入功率齒輪軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　1）.壓力角的選擇：一般選取=20°。</p><p><b>　　2）.齒數(shù)的選擇：</b></p><p>　　為使輪齒免于根切，對(duì)于=20°的標(biāo)注直齒輪，應(yīng)取故直齒輪取齒條取所

87、以齒數(shù)比</p><p>　　3）.齒寬系數(shù)的選擇：</p><p>　　查表，對(duì)兩支撐相對(duì)于小齒輪做對(duì)稱布置并靠近齒輪取</p><p>　　4） 精度選擇：對(duì)一般機(jī)械，速度不高，選8級(jí)精度</p><p>　　5） 材料選擇：綜合考慮齒輪，齒條的工作條件（載荷大小，有無(wú)沖擊），</p><p>　　加工工藝，經(jīng)濟(jì)性

88、以及材料來(lái)源等，查表選擇齒輪選40（調(diào)質(zhì)），硬度為241～286HBS；齒條選ZG35SiMn（調(diào)質(zhì)），硬度為217～269 HBS；</p><p>　　2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：</p><p>　　由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即： （6-1）</p><p>　　1）.確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值：</p><p><b>　?、?試選

89、載荷系數(shù)</b></p><p><b>　?、?計(jì)算齒輪轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　?、?選取齒寬系數(shù)</b></p><p>　?、?查表的材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　　⑤.按齒面硬度查表得齒輪軸接觸疲勞強(qiáng)度極限齒條接觸疲勞強(qiáng)度極限</p><

90、;p>　　⑥.計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　─—假設(shè)工作壽命15年，每年工作300天；</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　?、?查表取接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p>　?、?計(jì)算

91、接觸疲勞許用應(yīng)力：</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1；</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　2）.計(jì)算：</b></p><p>　?、?試算齒

92、輪分度園直徑，代入中較小的值： </p><p>　　=542.52mm； （6-6）</p><p>　?、?驗(yàn)算圓周速度v：</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p><b>　?、?/p>

93、.計(jì)算齒寬 ：</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　?、?計(jì)算齒寬與齒高之比</p><p>　　模數(shù) （6-9）</p><p><b>　　齒高 </b></p><p&

94、gt;<b>　?、?計(jì)算載荷系數(shù)：</b></p><p>　　根據(jù)8級(jí)精度，查表的動(dòng)載荷系數(shù)</p><p><b>　　直齒輪</b></p><p><b>　　查表的使用系數(shù)</b></p><p>　　用插值法查表的8級(jí)精度，齒輪相對(duì)支撐對(duì)稱布置時(shí)，</p&g

95、t;<p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>　　查表得 </b></p><p>　　故載荷系數(shù) （6-11）</p><p>　　⑥.按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑：</p><p><

96、b>　?。?-12）</b></p><p><b>　?、?計(jì)算模數(shù)：</b></p><p>　　3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)；</p><p>　　由設(shè)計(jì)公式： （6-13）</p><p>　　1）.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值；</p>&l

97、t;p>　?、?查表得齒輪軸的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 </p><p>　　齒條的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 </p><p>　?、?取彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p>　?、?計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取安全系數(shù)，由式得：</p><p><b>　　（6-14）</b></p&

98、gt;<p><b>　?、?計(jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p><b>　?。?-15）</b></p><p><b>　　⑤.查取齒形系數(shù)</b></p><p><b>　　查表得 </b></p><p>　?、?查取應(yīng)力校

99、正系數(shù)</p><p><b>　　查表得 </b></p><p>　?、?計(jì)算大小齒輪的并加以比較</p><p><b>　　可見(jiàn)齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　　2）.設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由

100、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小m主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)31.44并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑算出直齒輪的齒數(shù)</p><p>　　則齒條齒數(shù) </p><p>　　這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避

101、免浪費(fèi)。</p><p><b>　　4.幾何尺寸計(jì)算</b></p><p>　　1).分度圓直徑計(jì)算</p><p><b>　　2）.計(jì)算中心距</b></p><p><b>　　（6-16）</b></p><p><b>　　3）.

102、計(jì)算齒輪寬度</b></p><p>　　取齒輪寬度和齒條寬度同為400mm。</p><p>　　5.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件圖見(jiàn)附圖5及附圖8。</p><p>　　6.2齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　6.2.1齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)</p><p>　　齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最重要的傳動(dòng)之一，形式很多，應(yīng)用廣泛

103、，傳遞的功</p><p>　　率可達(dá)數(shù)十萬(wàn)千瓦，圓周速度可達(dá)200m/s。</p><p><b>　　齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)有：</b></p><p><b>　　1.效率高。</b></p><p><b>　　2.結(jié)構(gòu)緊湊。</b></p><p>　

104、　3.工作可靠，壽命長(zhǎng)。</p><p><b>　　4.傳動(dòng)比穩(wěn)定。</b></p><p>　　但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度要求高，價(jià)格較貴，且不宜用于傳動(dòng)距離要</p><p>　　求過(guò)大的場(chǎng)合。齒輪傳動(dòng)可做成開(kāi)式，半開(kāi)式及閉式。</p><p>　　6.2.2齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p&

105、gt;　　1.選定齒輪類型，精度等級(jí)，材料和齒數(shù)： </p><p>　　已知輸入功率小齒輪 轉(zhuǎn)速</p><p>　　1）.壓力角的選擇：一般選取=20°。</p><p><b>　　2）.齒數(shù)的選擇：</b></p><p>　　為使輪齒免于根切，對(duì)于=20°的標(biāo)注直齒輪，應(yīng)取故小齒輪取則大齒輪

106、齒數(shù)。</p><p>　　3）. 精度選擇：對(duì)一般機(jī)械，速度不高，選8級(jí)精度</p><p>　　4）. 材料選擇：綜合考慮齒輪的工作條件（載荷大小，有無(wú)沖擊），加工工藝，經(jīng)濟(jì)性以及材料來(lái)源等，查表選擇小齒輪選40（調(diào)質(zhì)），硬度為241～286HBS；大齒輪選ZG50SiMn（調(diào)質(zhì)），硬度為217～269 HBS；</p><p>　　2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：

107、</p><p>　　由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即： </p><p>　　1）.確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值：</p><p><b>　?、?試選載荷系數(shù) </b></p><p><b>　　②.計(jì)算齒輪轉(zhuǎn)矩 </b></p><p><b>　?、?選取齒寬系數(shù) <

108、/b></p><p>　?、?查表的材料的彈性影響系數(shù) </p><p>　?、?按齒面硬度查表得齒輪軸接觸疲勞強(qiáng)度極限 齒條接觸疲勞強(qiáng)度極限 </p><p>　?、?計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　─—假設(shè)工作壽命15年，每年工作300天；</p><p>　?、?查表取接觸疲勞壽命系數(shù)</p&

109、gt;<p>　?、?計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1；</p><p><b>　　2）.計(jì)算：</b></p><p>　　①.試算齒輪分度園直徑，代入中較小的值：</p><p>　　②.驗(yàn)算圓周速度v：</p><p><b

110、>　?、?計(jì)算齒寬 ：</b></p><p>　　④.計(jì)算齒寬與齒高之比</p><p><b>　　模數(shù) </b></p><p><b>　　齒高 </b></p><p><b>　?、?計(jì)算載荷系數(shù)：</b></p><p&g

111、t;　　根據(jù)8級(jí)精度，查表的動(dòng)載荷系數(shù)</p><p><b>　　直齒輪</b></p><p><b>　　查表得使用系數(shù)</b></p><p>　　用插值法查表得8級(jí)精度，齒輪相對(duì)支撐對(duì)稱布置時(shí)，由</p><p><b>　　得 </b></p><

112、;p><b>　　查表得 </b></p><p><b>　　故載荷系數(shù) </b></p><p>　　⑥.按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑：</p><p><b>　?、?計(jì)算模數(shù)：</b></p><p>　　3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)；</p>

113、<p><b>　　由設(shè)計(jì)公式： </b></p><p>　　1）.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值；</p><p>　?、?查表得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 </p><p>　　大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 </p><p>　　②.取彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p>　?、?計(jì)算彎曲疲勞許

114、用應(yīng)力</p><p>　　取安全系數(shù)，由式得：</p><p><b>　?、?計(jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p><b>　?、?查取齒形系數(shù)</b></p><p><b>　　查表得 </b></p><p>　?、?查取應(yīng)力校正系數(shù)&l

115、t;/p><p><b>　　查表得 </b></p><p>　?、?計(jì)算大小齒輪的并加以比較</p><p>　　可見(jiàn)小齒輪的數(shù)值大。</p><p><b>　　2）.設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞

116、強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小m主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)19.29并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑并圓整取算出小齒輪的齒數(shù)</p><p>　　則大齒輪齒數(shù) </p><p>　　取這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。</p>

117、<p><b>　　4.幾何尺寸計(jì)算</b></p><p>　　1).分度圓直徑計(jì)算</p><p><b>　　2）.計(jì)算中心距</b></p><p><b>　　3）.計(jì)算齒輪寬度</b></p><p>　　取小齒輪寬度取大齒輪寬度為。</p>

118、<p>　　5.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件圖見(jiàn)附圖4及附圖6。</p><p>　　第七章 軸系零部件</p><p>　　軸是機(jī)械設(shè)備中的重要零件之一，它的主要功能是直接支承回轉(zhuǎn)零件，如齒輪、車輪和帶輪等，以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并傳遞動(dòng)力,軸要由軸承支承以承受作用在軸上的載荷。這種起支持作用的零部件稱為支承零部件。而且有很多的軸上零件需要彼此聯(lián)接，它們的性能互相影響，所以將軸及軸上零部件統(tǒng)稱

119、為軸系零部件。</p><p><b>　　7.1軸的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　7.1.1概述</b></p><p>　　軸是組成機(jī)器的重要零件，其功用是支承旋轉(zhuǎn)零件（如齒輪、帶輪等），并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。</p><p><b>　　1.軸的功用與分類</b>

120、</p><p>　　根據(jù)受載情況，軸可分為三類：</p><p>　　(1)心軸。承受彎矩（M），不傳遞轉(zhuǎn)矩（T）的軸，如圖7.1.1a）所示自行車前輪軸（固定心軸）和圖7.1.1b）所示火車車輪軸（轉(zhuǎn)動(dòng)心軸）。</p><p>　　(2)傳動(dòng)軸。以傳遞轉(zhuǎn)矩為主，不承受彎矩或承受很小彎矩的軸，如汽車的傳動(dòng)軸（圖7.1.2）。</p><p>

121、;　　(3)轉(zhuǎn)軸。既傳遞轉(zhuǎn)矩，又承受彎矩的軸，如圖7.1.3所示的齒輪軸。</p><p><b>　　2.軸的材料</b></p><p>　　軸的失效多為疲勞破壞，所以軸的材料應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、耐磨性等方面的要求，常用的材料有：</p><p>　　1).碳素鋼。對(duì)較重要或傳遞載荷較大的軸，常用35、40、45和50號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼，其中45鋼

122、應(yīng)用最廣泛。這類材料的強(qiáng)度、塑性和韌性等都比較好。進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理可提高其機(jī)械性能。對(duì)不重要或傳遞載荷較小的軸，可用Q235、Q275等普通碳素鋼。</p><p>　　2).合金鋼。合金鋼具有較好的機(jī)械性能和淬火性能。但對(duì)應(yīng)力集中比較敏感，價(jià)格較高，多用于有特殊要求的軸，如要求重量輕或傳遞轉(zhuǎn)矩大而尺寸又受到限制的軸。常用的低碳合金鋼有20Cr、20CrMnTi等，一般采用滲碳淬火處理，使表面耐磨性和芯部韌性都