φ273鋼管矯直機主傳動系統(tǒng)設計【說明書+CAD】

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Straightening Rollers roll is oblique roll ,which is staggered arrangement of the straightening s up and down two rows of roll ,the characteristic of which is the fast straightening speed, and high productivity and easy to realize automation ,so it suitable for various pipe and bar. On the basis of the production of requirement ,designing refers to the AISC Seamless Steel Tube Plants seven roll straightening machine and related mechanical design information ,then design the main driving system of 273 Roll Tube Straightener .On the basis of driving power consumption ,making the choice of the driving systems eletromotor ,coupling ,and designing how the three gear decelerator to drive ,which connects with the Decelerates distributor case .and Uses three axis outputs which driven a Straightening Roller under the condition of which connect the coupling .The system has six working rolls ,and a passively roll which is guiding .It contains: Designing the main machine parts of the driving system ,Calculating force and power mechanical parameter of 273 Roll Tube Straightener .Then the basic design parameter of Straightening machine is ascertained. Keywords: Straightening machine ;Steel tubes ;Driving system ;Force paramenta 目錄 摘要 .I 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 III 頁 ABSTRACT .II 1 緒論 .1 1.1 畢業(yè)設計的選題背景及目的 .1 1.1.1 畢業(yè)設計的選題背景 .1 1.1.2 畢業(yè)設計目的 .1 1.2 矯直技術的發(fā)展 .2 1.2.1 國內矯直技術的發(fā)展情況 .2 1.2.2 國外矯直技術的發(fā)展 .3 1.3 課題的研究方法及研究內容 .3 2 矯直機主傳動系統(tǒng)設計方案確定 .5 2.1 矯直機的分類及特點 .5 2.1.1 反復彎曲式矯直機 .5 2.1.2 旋轉彎曲式矯直機 .7 2.1.3 拉伸矯直機 .7 2.1.4 拉彎矯直機 .8 2.1.5 拉坯矯直設備 .8 2.2 鋼管矯直機結構組成 .8 2.2.1 矯直輥 .9 2.2.2 矯直輥調節(jié)裝置 .9 2.2.3 傳動裝置 .10 2.3 矯直方案和矯直工藝 .10 2.4 矯直機傳動系統(tǒng)設計方案 .11 2.5 矯直機傳動系統(tǒng)的工作原理 .12 3 鋼管矯直機里能參數計算 .13 3.1 原始數據 .13 3.2 輥式矯直機的基本參數 .13 3.2.1 輥徑和輥長的確定 .13 3.2.2 輥端圓角和輥距的確定 .14 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 IV 頁 3.3 斜輥式鋼管矯直機力能參數的計算 .14 3.3.1 矯直質量要求 .14 3.3.2 矯直力的計算 .15 3.4 矯直功率的計算 .18 3.4.1.軸承摩擦功率 .18 3.4.2.輥面與工件的滑動摩擦功率 .19 3.4.3.工件在滾面上的滾動摩擦功率 .19 3.4.4.矯直變形功率 .20 4273 鋼管矯直機驅動系統(tǒng)的確定 .21 4.1 電機的選擇 .21 4.2 減速器傳動比分配 .21 4.2.1 減速器的輸出轉數 .21 4.2.2 傳動比及其分配 .21 4.3 減速器一級齒輪傳動設計 .22 4.3.1 選擇精度等級，材料及齒數 .22 4.3.2 按齒面接觸強度設計 .22 4.3.3 按齒根彎曲強度校核 .25 4.3.4 幾何尺寸的計算 .28 4.4 減速器二級齒輪傳動設計 .29 4.4.1 選擇精度等級，材料及齒數 .29 4.4.2 按齒面接觸強度設計 .29 4.4.3 按齒根彎曲強度校核 .32 4.4.4 幾何尺寸的計算 .34 4.5 減速器三級齒輪傳動設計 .35 5 聯軸器、軸承及萬向接軸的選擇 .36 5.1 聯軸器的選擇 .36 5.2 矯直輥的軸承選擇 .37 5.2.1 矯直輥的基本參數 .37 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 V 頁 5.2.2 矯直輥軸承的校核 .38 5.3 萬向聯軸器的選擇 .39 5.3.1 萬向聯軸器的功能特點及其選擇方法 .39 5.3.2 萬向聯軸器的選擇及其校核： .40 6 傳動系統(tǒng)主要零件設計 .42 6.1 矯直輥的結構特點 .42 6.2 輥型曲線的設計 .43 6.3 矯直輥的輥軸校核 .45 6.3.1 輥系的受力分析 .45 6.2.2 中下輥的校核計算 .46 7 傳動系統(tǒng)的潤滑 .49 7.1 潤滑方法: .49 7.2 潤滑的分類 .49 7.3 潤滑劑的種類： .50 7.4 潤滑系統(tǒng)的選擇原則 .52 7.5 潤滑方式的選擇 .52 7.5.1 減速器的潤滑 .52 7.5.2 軸承的潤滑 .52 7.5.3 萬向聯軸器的潤滑 .53 7.5.4 其余零部件的潤滑 .53 8 設備的環(huán)保、可靠性和經濟技術評價 .54 8.1 設備的環(huán)保措施 .54 8.2 設備的可靠性 .54 8.3 設備的經濟評價 .56 8.4 設備合理的更新期 .57 結束語 .58 致謝 .59 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 VI 頁 參考文獻 .60 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 1 頁 1 緒論 1.1 畢業(yè)設計的選題背景及目的 1.1.1 畢業(yè)設計的選題背景 近年來，由于管材的用途涉及到所有的工業(yè)部門，各國對它的生產和發(fā)展都十分 重視，各主要工業(yè)國家的鋼管產量，一般約占鋼材總產量的 10%15%，我國約占 8%10%。隨著國民經濟的發(fā)展，我國鋼鐵行業(yè)得到了突飛猛進的發(fā)展，因此也加強了 對鋼管發(fā)展的力度。管材的生產無論在數量上還是品種上都有相當大的增長。新型高 效率的管材精整設備，尤其是管材矯直機，是保證管材質量的重要關鍵，國內外對管 材矯直機均做了大量的研究工作。 矯直技術多用于金屬條材加工的后部工序，同其他金屬加工技術一樣在 20 世紀取 得了長足的進展，相應的矯直理論也取得了很大的進步。已經廣泛應用于日用金屬加 工業(yè)，儀器儀表制造業(yè)，汽車、船舶和飛機制造業(yè)，石油化工業(yè)，冶金工業(yè)，建筑材 料業(yè)，機械裝備制造業(yè)，以及精密加工制造業(yè)。隨著工業(yè)水平的不斷提高，要求工業(yè) 生產全面自動化，矯直技術也要跟上時代的潮流。因此力爭在矯直機設計，制造，矯 直過程分析、矯直參數設定及矯直質量預測等方面搞好軟件開發(fā)；其次要進行數字化 矯直設備的研制和使用，擴充矯直技術的發(fā)展，使矯直技術的發(fā)展走上現代化的道路。 隨著時代的進步，國家綜合實力的增強，作為二十一世紀機械專業(yè)的本科畢業(yè)生， 有責任也有義務為國家的發(fā)展付出自己的一份力量。通過對鞍鋼無縫鋼管廠 273 鋼管 生產線的參觀實習，對鋼管產品的生產有了初步了解，同時對其也產生了濃厚的興趣。 由于矯直機在管材的精整過程中起著重要的作用，于是我選擇了 273 鋼管矯直機的主 傳動系統(tǒng)的設計這個題目。 1.1.2 畢業(yè)設計目的 畢業(yè)設計是教學計劃的最后一個教學環(huán)節(jié)，也是最重要的教學環(huán)節(jié)之一，是學生 獲得學士學位的必要條件。學生在教師的指導下，通過畢業(yè)設計受到一次綜合運用所 學理論和技能的訓練，進一步提高分析問題和解決問題的能力；是從事科學研究工作 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 2 頁 和專業(yè)工程技術工作地基本訓練。通過畢業(yè)設計鞏固和發(fā)展了四年來所學的專業(yè)基礎 知識，學會閱讀參考文獻，收集、運用原始資料的方法以及如何使用規(guī)范、手冊、產 品目錄，選用標準圖的技能，從而提高設計計算及繪圖的能力。 1.2 矯直技術的發(fā)展 1.2.1 國內矯直技術的發(fā)展情況 20 世紀 3040 年代國外技術發(fā)達國家的型材矯正機及板材矯正機得到迅速發(fā)展， 而且相繼進入到中國的鋼鐵工業(yè)及金屬制品業(yè)，新中國成立前在太原、鞍山、大冶、 天津及上海等地的一些工廠里可以見到德、英、日等國家制造的矯正機。我國科技界 一直在努力提高自己的科研設計和創(chuàng)新能力。從 20 世紀 50 年代起就有劉天明提出的 雙曲線輥形設計的精確計算法及文獻提出的矯正曲率方程式。6080 年代在輟輥形理 論方面有許多學者進行了深人的研究并取得了十分可喜的成果還召開了全國性的輥形 理論討論會；產生了等曲率反彎輥形計算法。與此同時，以西安重型機械研究所為代 表的科研單位和以太原重塑機器廠為代表的設計制造部門完成了大量的矯正機設計研 制工作。不僅為我國生產提供了設備保證，還培養(yǎng)了一大批設計研究人員。進人 99 年 代我國在趕超世界先進水平方面又邁出了一大步，一些新研制的矯正機獲得了國家的 發(fā)明專利；一些新成果獲得了市、省及部級科技成果進步獎;有的獲得了國家發(fā)明獎。 近年來我國在反彎輥形七斜輥矯正機，多斜輥薄壁管矯正機、3 斜輥薄銅管矯正機、雙 向反彎輥形 2 輥矯正機、復合轉轂式矯正機，平行輥異輥距矯正機及矯正液壓自動切 料機等研制方面相繼取得成功。在矯正高強度合金鋼方面也已獲得很好的矯正質量。 其矯后的殘留撓度為 0.20.5mm/m。此外，從 20 世紀 60 年代以后拉伸與拉彎矯正 設備得到很大發(fā)展，對帶材生產起到重要作用。 近年來，隨著我國工業(yè)水平的不斷發(fā)展，矯直技術也得到了不斷地提高和發(fā)展， 在矯直過程的變形機理方面取得了一定得成就：如拉力對矯直的作用，在斜輥矯直機 上壓緊力對矯直的作用，殘留應力對矯直尺寸精度的影響等；在解決高難度矯直技術 方面，如高強度薄板帶的液壓拉彎矯直、高強度易裂紋耐熱合金鋼幫的旋轉矯直、薄 板的行星矯直及扎拉矯直等；在新產品和新要求方面，如石油鉆挺管的矯直，邊斷面 板材的矯直，變機械性能和變厚度方鋼的矯直等；在改善矯直工藝及改善矯直設備方 面，如采用壓下方案，采用恒功率工作制度，用振動矯直代替旋轉矯直等；在改革矯 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 3 頁 直過程的控制方法方面，由人工控制向計算機控制過度，有單機計算機控制箱全線計 算機控制發(fā)展；在矯直結構設計方面，正向精密化，大型化發(fā)展，老設備也將日漸被 淘汰和改造。隨著機電一體化技術的廣泛應用，鋼管矯直機的技術水平將會不斷提高。 結構更加合理、可靠，功能更加完善.以滿足各種工藝要求。 1.2.2 國外矯直技術的發(fā)展 18 世紀末葉到 19 世紀初葉，歐洲進行了產業(yè)革命，逐步實現了用蒸汽動力代替人 力，機械化生產代替了手工作坊。19 世紀 30 年代冶鐵技術發(fā)展起來。當時英國的生鐵 產量已由 7 萬 t 增長到 19 萬 t/a，增加了 2.7 倍。 19 世紀 50 年代開辟了煉鋼技術發(fā)展 的新紀元。隨著平爐煉鋼技術的發(fā)明，鋼產量增長迅速。到 19 世紀末時，鋼產量增加 50 多倍。鋼材產量占鋼產量的比重也顯著增加。這時已經出現了鍛造機械、軋鋼機械 和矯直機械。進人 20 世紀，以電力驅動代替蒸汽動力為標志，推動了機械工業(yè)的發(fā)展。 英國在 1905 年制造的輥式板材矯正機大概是我國見到的最早的 1 臺矯正機。20 世紀初 已經有矯正圓材的二輥式矯正機。到 1914 年英國發(fā)明了 212 型五輥式矯正機(阿布拉 姆遜式-Abramsen） ，解決了鋼管矯正間題，同時提高了棒材矯正速度。20 世紀 20 年 代日本已能制造多斜輥矯正機。20 世紀 30 年代中期發(fā)明了 222 型六輥式矯正機，顯著 提高了管材矯正質量 20 世紀 60 年代中期，為了解決大直徑管材的矯正問題，美國薩 頓（Sutton）公司研制成功 313 型七輥式矯正機(KTF 型矯正機)。 社會的不斷進步，工業(yè)水平的不斷提高，自動化程度不斷地更新，這使國內外的 矯直技術得到突飛猛進的發(fā)展，不斷地開發(fā)新產品，對本國經濟的繁榮奠定了基礎。 1.3 課題的研究方法及研究內容 本次課題主要是對 273 鋼管矯直機主傳動系統(tǒng)的設計，其中主要包括：矯直力的 計算，矯直功率的計算，主傳動系統(tǒng)中減速器各級齒輪的傳動設計，電機功率的計算 和電機的選擇，聯軸器的計算選擇，萬向聯軸器的校核與選擇，輥型的設計，及矯直 輥的校核等。 電機是整個矯直系統(tǒng)的主要傳動裝置，根 據 電 動 機 工 作 電 源 的 不 同 ， 可 分 為 直 流 電 動 機 和 交 流 電 動 機 。 其 中 交 流 電 動 機 還 分 為 單 相 電 動 機 和 三 相 電 動 機 。 矯 直 系 統(tǒng) 的 電 動 機 通 常 由 車 間 的 電 網 或 者 單 獨 的 交 流 機 組 供 電 。 因 此 電 機 常 選 用 三 相 交 流 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 4 頁 電 機 。 矯 直 速 度 的 調 節(jié) 常 通 過 改 變 電 機 的 極 對 數 或 者 借 助 減 速 器 來 實 現 。 大 直 徑 的 鋼 管 采 用 低 速 矯 直 ， 小 直 徑 的 鋼 管 采 用 高 速 矯 直 。 選 擇 電 機 時 應 按 照 計 算 的 矯 直 功 率 來 選 擇 ， 以 保 證 矯 直 系 統(tǒng) 的 正 常 運 轉 。 減速器是用于原動機和工作機之間的獨立的封閉傳動裝置。用于降低轉速和增大 扭矩。常用的減速器形式有：單級圓柱齒輪減速器、兩級圓柱齒輪減速器（其又包括 展開式和同軸式兩種形式） 、單級錐齒輪減速器、錐圓柱齒輪減速器、蝸桿減速器 （其包括蝸桿下置式和蝸桿上置式兩種形式） 。本次設計中選用的是三級圓柱減速器。 聯 軸 器 的 功 能 是 用 來 把 兩 軸 聯 接 在 一 起 ， 機 器 運 轉 時 兩 軸 不 能 分 離 ， 只 有 機 器 停 車 并 將 聯 接 拆 開 后 ， 兩 軸 才 能 分 離 。 根 據 聯 軸 器 對 各 種 相 對 位 移 有 無 補 償 能 力 （ 即 能 否 在 發(fā) 生 相 對 位 移 條 件 下 保 持 連 接 的 功 能 ） ， 聯 軸 器 可 以 分 為 剛 性 聯 軸 器 （ 無 補 償 能 力 ） 和 撓 性 聯 軸 器 （ 有 補 償 能 力 ） 兩 大 類 。 撓 性 聯 軸 器 又 可 按 是 否 具 有 彈 性 元 件 分 為 無 彈 性 元 件 的 撓 性 聯 軸 器 和 有 彈 性 元 件 的 撓 性 聯 軸 器 兩 個 類 別 。 本 次 課 題 中 的 聯 軸 器 的 選 擇 可 以 根 據 電 機 輸 出 軸 頸 的 大 小 來 確 定 ， 再 根 據 設 計 中 的 具 體 情 況 來 選 擇 聯 軸 器 的 具 體 型 號 。 矯直輥是管材矯直機中的主要零件，其作用是使管材在矯直過程中變形。矯直輥 是在大的動載荷和大的相對滑動速度連續(xù)研磨的條件下進行工作的。其通過萬向接軸 與齒輪分配箱相連。萬向接軸的結構緊湊，工作可靠，其可以分為以下幾種形式：標 準伸縮焊接式萬向聯軸器、短伸縮焊接式萬向聯軸器、無伸縮焊接式萬向聯軸器、無 伸縮短式萬向聯軸器。萬向接軸的選擇與聯軸器有很大關系，因為本設計中聯軸器是 連接減速器與萬向接軸的中間部件。它的選擇可以通過聯軸器的尺寸進行選擇，之后 進行強度的校核。 本次課題設計的是七輥鋼管矯直機，其布置形式是 2-2-2-1 型，上排三個工作輥， 下排三個工作輥外加一個起導向作用的被動輥。上下三對工作輥相對配置，六輥全部 為工作輥。 設計內容如下： （1） 對七輥鋼管矯直機進行整體結構設計； （2） 對于整個主傳動系統(tǒng)進行設計； （3） 對電機、聯軸器和軸承的選擇； （4） 對三級齒輪減速器進行設計； 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 5 頁 （5） 對傳動系統(tǒng)中主要零件進行設計； （6） 對主要技術參數進行研究。 2 矯直機主傳動系統(tǒng)設計方案確定 2.1 矯直機的分類及特點 軋件在軋制、冷卻和運輸過程中，由于各種因素的影響，往往產生形狀缺陷。如 鋼軌、型鋼和鋼管經常出現弧形彎曲；某些型鋼(如工字鋼等)的斷面會產生翼緣內并、 外擴和扭轉；板材和帶材則會產生縱向彎曲(波浪形)、橫向彎曲、邊緣浪形、中間瓢 曲和鐮刀彎等。為了獲得子直的板材和具有正確幾何形狀的鋼材，軋件需要在矯直機 上進行矯直。所以矯直機是軋鋼生產中的重要機械設備，而且也廣泛用于以軋材作坯 料的各種車間(如汽車、船舶制造廠等)。 由于軋材品種規(guī)格的多樣化和對其形狀精度要求的提高，促進了矯直理論和矯直 機結構的研究工作的快速發(fā)展以及矯直技術水平的不斷提高，矯直不同品種規(guī)格的軋 件，采用不同結構形式和不同規(guī)格的矯直機。所以矯直機的結構形式繁多，矯直方式 也不大相同， 按照工作原理不同劃分為五大類： 2.1.1 反復彎曲式矯直機 它們是靠壓頭或輥子在同一平面內對上件進行反復壓彎并逐漸減.小壓彎量，直到 壓彎量與彈復量相等而變直。如壓力矯直機及輥式矯直機。 1壓力矯直機 壓力矯直機是最簡單的矯直設備，它屬于利用反復彎曲并逐漸減小壓彎撓度方法 達到矯直目的的設備。壓力矯直機的工作原理是將帶有原始彎曲的工件支承在工作臺 的兩個活動支點之間用壓頭對準最彎部位進行反向壓彎的。當壓彎量與工件彈復量相 等時，壓頭撤回后工件的彎曲部位變直。如此進行，工件各彎曲部位必將全部變直從 而達到矯直的目的。其包括機動壓力矯直機和液壓壓力矯直機兩種。 (1)機動壓力矯直機是利用曲軸(或曲柄)、連桿和滑塊機構把旋轉運動變成直線運 動。機架一般是采用 C 形開式結構和門形閉式結構。在 C 形開式結構中還有主軸為簡 支梁型與懸臂梁型之分。這些結構形式及規(guī)格的選擇上要根據加工對象的特點(如工件 的斷面形狀及其尺寸大小、工件長度和重量等)、加下精度要求及產量大小等因素來確 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 6 頁 定。C 形開式結構的機架具有較大的操作空間，調節(jié)支點距、開距、觀側壓彎位置、 更換壓彎墊塊、移送上件、翻轉一件及更換壓頭等下作都較方便。但機架剛性較低， 不適于大斷面工件的矯直工作。 (2)液壓壓力矯直機普通液壓壓力矯直機已經逐步代替了一些機動壓力矯直機，并 從 20 世紀下半葉以來發(fā)展很快。在大型材及大鍛件的矯直生產中幾乎全部采用液壓矯 直機。液壓矯直機具有壓力大、結構緊湊重量輕、效率高、易控制、好調整等一系列 優(yōu)點，很適合于壓力矯直的工作要求。其又包括立式和臥式兩種：立式壓力矯直機采 用曲柄沖床的工作原理進行工作的，將軋件的彎曲部分放在兩個固定的支點上，矯直 過程比較簡單，工作時間段，空轉時間長。為了在空轉是儲藏能量，以降低工作時發(fā) 出的劍鋒負荷，從而減低電動機容量，因此在傳動系統(tǒng)中裝有飛輪。臥式壓力矯直機 是一個水平放置的曲柄滑塊機構，它不需要翻鋼，故改善了操作條件。它的主要特點 絲毫生產效率低，一般在型鋼和鋼管車間作為輔助的矯直機裝置或矯直彎曲度大及壁 厚超過斜輥式矯直機允許范圍的鋼管。 2輥式矯直機 輥式矯直機與壓力矯直機的矯直原理相似，都是利用反復彎曲并逐漸減小壓彎撓 度的方法來達到矯直目的的設備。但從壓力矯直機到輥式矯直機在技術上完成一次較 大的跨越，這個跨越的理論基礎就是金屬材料在較大彈塑性彎曲條件下，不管其原始 彎曲程度有多大區(qū)別在彈復后所殘留的彎曲程度差別會顯著減小。甚至會趨于一致。 隨著壓彎程度的減小其彈復后的殘留彎曲必然會一致趨近于零值而達到矯直仔的。因 此平行輥矯直機必須具備兩個基本特征，第一是具有相當數量交錯配置的矯直輥以實 現多次的反復彎曲;第二是壓彎量可以調整，能實現矯直所需要的壓彎方案。 其可以分為兩種形式：平行輥矯直機和斜輥矯直機。 （1）平行輥矯直機是目前應用范圍最廣的矯直機，其門類、品種和規(guī)格是最多的。 輥式矯直機具有兩排交叉布置得工作輥，彎曲的軋件在旋轉著餓工作輥之間做直線運 動，經過工作輥的多次彎曲而得到矯直，生產率較高，且易于實現機械化和流水生產， 按用途分為板材與型材兩大類。板寬及板厚與矯直機的能力及結構復雜程度有密切關 系。首先是板厚決定輥徑尺寸;其次是板寬決定輥長尺寸;第三，是輥數決定矯直質量， 第四，是輥子重疊數決定著矯直質量及表面粗糙度，第五，是矯直溫度決定矯直機的 結構恃點。型材矯直機多用輥距及輥數，以及用途等項來標稱機器種類、規(guī)格及型號。 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 7 頁 （2）斜輥矯直機對于鋼管和矯直質量要求較高的圓管坯，在軋制、焊接或者熱處理 后，具有一系列的缺陷。其中主要的是縱向彎曲和橫斷面的橢圓度。為了保證矯直質 量，矯直輥應和軋件表面成線接觸。因此，要求對不同直徑的軋件采用不同形狀的矯 直輥。由于軋件的尺寸規(guī)格較多，在實際生產中很難滿足上述要求。實踐證明，采用 一種矯直輥輥型曲線，當軋件尺寸改變時，適當改變矯直輥的傾斜角度，即可改變軋 件與矯直輥的接觸情況，也能滿足生產上的要求。因此，矯直輥傾斜角要求可調，同 時，工藝上還要求隨著軋件直徑的變化，沒對矯直輥之間的距離也要相應的改變。 根據上述的要求，斜輥式矯直機通常由機架、矯直輥、矯直輥升降裝置、矯直輥 傾角調整裝置等組成。 2.1.2 旋轉彎曲式矯直機 旋轉彎曲式矯直機是指工件在塑性彎曲狀態(tài)下以旋轉變形方一式從大的等彎矩區(qū) 向小的等彎矩萬過渡，在走出塑性區(qū)時彈復變直。旋轉者可以是工件，可以是矯直工 具，也可以是變形方位。旋轉反彎矯直機根據工作原理、用途及運轉方式不同分為兩 大類。第一類是矯直工具在繞一工件軸線旋轉中利用工具與工件的相對運動來達到反 彎矯直目的，主要用于圓材矯直。矯直機的工作主體在轉動中運行。第二類是矯直工 具處在工件的固定方向上做上下左右的平行移動，而與工件之間沒有相對運動，只靠 全方位的平移產生全方位的反彎而達到矯直目的，主要用于非圓斷面薄壁型材的矯直。 其工作主體在平動中運行。 2.1.3 拉伸矯直機 拉伸矯直機是依靠拉伸變形把原來長短不一的縱向纖維拉成等長度并進入塑性變 形后經卸載及彈復而變直，如鉗式拉伸矯直機及連續(xù)拉伸矯直機。此種矯直機主要用 來矯直厚度小于 0.30.6 毫米的薄鋼板和一些有色板材，這些軋件在輥式矯直機上往 往難于矯直。通常，輥式板帶材矯直機只能有效地矯正軋件的縱向和橫向彎曲。至于 板帶材的中間瓢曲或邊緣浪形則是由于板材沿長度方向各纖維變形量不等造成的。為 了矯正這種缺陷，需要使軋件產生適當的塑性延伸。在普通輥式矯直機上，雖能使這 種缺陷有所改善，但矯正效果不理想。這時需采用拉伸矯直法。拉伸矯正的主要特點 上一對軋件施加超過材料屈服極限的張力，使之產生彈塑性變形，從而將軋件矯直。 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 8 頁 例如矯正單張板材的嵌式拉伸矯直機和連續(xù)拉伸機組。鉗式拉伸機生產率低切夾鉗住 的部分要切除，造成的金屬損耗較大；連續(xù)拉伸機組由兩個張力輥組組成，拉伸所需 的張力由張力輥對帶材的摩擦力產生。 2.1.4 拉彎矯直機 拉彎矯直機是把拉伸與彎曲變形合成起來使工件兩個表層的較大拉伸及全截面的 拉伸變形三者不在同一時間發(fā)生，全斷面各層纖維的彈復變形也不是同時發(fā)生的。既 防止了板帶的斷裂，又提高了矯直質量。在平整矯直生產線及退火生產線上使用拉彎 矯直機可以獲得比連續(xù)拉伸矯直機明顯的節(jié)能和安全效果。而且矯直質量同樣良好。 尤其在極簿帶的矯直方面更顯其優(yōu)越性。此外，在酸洗線上及鍍鋅線上使用拉彎矯直 機.的優(yōu)越性更為突出。酸洗前的拉彎矯直具有良好破鱗效果，可以節(jié)約大量酸液及時 間，鍍鋅前的拉彎矯直還可使鋅花細膩。 2.1.5 拉坯矯直設備 拉坯矯直設備是在拉動連鑄坯下行的同時使鑄坯的弧形彎曲漸伸變直，其拉力主 要用于克服外部阻力，而鑄坯本身在高溫狀態(tài)下所需的矯直拉力是較小的。連鑄坯矯 直屬于高溫矯直，與其他矯直法有著本質性區(qū)別。它的反彎矯直是單向的而不是反復 的.它的反彎量是逐漸加大的，而不是反復遞減的，它的彈復影響是可以忽略不計的。 它的變形完全按塑性變形來考慮，它的變形量主要受熱裂紋限制，尤其在有液芯狀態(tài) 下要保證不漏鋼。 2.2 鋼管矯直機結構組成 以七輥鋼管矯直機為例說明其結構組成。 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 9 頁 圖 1.1 七輥矯直機 2.2.1 矯直輥 管材矯直機的矯直輥，使管材在矯直過程中變形。矯直輥是在大的動載荷和大的 相對滑動速度連續(xù)研磨的條件下進行工作的。七輥矯直機矯直輥的布置形式：2-2-2- 1，上下兩排矯直輥尺寸相同，三個在矯直中心線之上，四個在矯直中心線之下。其輥 身長度和腰部直徑，是管材矯直機矯直輥的基本結構尺寸，近似于旋轉雙曲面的矯直 輥工作表面，必須是光滑的。 當矯直表面質量要求高的管材時，輥身應進行拋光。為了保證工作表面磨損均勻 和較好的矯直質量，矯直輥應準確地相對被矯管材的軸線進行布置。為了確定矯直輥 相對矯直軸線的安裝精度，輥身中間有一環(huán)形檢查堆線，其相對于矯直輥托盤軸線的 偏移，不應超過士 0.2 毫米。導向輥起支撐導向作用。矯直輥兩端裝有兩列圓錐滾子 軸承，并固定在回轉圓盤上。矯直輥的輥型曲線直接影響鋼管的矯直質量，其關鍵在 于輥子與鋼管是否在空間保持全部接觸。同時，各組矯直輥的安裝精度低矯直質量也 有直接影響。因此采用新的矯直輥輥型曲線的計算方法，提高鋼管的矯直質量。 2.2.2 矯直輥調節(jié)裝置 1矯直輥的徑向調節(jié)機構 為了在輥座中夾緊管材，并使管材在輥座間彎曲，矯直機的矯直輥相對管材作徑 向調節(jié)。徑向調節(jié)機構根據結構特點，可分為導向滑塊式、擺桿式和復合式三種。導 向滑塊式機構的優(yōu)點是結構緊湊簡單，便于安裝，并具有消除間隙和定位的裝置。這 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 10 頁 對矯直速度超過 1.5 米/秒的矯直機是非常重要的。圓柱形滑塊式的徑向調節(jié)機構，可 以是單獨傳動或集體傳動。擺桿式其優(yōu)點是可以同時進行兩個矯直輥的徑向調節(jié)，并 大大簡化角度調節(jié)自動化問題。而復合式則同時具備滑塊式、擺桿式的優(yōu)點。 2矯直輥的角度調節(jié)機構 為了使管材與矯直輥間的接觸達到最大接觸(即和輥身全長相接觸，且接觸線不間 斷)必須調節(jié)矯直機矯直輥的角度。角度調節(jié)機構可分為非自動和自動的兩種。非自動 的角度調節(jié)機構分成單螺桿與雙螺桿的兩種。 單螺桿機構的優(yōu)點是結構簡單和可實現遠距離操作，便于調節(jié)螺桿，可以較快地 調節(jié)輥子的角度；缺點是鉸接處有間隙，這破壞了高速運轉時的調節(jié)穩(wěn)定性。單螺桿 的角度單獨調節(jié)機構，可用于矯直速度不超過 1.5 米/秒的低速矯直機中。 雙螺桿的結構對于消除間隙和輥子調節(jié)角度的定位是有很重要的作用，但是用它 來調節(jié)傳動輥時，不能在工作機架的同一側安裝轉動手輪。因此建議在矯直速度超過 1.5 米/秒的高速嬌直機中，采用雙螺桿的角度調節(jié)機構。 自動調節(jié)機構可以再徑向調節(jié)的過程中，根據被矯直管材的直徑，自動矯正輥子 的調節(jié)角度。自動調節(jié)機構通常用于三輥座式矯直機，因為這類矯直機在一個三輥座 內，要調節(jié)的輥子不是兩個而是三個，而三輥座的可見度要比兩輥座的差得多。 2.2.3 傳動裝置 矯直成卷管材時，矯直機以固定負載長期工作制度進行工作，而矯直單根管材時， 負載是斷續(xù)的，間斷時間取決于管材送人的節(jié)拍。如果送人節(jié)拍很快，每根管材間的 間隔時間很短，則負載也可看作是連續(xù)的。因此，在選擇矯直機電氣傳動裝置時，通 常是按長期工作制考慮的。一般情況下，管材矯直機的傳動是不可逆式的，但在發(fā)生 事故時可以逆轉，以便將因各種原因卡在軋輥和導衛(wèi)裝置中的管材拉出來。裝在精整 作業(yè)線上的矯直機的矯直速度，和管材從軋機出來的速度是一致的。軋機的設計通常 是以最小的傳動功率和最少的能耗取得最佳生產率的原則進行的。因此，大直徑的管 材用低的速度軋制，而小直徑管材則用高的軋制速度。矯直速度的調節(jié)仍維持功率恒 定的原則。 管材矯直機通常有兩種傳動:主傳動和徑向調節(jié)機構的傳動。矯直管徑大于 300 毫 米以上的重型矯直機，矯直輥的角度調節(jié)機構也用電氣傳動。主傳動用直流和交流電 動機。矯直所需的靜態(tài)力矩和被矯管材的半徑幾乎成拋物線關系。因此，傳動電動機 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 11 頁 的調速在恒功率條件下，以改變勵磁電流最為合理。矯直速度調節(jié)范圍通常達到 3:1。 但斜輥式矯直機主傳動速度的調節(jié)范圍要比此值大 2030%。有二個理由:1)當根據管 徑調速時，也要改變矯直輥的角度，而此角度又影響著管材送進的分速度，2）矯直輥 磨損時，接觸直徑變化 510%。 2.3 矯直方案和矯直工藝 軋制、焊接及熱處理后管材的主要缺陷是縱向彎曲，橫斷面的橢圓度，以及非圓 管材的扭曲。為了消除這些缺陷，采用鋼管矯直機。本次 273 鋼管矯直機采用的是壓 力矯直法，其具體的矯直方案是將條材的彎曲部位放置在兩個支點之間用壓頭對彎曲 部位進行反向壓彎。當壓彎量選定合適時，壓頭抬起后條材彈復變直，完成一維彎曲 的矯直任務。當條材有側彎時再將其彎曲部位移至壓頭處進行反向壓彎完成第二次的 一維矯直任務。當一根條材具有多處的不同程度和不同方位的彎曲時，則需要進行多 部位、多方向和多次的一維反彎矯直工作，即用一維反彎完成多部位二維彎曲的矯直 任務。 管材的矯直可以分為粗矯和精矯兩個部分。在軋制、拉拔和熱處理后直接進行粗 矯，以保證制品運輸（有輥道，運輸機和其他裝置）的可能，這對完成其他精整工序 是必要的。在軋材冷卻的過程中，進行這種矯直最為合理。為了進行粗矯，一般采用 鏈式矯直機、花輥式和槽型輥式矯直機，以及管材橫向移動的螺旋輥式矯直機。管材 的精矯和其他精整工序，往往一起進行，其目的在于使制品最總達到所要求的條件。 為此，一般采用斜輥式，轉子式，螺旋式，扭轉拉伸式矯直機及管材縱移的螺旋輥式 矯直機。 2.4 矯直機傳動系統(tǒng)設計方案 通過進入工廠 273 鋼管矯直機的參觀實習以及對矯直原理的深入學習和研究，對 矯直機的主傳動系統(tǒng)有了更深一步的了解。斜輥矯直機的傳動方式主要有減速器的齒 輪傳動和萬向接軸的傳動兩種。 萬 向 聯 軸 器 利 用 其 機 構 的 特 點 ， 使 兩 軸 不 在 同 一 軸 線 ， 存 在 軸 線 夾 角 的 情 況 下 能 實 現 所 聯 接 的 兩 軸 連 續(xù) 回 轉 ， 并 可 靠 地 傳 遞 轉 矩 和 運 動 。 萬 向 聯 軸 器 最 大 的 特 點 是 具 有 較 大 的 角 向 補 償 能 力 ， 結 構 緊 湊 ， 傳 動 效 率 高 。 在 實 際 應 用 中 根 據 所 傳 遞 轉 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 12 頁 矩 大 小 分 為 重 型 、 中 型 、 輕 型 和 小 型 。 在 高 速 重 載 的 動 力 傳 動 中 ， 有 些 聯 軸 器 還 有 緩 沖 、 減 振 和 提 高 軸 系 動 態(tài) 性 能 的 作 用 。 聯 軸 器 由 兩 半 部 分 組 成 ， 分 別 與 主 動 軸 和 從 動 軸 聯 接 。 一 般 動 力 機 大 都 借 助 于 聯 軸 器 與 工 作 機 相 聯 接 。 圖 1.2 萬向接軸 本次設計的是七輥矯直機，其矯直輥的布置形式：2-2-2-1 這種輥系與其他輥系不 同之處在于輥子全部為長輥，輥予全部成對配置，輥子全部為驅動輥。從發(fā)展的角度 來看，增加斜輥矯直機的驅動輥數有利于提高矯直質量和矯直功率。由原始的兩輥驅 動到現在的六輥驅動，可以說，矯直工藝不斷地完善。斜輥矯直機的驅動電機一般要 求能調速，電動機調速由發(fā)電機電動機組改變?yōu)榭煽毓枵髡{速。近代已采用交流 變頻調速，可以使傳動簡化且可節(jié)約能耗。 基于對以上傳動的研究，確定斜輥矯直機的傳動參數包括矯直速度、傳動力矩及 傳動速比。從而確定 273 鋼管矯直機主傳動系統(tǒng)的傳動設計方案。 根據矯直參數的確定計算傳動系統(tǒng)中的矯直功率，進而選擇電機；根據電機輸出 軸端直徑選擇聯軸器；再根據電機的轉數計算減速器的傳動功率，傳動扭矩，由減速 器的傳動比分配可以確定減速器的各級傳動情況，如：轉數、功率、扭矩等。再根據 參考文獻選擇萬向接軸，最后根據已知參數進行輥的設計和校核。 2.5 矯直機傳動系統(tǒng)的工作原理 本次設計的是 273 鋼管矯直機主傳動系統(tǒng)，明確主傳動系統(tǒng)的工作原理是非常重 要的。其工作原理是電機通過聯軸器與減速機相連，減速機的輸出聯接萬向接軸，從 而將電機的輸出功率輸送給矯直輥，帶動矯直輥傳動，達到矯直機的目的。 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 13 頁 3 鋼管矯直機里能參數計算 3.1 原始數據 矯直鋼管的設計參數： 鋼管外徑：D=（159273）mm，壁厚：=(4.520)mm 取 =20mm 軋件的屈服極限： =(539834)MPa，矯直速度：=1m /ss 矯直輥 n：上矯直輥 3 個，下矯直輥 4 個 3.2 輥式矯直機的基本參數 輥式矯直機的基本參數包括：輥徑 、輥距 P、輥數 n、輥身長度 L 和矯直速度 V。gD 3.2.1 輥徑和輥長的確定 1.輥徑 的確定：gD 根據對九種規(guī)格斜輥矯直機的統(tǒng)計得知 =（1.84.3）d，這說明有一些特大規(guī)gD 格的矯直機須盡量縮小結構尺寸；而一些特小規(guī)格的矯直機須適當加大結構尺寸。此 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 14 頁 外對于管材矯直機，由于矯直力減小而采用 =（1.24）d。這也是適應特粗和恃細gD 管材而采用的計算式。 由于本設計中 d=273mm 屬于粗管材故： =（ 1.24）d=（1. 24）273mmgD =（ 327.61092）mm 取 =480mmgD 2.輥長的確定： 輥子長度主要應考慮輥面與工件之間要有一定的接觸長度和較大的包角以保證矯 直和運轉的穩(wěn)定性。一般情況下包角越大，工作越穩(wěn)定。包角與圓材的直徑有關，因 此輥子長度也由圓材的直徑有關。輥身的長度可由下面的關系式確定： 長輥： ， L=（ ） 150md23.5gD ， L= ( )1 因為： 故：273 L= ( ) ( ) ( )1.5g.325480m 62410m ?。?L= 60m 短棍： 取dgD4d 取.5 3.2.2 輥端圓角和輥距的確定 1.輥端圓角 R 的確定 輥端圓角 R 是斜輥矯直機的一個重要的結構參數，從改善咬入條件和保證管材的 表面質量方面來說，輥角 R 應該大些，但是從減小機器的結構尺寸來說， R 的選值又 不可以太大，故一般?。?R=（0.1250.1）L R=（0.1250.1）L=（82. 566）mm 選取 R=60mm 2.輥距的確定 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 15 頁 斜輥的輥距為同側 2 輥間的距離。在此間距內要容納輥子支架、輥座、調角與鎖 緊機構等。在減小機器受力，保證輥座轉角方便來說，輥距要大些；從建校結構尺寸， 減小壓下量來說，輥距又不宜過大。但為了擺正輥座轉動的條件，一般選取： P=（22. 5）L=（22.5）660mm =(13201650)mm 為了減小結構尺寸及改善要入條件，P 值要盡量采用較小的值 選?。篜=1300mm 3.3 斜輥式鋼管矯直機力能參數的計算 采用六輥全驅動方式，輥系的輥距 P=1300mm,輥腰直徑 =480mm，輥全長gD L=660mm,輥子斜角 ，矯直速度 =1m/s；o=3642 3.3.1 矯直質量要求 （1） 矯直前鋼管允許的最大強度應小于 30mm/m;全長小于 80mm。 （2） 矯直后鋼管允許的最大彎度應小于 1mm/1500mm,管端 1m 管內為 0.8mm。 3.3.2 矯直力的計算 此矯直輥系特點在于六個矯直輥全部為長輥，輥子全部成對配置，輥子全部為驅 動輥。輥系中三對輥子的各上輥均可升降調整，中間部分的下輥也可升降調整，各輥 斜角可調。當輥子斜角較小并將工件抱緊時，在中間一對輥子向上抬起后工件內可產 生如圖彎矩，此時的力學模型類似固端梁的彎矩圖。當棍子斜角較大對工件抱得不緊 時，便可能產生所示的彎矩圖。為了達到矯直目的，這兩種彎曲的等彎矩區(qū)都不應小 于一個螺旋導程。輥系的受力模型如下所示： 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 16 頁 圖 3.1 輥系受力模型 輥子全長 L=660mm，去掉圓角部分，輥子的工作長度約為 =620mm。為了滿足gL 壓扁矯直的需要，最大管材的螺旋導程不應超過 620mm，因此，其相應的斜角為: 062arctnarctn37d （3.1） 內外徑之比： 27340.85a 故其： 341ttRaM （3.2） 3416.50.8539 4.KNm 式中： ， 。27316.5DR539MPats 規(guī)定： 0.8.07a 由文獻1，圖 1-22 ，故可知： ；1.23M 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 17 頁 由此可知管材最大矯直彎矩為： 1.2354.63KNmtM （3.3） 按圖 3.1 計算矯直力： 122gMFLtSPp （3.4） 63109.4KN 第一組及第三組輥間壓扁力不必過大且有利于咬入，故按一般壓緊力計算： 110.3.639.41.82KNyF 第一組及第三組輥的上輥壓力為： 11.3.yKN 于是按輥系對稱性可以寫出： ； ； ；31F31y31F 再按文獻1,式 4-73算得中央二輥的壓扁力： 220. 65ytR （3.5） 20.53916.3.5KN 由圖 3.1 的彎矩圖可知， 與 （或 ）形成力偶（力偶距作用在 即 段2F13 SgL 內） ，故 = （或 ） 。于是上輥受力分別為 、 及 ，下輥受力分別為 、2F3 1F2y31yF 及 。而：3y 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 18 頁 ； 11yF （3.6） ； 3 （3.7） ； 22 21yyF （3.8） 因此上下輥受力總和為： 124yyFF （3.9） 639.1.863.5457KN 最大矯直力在中下輥，其受力為： 22yF （3.10） 639.4.51KN 其軸承受力為 。可由文獻2,式 4-39即可求出：cosF2arinsiarcsiniggLSDD （3.11） 60arcsii348o49.o 此式中 為輥面法向壓力角。 因此，單側軸承受力為： 2cos50zF （3.12） 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 19 頁957.6148KN03 由此可知各輥軸承壓力總和為： 21cosyzz yF （3.13） 63.54898.219.801KN 3.4 矯直功率的計算 3.4.1.軸承摩擦功率 選用軸承摩擦系數 ： 10.8 軸頸直徑 ： 2md 輥面速度 ： sing1=.7/s36o 輥子轉數 ： 0gD1.7486.r/min 于是摩擦功率為： 1230gzndNF （3.14） 0.267.81430375KW 式中： 各輥軸承壓力總和zF 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 20 頁 3.4.2.輥面與工件的滑動摩擦功率 由于管材在中央輥縫內呈彎曲狀態(tài)，必有一輥腰和另一輥端接觸。而輥徑 為gD ，端徑 約為 ，即可求出中央二輥滾面的法向壓力為80mD50m 22cosyNzF （3.15） 63.51489cso5K 設滑動摩擦系數為： ，則滑動功率為：20. 26gNDFn （3.16） 0.5480.153967.47.2KW 式中： 輥端直徑，單位：mD g輥腰直徑，單位：m 3.4.3.工件在滾面上的滾動摩擦功率 工件在 6 個輥面上滾動，全部壓力為 ，設滾動摩擦系數 （因為管材被zF0.2f 壓扁時 值偏大） ，計算輥子平均直徑 ，管材外徑 ，因此滾動功f 0.5mpD73md 率為： 3cos0pgznNfFd （3.17） 3.140567.26cos3216KW 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 21 頁 式中: 平均直徑，單位：mmpD 各輥軸承壓力總和，單位：KNzF 輥子轉數，單位 ：gnr/min 3.4.4.矯直變形功率 工件在矯直過程中的塑性變形及殘余變形所耗功率按平均 來考慮，由0.85a 文獻2，1-47查知其旋轉矯直耗能比 ，以此計算直徑圓材的彈性極限變形0.83XJu 為： tu 28tRE （3.18） 225(136.)(90 .KNm/ 式中： E彈性模量，取， 5E=2.612g/ R管材半徑， 73.dR 因此矯直變形功率為： 4 cos60gXJgtDnNLud （3.19） .487.0.62831. s3623o5KW 矯直機的傳動功率按 計算，則矯直機的驅動功率為：.1234NN （3.20） 7.5.16.8520.8 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 22 頁375.9KW 4 273 鋼管矯直機驅動系統(tǒng)的確定 4.1 電機的選擇 六輥驅動的鋼管矯直機易采用柔性驅動，以適應各輥轉速的差異。矯直機總的 驅動功率為 375.9KW。為了使矯直輥的轉速平穩(wěn)，上下兩排矯直輥的矯直參數一致， 采用兩個轉數分配箱，通過它將由減速器輸出端得到的總矯直力矩按各矯直輥所需 分配到每一根矯直輥上，根據文獻4，9092可選擇兩個 Z4-280-31 型電動機；其 單機功率為 220KW，其額定轉速：n=(10002000) ,效率 ?？側萘縭/min89.7% 為 KW，完全可以滿足矯直機的正常工作。并且電機容量大概有 14.6%20 左右的余量，以滿足應對磨損等額外能量的消耗。 4.2 減速器傳動比分配 4.2.1 減速器的輸出轉數 減速機的輸出轉數即為矯直機的轉數 根據文獻2，450-456有：gn 60gnD （4.1） 式中： 矯直輥輥面速度，g1.7msg 輥腰直徑，D480 將數據代入（4.1）求得： 67.ringn 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 23 頁 4.2.2 傳動比及其分配 12ni （4.2） 式中 減速器的輸入轉數，1n1345rminn 矯直輥的速度，2267. 將數據代入公式即可求得傳動比： 19.8i 由參考文獻3.7-8可知傳動比的分配原則為： 123i （4.3） （ ） ni.41ni （4.4） 式中： 1i減速器的一級傳動比 減速器的二級傳動比23i 減速器的三級傳動比 取傳動比： ，12.35ii31.i 由公式（4.3） ， （4.4）可知： 傳動比分配為： ， ，16i2.7i32i 4.3 減速器一級齒輪傳動設計 4.3.1 選擇精度等級，材料及齒數 1. 根據傳動系統(tǒng)的需要，選擇 7 級精度 2. 根據文獻3，表 10-1選擇齒輪軸的材料 （調質）硬度為 280HBS，大齒40rC 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 24 頁 輪材料為 45#（調質）硬度為 240HBS，二者材料的硬度差為 40HBS。 3. 選擇齒輪軸齒數 ，大齒輪齒數 ，取13Z23.64512.9Z213Z 4. 初選螺旋角： 2o 5. 交涉電機壽命 15 年，全日制工作 4.3.2 按齒面接觸強度設計 由文獻3，218219可知齒面強度設計公式： 21312tHEtdKTZu （4.5） 1.確定公式內的各計算數值： （1） 試選 1.6t （2） 由文獻3，圖 10-30選取區(qū)域系數 2.4HZ （3） 由文獻3，圖 10-26查得 ，10.86 由公式： 12 （4.6） 得： .67 2.計算許用接觸應力： 根據文獻3，表 10-7選取齒寬系數： 1.0d 根據文獻3，表 10-6查得材料的彈性影響系數： 1289.MPaEZ 根據文獻3，圖 10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 ；大齒輪的接觸疲勞強度極限： 。lim10MPaH lim250H 根據文獻3，式 10-13計算應力循環(huán)次數：60hNnjL （4.7） 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 25 頁 式中： n齒輪的轉數（單位為 ）rmin j齒輪每轉一圈時，同一齒面嚙合的次數，取 1j 齒輪的工作壽命（單位為 ）hLh 將數據代入： 160hNnj345201598.7 912.3.645Ni （4.8） 根據文獻3，圖 10-19取接觸疲勞壽命系數： ，10.86HNK20.9HN 選取安全系數 ，計算接觸疲勞需用應力：S 1lim1.516MPaH （4.9） 2li20.90NHHKS （4.10） 則許用應力為： 125601MPaH （4.11） 3.計算齒輪各部分參數 (1)試算小齒輪分度圓直徑 ，由計算公式（4.5）得：1td1120.989.1.53KNmPTn （4.12） 遼寧科技大學本科畢業(yè)設計 第 26 頁2312.61503.6451.89.7td4.m 選取 ： 15t （2）計算圓周速度： 13410.9s6060tdn （4.13） （3）計算齒寬 b 及模數 ：ntm 15dt （4.14） 1coscos124.9m3tntmz （4.15） 2.5.1nth （4.16） 14bh （4.17） （4）計算縱向重合度 ： 10.38tandZ0.381tan2o.1 （4.18） （5）計算載荷系數 K： 已知使用系數： 1A 根據 ，7 級精度，由文獻3，圖 10-8查得動載荷系數10.9ms 1.8vK 根據文獻3，表 10-4查得： 1.4HK