推钢机整体结构设计.rar

重庆科技学院 毕业设计（论文） 题 目 85T 推钢机设计 院 （系） 机械与动力工程学 专业班级 机电设备维修与管理 2008级 1班 学生姓名 郭 康 学号 2008630608 指导教师 王久华 职称 高级工程师 评阅教师 职称 2011年 6 月 6日 学生毕业设计（论文）原创性声明 本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导 下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他 （她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结 论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院 或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志 对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了谢意。 毕业设计（论文）作者（签字）： 年 月 日重庆科技学院专科生毕业设计 摘要 I 摘要 推钢机是轧钢车间上料区主要设备之一，其作用是将加热炉前辊道上的钢 坯或炉前上料台架上的钢坯推入加热炉进行二次加热过程。推钢机的种类分为 齿条式推钢机，液压式推钢机，螺旋式推钢机，曲柄连杆式推钢机。根据中小 型轧钢车间使用的经验，一般推力在0.2MN以上时，一般采用齿条式推钢机较适 宜。因为齿条式推钢机传动效率高，使用可靠等优点。本文选用了机械式推钢 机，在推钢机结构设计上主要采用了齿轮齿条的结构形式。主要对85T推钢机进 行了方案选型、结构设计、强度计算三个方面进行了详细说明。还介绍了在设 计、制造、安装和使用过程中应注意的问题。 关键词： 推钢机 齿条式 推杆 齿轮齿条 重庆科技学院专科生毕业设计 Abstract II Abstract 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 furnace into the furnace for reheating process. Push the kinds of steel machine into rack type pushed steel machine, hydraulic type pushed steel machine, spiral pushed steel machine, crank connecting type pushed steel machine. According to the experience of steel rolling workshop use small, general thrust in more than 0.2 MN, use commonly rack type pushed steel machine is suitable. Because rack type pushed steel machine of high transmission efficiency, reliable operation, etc.The design chooses a mechanical pusher- machine,while the structure designed primarily for the use of ngth calculation．The rack type pusher designed by Chongqing Steel is in goodcondition．As well as the issues which should be paid attention to during the design ，manufthe gear and rack structure. The main content of the 85T pusher of Steel medium plate plant has been detailedly described in three aspects oftype selection plan，configuration design and streacture，installation and applicationhave been described．As well as the issues which should be paid attention to during the design ，manufacture，installation and application have been described． Keywords: pusher；rack type；push rod；gear rack重庆科技学院专科生毕业设计 目录 目录 摘要………………………………………………………………………………… Ⅰ ABSTACT………………………………………………………………………………Ⅱ 前言……………………………………………………………………………………1 1 概述…………………………………………………………………………………2 1．1 轧制工艺过 程…………………………………………………………………2 1．1．1 轧制工艺过程……………………………………………………………2 1．1．2 轧制工艺过程的设计与实施……………………………………………3 1．2 推钢 机…………………………………………………………………………3 1．2．1 推钢机的种类……………………………………………………………3 1．2．2 齿式推钢机的结构………………………………………………………6 1．2．3 设计要素…………………………………………………………………6 2 传动方案的分析和拟定……………………………………………………………7 2．1 传动方案的分 析………………………………………………………………7 2．1．1 常用的传动类型及其特点………………………………………………7 2．1．2 机械传动系统设计要素…………………………………………………8 2．2 传动方案的拟 定………………………………………………………………8 3 重要结构参数的设计………………………………………………………………9 3．1 电动机的选择计 算……………………………………………………………9 3．1．1 概述………………………………………………………………………9 3．1．2 常用电动机类型…………………………………………………………9 3．1．3电动机的选择计 算………………………………………………………10 3．2 传动装置的运动及动力参数的选择和计算………………………………11 3．2．1 传动装置的总传动 比……………………………………………………11 3．2．2 分配各级传动重庆科技学院专科生毕业设计 Abstract 4 比…………………………………………………………11 3．2．3 各轴参数的计 算…………………………………………………………12 3．3 减速器的选择计算…………………………………………………………13 3．3．1 减速器的作 用……………………………………………………………13 3．3．2 减速器的选 用……………………………………………………………13 3．4 齿轮齿条传动设计计算……………………………………………………13 3．4．1 齿条传动的特 点…………………………………………………………13重庆科技学院专科生毕业设计 目录 3．4．2 齿条传动的设计计 算……………………………………………………14 3．5 轴的设计……………………………………………………………………16 3．5．1 传动轴的设 计……………………………………………………………16 3．5．2 齿轮轴的设 计……………………………………………………………17 3．6 推杆设计计算………………………………………………………………18 3．6．1 齿轮—齿条与压辊装置布 置……………………………………………18 3．6．2 推杆设 计…………………………………………………………………20 3．7 轴承的选择及轴承端盖……………………………………………………24 3．8 联轴器的选择………………………………………………………………25 3．9 键的选择及校核……………………………………………………………26 4 润滑与密封……………………………………………………………………… 28 结束语……………………………………………………………………………… 30 参考文献…………………………………………………………………………… 31 致谢 …………………………………………………………………………………32重庆科技学院专科生毕业设计 Abstract 6重庆科技学院专科生毕业设计 前言 1 前言 钢铁工业作为国民经济的基础工业，一直是衡量一个国家经济发展水平的 重要指标。我国钢铁工业近年来发展很快，钢产量己连续多年突破亿吨大关， 钢铁产品质量也得到了很大的提高，特别是在轧钢生产方面。各种高精度轧钢 机械设备的引进和投产，先进的自动化控制设备和计算机技术的应用，冷轧不 锈钢带、硅钢带、精密合金钢带、稀有合金带、高精度极薄冷轧碳素钢带等各 种高精度高品质产品的出产，大大地促进了轧钢生产企业的经济效益和竞争能 力，有力地提升了我国轧钢生产企业的形象。但是由于科学技术的飞速发展， 新的设备和新的技术以惊人的速度不停地改进和更新，产品的技术含量越来越 高，对产品生产机械设备和操作技术的要求也越来越高。因而及时掌握新型轧 钢机械设备的性能，熟练掌握新的操作技术，全面应用先进的自动化控制技术 和计算机轧制技术，是当前轧钢生产企业进一步提高产品质量、降低轧钢生产 成本、增强轧钢生产企业的市场竞争能力的关键所在。 本设计包括了对轧制工艺过程的简单介绍和推钢机的设计，并重点针对齿 式推钢机进行了设计计算。具体包括轧制工艺过程，推钢机的分类、结构和工 作原理，电动机的选用，减速器的选用，传动方式和传动装置（包括齿轮齿条 传动和齿轮传动）设计，轴系零件（包括轴，轴承，联轴器，键，托辊）设计， 并对传动机构和推杆进行了强度校核。 其中传动方案的设计与拟定是设计的首要任务，决定了传动机构的设计， 在综合比较了各种传动方案的优缺点以及推钢机本身的技术要求后，最后选定 齿轮齿条传动作为主要传动机构。该传动机构具有结构简单，整体尺寸较小， 传动效率高，维修方便，造价较低的优点。 电动机的选定标准是满足推钢机总的功率要求，转速适中，并且应具有频 繁快速启动和反转能力以带动推钢机推杆做往复运动。最后选定为YZR355 型 2 L 冶金用电动机，额定功率 =120 ，转速 。 ed P W K 588 min w r n  减速器的选择标准是满足传动比要求，高速轴许用功率要求和承载能力要 求，经查表选定减速器型号为 Ⅰ型 ，公称传动 315 16 ZL   — ( / 835 2001) JB TB  比16.实际传动比15.12，中心距 高速轴许用功率117.6Kw，承载 3150 , a mm  能力n=588r/min。 传动机构的设计计算包括齿轮齿条传动的设计和齿轮传动的设计两部分。文重庆科技学院专科生毕业设计 1概 述 2 中分别从齿轮类型，材料，精度选择，齿根弯曲强度等方面做了详细设计计算。 轴系零部件的设计计算包括齿轮轴的结构设计，托辊的设计，压辊的设计， 轴承的选择，键的设计和校核和联轴器的选择，推杆的强度校核等。 1 概述 1 轧制工艺过程简介 轧钢工艺过程是确定轧钢厂生产系统和机械设备的技术基础，设备是实现 轧钢工艺要求的工具。 轧钢生产是钢铁工业生产的最终环节，是钢铁材料的一种重要加工方法。 轧钢车间担负着生产钢材的任务，因此钢铁轧制在国家工业体系中占有举足轻 重的地位。20世纪 90年代以前，我国轧钢生产的平均水平与世界主要生产国 相比，仍存在一定的差距。轧钢生产以型钢为主，生产线大、中、小型并存。 不同企业的技术装备水平参差不齐，能耗、成本较高。很多企业还使用 20世纪 五六十年代较为陈旧的设备和工艺，这是限制我国钢材质量，品种和效益进一 步提升的主要瓶颈。 20世纪 90年代后期，随着我国经济的高速发展，尤其是我国加入 WTO 后， 参与国际钢材市场竞争的需要，各大企业纷纷采用当今世界先进的技术和装备， 进行了大规模的技术改造，广泛引进新技术，新设备，新工艺，使我国轧钢生 产的水平有了长足进步，开发了一批高技术，高附加值的新品种。目前我国轧 钢技术创新发展的方向主要为：通用工艺技术，综合节能与环保技术，新品种 开发与钢材性能优化技术，信息技术和装备机电控制一体化技术等。我国现在 通用的轧钢工艺排列为：钢坯验收 ────吊装 ──计量 ── 编组── 入炉加热 ──粗轧 ──热剪机切头 ──中轧── 飞剪切头 ──平立交替精轧机 ── 倍尺飞 剪 ── 夹送辊 ── 冷床 ── 冷剪定尺── 检验──称重──打包收集── 入库 1.1.1轧制工艺过程 轧制工艺过程是一系列工序的组合，经过这些工序，把钢锭或钢坯轧成形 状和性能符合要求的钢材。轧钢工艺过程的好坏直接影响产品的质量和产量。 一般情况下，一个轧钢工艺过程是由下列各基本工序组成： ① 坯料准备 包括坯料的表面清理，除去表面氧化铁皮和表面缺陷的清理， 也包括预先热处理和坯料加热。坯料加热是重要工序。 ② 钢材轧制 坯料通过轧制变形来实现对产品在形状和尺寸上的要求，内 部组织和性能上的要求以及表面光洁度的要求。轧制过程是轧钢生产工艺过程重庆科技学院专科生毕业设计 1概 述 3 的核心工序。 ③ 精整 这是轧钢工艺过程的最后一道工序，起保证产品质量的作用。精 整工序的内容比较复杂，由产品的技术要求来确定。技术要求不同，其内容也 大不相同。一般情况精整工序包括钢材的切断或卷取，轧后冷却，矫直，成品 热处理成品表面清理、镀锌、镀锡、涂色等。 1.1.2轧制工艺过程的设计与实施 设计轧制工艺过程的主要依据是产品的技术条件、钢种的加工工艺性、生 产规模大小、产品成本和工人的劳动条件。其中最主要的依据是产品的技术要 求，即钢材的断面形状和尺寸、化学成分、内部组织和机械性能，设计时必须 保证工艺过程使产品质量达到相应的技术要求。 1.2推钢机的传动方案 1.2.1推钢机的种类 推钢机用来往连续式加热炉中装钢锭或钢坯。当加热炉为端出料时，它还 要将钢锭（坯）沿炉底推出去；当加热炉为侧出料时，推钢机将钢锭（坯）推 至出料位置，再由出钢机将钢锭（坯）推出去 推钢机的种类很多，常见的有齿轮齿条式、螺旋式、曲柄连杆式、液压式 等，还有的推钢机把齿轮齿条传动和液压传动相结合，形成了液压齿条式。它 们各自有自身的特点，在不同的加热炉上发挥着各自的作用。 ① 齿轮齿条式推钢机通过齿轮齿条的啮合传动把电机的旋转运动转变为齿 条的直线运动，带动推杆进行推钢工作。其工作可靠，传动效率高，推力和行 程大，不需要经常维修。但设备自身重量大。目前齿轮齿条式推钢机应用比较 广泛。如图1.1所示的齿条式推钢机由推杆，机座，传动装置等组成。 齿条式推钢机的传动传动装置主要是有一台电动机驱动推杆运动。这样可 以节省占地面积。用两推杆同时工作（推钢坯或连铸坯时），完全保证了两推 杆的同步运动，操作简单。推钢机传动布置形式的区别主要在于选用不同的减 速器机构。 推钢机采用直齿-圆柱齿轮标准减速器，其优点是传动效率高，易加工。缺 点是传动装置布置不紧凑。采用蜗杆（圆锥齿轮）-圆柱齿轮减速器其结构特点 是横向尺寸紧凑，蜗杆-圆柱齿轮减速器轴承受力好，但传动效率低; 圆锥齿轮 -圆柱齿轮减速器比前者传动效率高些。