图2.3

综合考虑这三个方案，考虑到厂房空间及日后点检定修， 安装调试， A 方案更适合。

3 力能参数计算

3.1确定轧辊相关参数

?轧辊辊身长度

L=bmax+a 式中bmax－－钢板宽度 因为bmax=1780,a=150~200mm,取a=200mm 所以L=1780+200=1980mm ?轧辊工作直径D：

D1??h1?cos? 式中△h为压下量，α-最大咬入角

D1??h4??117.4mm1?cos?1?cos15

△h=4mm, 取α=15°则：

并且查表得L/D=2.2，则D=L/2.2=1980/2.2=900mm

?轧辊辊颈尺寸d和l

由经验公式d=(0.5~0.55)D，取d=0.5D，则d=0.5×900=450mm。 由经验公式l/d=0.33~1.0,取l/d-0.9,则l=d×0.9=405mm

3.2 估算轧辊质量

轧辊材料选为60CrMnMQ,密度p=7.8g/cm2

3G?10.8?10kg 则轧辊重量

3.3计算轧制力

3.3.1平均单位轧制力

Pm?n?k?1.15?0?kt?ku?kr

Ⅰ计算Kt

6

Kt=exp(A+BT) 查表得：A=3.539 B=－2.780 已知轧制温度为1100℃，则T=(t+273)/1000=1.373 Kt=exp(3.539-2.780×1.373)=0.758

Ⅱ计算Ku

v?huC?DTu??Ku?()lh0 查表得：C=-0.157 D=0.226 10 ,

v?已知n=100rpm,△h=4mm,则

?Dn60?1000???900?10060?1000?4.71m/s。

l?R?h?450?4?42.43mm

4.71?1034u???5.9242.4375

所以

Ku?(5.92?0.157?0.226?1.373)?0.92310 rmNr)?(E?1)m0.40.4

Ⅲ计算Kr

Kr?E(rm?ln12?h22h0?h1?m????1??m, 3h033h0

所以

rm=0.037，则Kr=0.573

?0?162.1,所以Pm?1.20?1.15?162.1?0.758?0.923?0.573?89.67MPa

总轧制力

P?PmF?Pm?b0?b1?l?89.67?1600?42.43?6.08?1062

3.4压下丝杆的设计

4p1?π?4?6.08?106?π?11012?187.63mm

d1?压下螺丝的外径d和小径、中径 d=(0.55~0.62)dg=247.5~279mm dg=(0.5~0.55)D=450 取d=250mm

t?32 根据螺距t?(0.12~0.14)d可得t?30~35,查表得螺纹升角α=2.3°

7

由t=32,查表可得h3=27.769 则压下螺丝的

内径d3=d-2h3=250-2x27.769=194.5mm 中径d2=d-0.75t=250-0.75x32=226mm 压下螺丝强度校核

4?0.5?6.08?106?102.8?1103.14?1942 所以满足强度要求

3.5压下螺母

确定压下螺母D=（1.5~1.8）d0 =375~450mm 取D=400mm

则螺母小径D1?d?pt?250?1.5?32?202mm

中径D2?d2?226mm

螺母高度 H

H=（1.2~2）d0=(1.2~2)x250=300~500mm

取H=400mm

经验算满足强度要求

3.6压下螺丝的尾部设计

压下螺丝的尾部形状选择花键的形式，端部形状选择装配式凹形 根据轧辊辊颈尺寸d和l,选轴承估算轴承质量 初步选用圆锥滚子轴承，轴承型号:381992

4W?3.75?10Kg 经过估算轴承及轴承座

丝杆的平均直径

d丝?d?d3?230mm2,估算丝杆的长度L=2500mm，压下螺丝的材料为碳

钢密度为8.7g/cm2.所以丝杆的质量为G=903.2Kg

p1?(0.1~0.2)G?0.2(3.75?104?2?903.2?2?10.8?103)?10?1.75?105

M1?u1p1M2?P1d3210?0.2?1.75?105??10?3?2453N?m 33d2tan(???)?2767N?m2

M?M1?M2?5220N?m

查手册，蜗轮蜗杆，传动效率约为0.8，联轴器的效率约为0.99轴承效率为0.99，齿

轮传动效率取0.97

则总的传动效率：

24 ???联轴器??齿轮??蜗杆??轴承

8

??0.992?0.97?0.8?0.994?0.73

n15??60?28.125i32

P?功率

Mn5220?28.125??21.06KW9550?9550?0.73，取安全系数为3，则P=3X21.06=63.18KW

初选齿轮传动比为i齿?2，蜗杆传动比为i涡?17

n?28.125i，n?28.125?i?28.125?2?17?956.25rpm

查电机手册选电机型号：YZR280M 额定功率为P=75KW , 电机转速n=969r/min.

为

电机外形及主要参数：

电机参数表： A=457 E=170 AB=575 L=1315 B=419 F=20 AC=535 HA=32 C=190 CA=540 G=31.7 H=280 BB=580 LC=1489 地脚螺栓直径：M20 D=85 K=24 HD=665 3.7涡轮蜗杆的计算

3.7.1

选择传动类型和材料

由于传动功率不大，转速较低，可选用普通圆柱蜗杆传动，蜗杆用40Cr表面淬火，硬度为45~55HRC，涡轮齿圈选用铸锡青铜，2CuSnPPb,金属膜铸造 3.7.2

选择蜗杆头和涡轮齿数

按涡轮齿面接触疲劳强度设计

已知传动比我i=8，所以去Z1=4，则Z2=32 3.7.3

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2?480?m2d1?KT2??z?????2H??

T2?9.55?106 确定蜗杆转矩 确定载荷系数K

p275?0.72?9.55?106??1.83?107N?mmn228.15

K??1 因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均匀系数

KA?1.2,KV?1.1.所以K?KAK?KV?1?1.2?1.1?1.32

确定弹性影响系数Ze,

因选用的铸锡青铜和钢蜗杆相配故取Ze=160 确定需用接触应力??H?

MPa 根据涡轮材料以及蜗杆的齿面硬度查表可得涡轮的基本许用应力??H?'?2687N?60jnL?60?1?28.15?12000?2.03?10h 应力循环次数

710?8?0.81342.03?107

寿命系数 则

KHN??H??KHN???H?'?218MPa

2253mdm1 计算的值，算得d1的值为1.01?10mm，因Z1=2,取模数m=25,蜗杆分度

圆直径d1=180mm。

蜗杆与涡轮的参数为

a? 中心距

d1?d2180?25?34??515mm22

蜗杆轴向齿距Pa?78.54mm，直径q=7.2,齿顶圆直径da1=250mm,齿根圆

1Sn??m?39.27mm???2=117.5mm,分度圆导程角??15?3127蜗杆轴间齿厚

涡轮

涡轮分度圆直径d2?mz2?25?34?850mm 涡轮喉圆直径

da2?d2?2ha2?850?2?25?900mm

涡轮齿根圆直径

df2?d2?2hf2?850?2?25?1.2?790mm

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