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
9
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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