656 鑄鐵機(jī)設(shè)計(jì),鑄鐵,設(shè)計(jì) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）題 目：鑄鐵機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)：專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí)：機(jī) 02 級(jí) 4 班指導(dǎo)教師： 副教授內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2摘要畢業(yè)設(shè)計(jì)作為大學(xué)學(xué)習(xí)最后階段的教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)我們四年來理論和實(shí)踐學(xué)習(xí)的一次全面、整體、深刻的校驗(yàn)，也是我首次系統(tǒng)地將理論知識(shí)應(yīng)用到工程實(shí)際中的一次考驗(yàn)。機(jī)械工業(yè)擔(dān)負(fù)著裝備國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門的重任。在改革開放過程中，機(jī)械工業(yè)又將要發(fā)揮重要的作用，為此提高機(jī)械工業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟(jì)效益迫在眉睫。本設(shè)計(jì)說明書中所涉及的是鑄鐵機(jī)一種——滾輪移動(dòng)式鑄鐵機(jī)。主要內(nèi)容有鑄鐵機(jī)的工作原理，主要零件的設(shè)計(jì)，鑄鐵機(jī)鏈帶受力分析。鐵水從高爐中出來后，為了解決運(yùn)輸及儲(chǔ)存問題而使用的一個(gè)將液態(tài)鐵水鑄成小塊鑄鐵塊的機(jī)械。在設(shè)計(jì)過程中，實(shí)地考察了實(shí)習(xí)工廠的設(shè)備，并借閱了大量的工廠的實(shí)際圖紙，也參閱了大量的關(guān)于矯直機(jī)的資料，進(jìn)行了反復(fù)的比較，取長補(bǔ)短，從而完成了自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)。進(jìn)行大規(guī)模的整機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)我個(gè)人來說，尚屬首次，加之經(jīng)驗(yàn)不足，知識(shí)缺乏，所以在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤和考慮不到的地方，我衷心的懇請(qǐng)各位老師給予批評(píng)和指正。謝謝。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3КонспектПроект градации изучает заключительный этап как университет учя соединение, К нашему на 4 лет теории и практике изучьте время всестороннее, общую, глубокомысленную проверку, Также систематически прикладывает проект знания теории фактический испытание.Механически плечи индустрии оборудуют национальную экономику каждый отдел тяжелые обязанности. В процессе реформы и нетаксированного полиса, механически индустрия идет сыграть существенную роль, увеличивает механически индустрию для этого качество продукции, увеличивает эффективность экономики для того чтобы быть неизбежныйВ этот буклет инструкции конструкции включает будет машиной отливки типа переселения обруча машины одного отливки вроде - -. Зона основного охвата имеет принцип машины отливки работы, главные части конструирует, анализ усилия проступи гусеницы машины отлив。Жидкий утюг приходит вне после, разрешить переходы и магазины вверх по одному которому вопрос использует утюг жидкостного положения жидкий для того чтобы бросить свинью утиля машинное оборудование.В процессе конструкции, фабрика исследования с оборудованием школы, и одалживала светокопии массивнейшей фабрики фактической, также ссылалась массивнейше о выправляя материале машины, продолжала повторно сравнение, компенсирует дефицит путем учить от других сильные стороны, таким образом завершала для того чтобы иметь проект градации.Продолжает широкомасштабную вполне машину Продолжает, к мне, все еще, добавлено ему недостаточно, котор нужно испытать, нуждаемому знанию, поэтому смогл появиться место неизбежно в конструкцию которая ошибка и рассмотрение не приехали, мои учителя собратад рецензируйте и ошибки. Спасибо.內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書4目 錄摘 要 .......................................................................................................................................ⅠКонспект..................................................................................................................................Ⅱ第一章 概述 ...............................................................................................................................11.1 鑄 鐵機(jī)前的鐵水運(yùn)輸 ..................................................................................................11.2 工 藝要求 和設(shè) 備選型 ..................................................................................................21.3 鑄鐵機(jī)的發(fā)展 ..............................................................................................................5第二章 鑄鐵 機(jī)生產(chǎn)能力確定及 鏈帶受力分析 .....................................................................162.1 鑄鐵機(jī)生產(chǎn) 能力的確定 ............................................................................................172.2 鑄鐵機(jī)每條鏈帶的電動(dòng) 機(jī)功率的 確定 ....................................................................172.3 電動(dòng)機(jī)功 率的確定 ....................................................................................................212.4 電機(jī)及其減速器的選擇 ............................................................................................21第三章 鑄鐵機(jī)的零件設(shè)計(jì) ...................................................................................................223.1 主動(dòng) 鏈輪軸的設(shè)計(jì) ....................................................................................................223.1.1 選擇軸的材料 .................................................................................................223.1.2 初步 估算軸徑 .................................................................................................223.1.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................................233.1.4 軸的強(qiáng)度驗(yàn)算 .................................................................................................263.2 從動(dòng)輪軸的設(shè)計(jì) ........................................................................................................293.2.1 選擇軸的材料 .................................................................................................303.2.2 初步估算軸徑 .................................................................................................303.2.3 軸的強(qiáng)度驗(yàn)算 .................................................................................................303.2.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................................33第 四章 鏈帶及鑄鐵模的設(shè)計(jì) .................................................................................................364.1 鑄鐵模 ........................................................................................................................364.2 鏈帶 ............................................................................................................................36第五章 鑄鐵機(jī)的輔助裝置設(shè)計(jì) ...........................................................................................38內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書55.1 張緊裝置 ....................................................................................................................385.2 鑄鐵塊的冷卻系統(tǒng) ....................................................................................................385.3 鑄鐵模噴漿裝置 ........................................................................................................395.4 前方支柱 ....................................................................................................................39第 六章 鑄鐵機(jī)室的布 置 .........................................................................................................406.1 鑄鐵機(jī)室的布置形式 ................................................................................................416.2 鐵路布置 ....................................................................................................................416.3 鑄鐵機(jī)中心距的確定 ................................................................................................416.4 操作室，前方支柱及機(jī)前機(jī)后操作人員的操作臺(tái) ................................................41第七章 創(chuàng)新設(shè)計(jì) .....................................................................................................................437.1 采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng) ........................................................................................................437.2 采用擋板防滾輪卡死 ...............................................................................................43結(jié)束語 .......................................................................................................................................45參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................46內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書6第一章概述1.1 鑄鐵機(jī)前的鐵水運(yùn)輸鑄鐵機(jī)是為了將鐵水連續(xù)鑄造成鐵塊而設(shè)置的。在高爐車間出鐵場上由鐵水罐車或混鐵車貯存的鐵水經(jīng)鐵路運(yùn)到鑄鐵機(jī)前的前方支柱旁以備澆注。國內(nèi)高爐鐵水的運(yùn)輸設(shè)備大部分采用鐵水罐車，它是由梨形的鐵水罐和承載車二部分組成。它的走行是靠機(jī)車頭的牽引，它的吊裝與傾翻是由專用的起重機(jī)來操作的。國內(nèi)常用的有 65 噸鐵水罐車、ZT—100—1 型鐵水罐車、ZT—140—1 型鐵水罐車。65 噸鐵水罐車的鐵水罐容量為 65 噸．橢載時(shí)罐體總重 86 噸，罐體中之耐火磚重 10 噸，車架總重 17．5 噸。ZT—100—1 型鐵水罐車隊(duì)鐵水罐容量為100 噸，滿載時(shí)罐體總重 128 噸，罐體中之耐火磚重 14．3 噸，車架總重 22 噸。ZT—140—l 型鐵水罐車的鐵水罐容量 140 噸，滿載時(shí)罐體總重 171 噸，罐體中之耐火磚重 16.5 噸，車架總重 28.5 噸。這三種鐵水罐車負(fù)載時(shí)的最大運(yùn)行速度為 20 千米／小時(shí)，在道岔處允許最大運(yùn)行速度 10 千米／小時(shí)，鐵道軌距 1435毫米。在現(xiàn)代化的大型高爐車間里，生產(chǎn)的鐵水量很大，鐵水罐已不能滿足運(yùn)輸?shù)囊?，因而改用混鐵車來完成運(yùn)輸和貯藏鐵水的工作。它較之鐵水罐車有以下優(yōu)點(diǎn)：1) 容量大，使運(yùn)輸和周轉(zhuǎn)減少，注入和傾出鐵水方便，可提高生產(chǎn)率；2)鐵水在罐中的保溫性能好，使鐵水的保溫時(shí)間得到延長，利于調(diào)度；3)減少了罐口結(jié)瘤、結(jié)殼的鐵水損耗，也減少了罐子的清理和維修的工作量；4)對(duì)鐵水還起到了調(diào)配混勻的作用。國內(nèi)最新采用的 320 噸混鐵車。320 噸混鐵車它是由雪茄式混鐵罐、承載車和傾翻機(jī)構(gòu)三大部分組成的。雪茄式混鐵罐是由二邊對(duì)稱的截頭圓錐與中間圓柱體組成的錐簡形罐體，可繞中心偏上 70 毫米的回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這是為了使罐體與鐵水的合成重心落在回轉(zhuǎn)中內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書7心的下方。它保證了罐體的穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生自行傾翻的事故，即使在傾翻時(shí)發(fā)生停電事故，重心也可使罐體自行復(fù)位。承載車由 16 組輪對(duì)組成，每四組輪對(duì)組成一個(gè)小回轉(zhuǎn)架，每八組輪對(duì)組成—個(gè)大回轉(zhuǎn)架，弓形大車架就支承在二個(gè)大回轉(zhuǎn)架上，承載車全長 25．8 米。傾翻機(jī)構(gòu)有二種速度，在鑄鐵時(shí)采用低速傾翻，傾翻速度為 0.015 一 0.0015 轉(zhuǎn)／分；在煉鋼車間傾倒鐵水時(shí)采用高速傾翻，傾翻速度為 0.15 轉(zhuǎn)／分。它的傳動(dòng)方式采用雙電機(jī)行星齒輪減速器，低速時(shí)采用直流電機(jī)可調(diào)速驅(qū)動(dòng)，高速時(shí)采用直流、交流雙電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)。由于混鐵車的回轉(zhuǎn)中心與空罐或滿罐時(shí)的合成重心相接近，故它的傾翻力矩大大低于鐵水罐車，它的傾翻力矩為 55 噸力 米，傾翻電機(jī)功率低速時(shí)為 1．5 千瓦，?高速時(shí)為 11 千億。它的供電方式為插銷式，插座設(shè)在車端部，插銷設(shè)在翻罐操作處。該車新罐時(shí)可裝 320 噸鐵水，后期罐可裝 370 噸鐵水，空車自重 260 噸，車輛的走行由機(jī)車頭牽引，走行速度為 8—15 千米／小時(shí)，軌距為 1435 毫米，鋼軌為 60 公斤／米，混鐵車輪軸的承載為 40 噸／軸。1.2 工藝要求和設(shè)備選型鑄鐵機(jī)是為了將鐵水連續(xù)鑄造成鐵塊而設(shè)置的。當(dāng)鐵水內(nèi)鐵水罐車經(jīng)鐵路運(yùn)至鑄鐵機(jī)前的前方支柱旁時(shí)，這時(shí)由鐵水罐翻罐卷揚(yáng)的吊鉤將鐵水罐的下部吊耳吊起，并使其支爪搭在前方支柱的支承軸上，此時(shí)吊鉤提升漸漸傾翻鐵水罐，鐵水經(jīng)流鐵槽流入鑄鐵機(jī)的二排鑄鐵模內(nèi)。當(dāng)鐵水由混鐵車經(jīng)鐵路運(yùn)至鑄鐵機(jī)前時(shí)，則不需要前方支柱，可直接驅(qū)動(dòng)混鐵車的傾翻機(jī)構(gòu)，使罐內(nèi)鐵水徐徐注入到流鐵槽內(nèi)，再經(jīng)流鐵槽流入鑄鐵機(jī)的二排鑄鐵模內(nèi)。鑄鐵模內(nèi)鐵塊隨著傳動(dòng)鏈的運(yùn)行而逐漸被冷卻，直至到鏈帶的終端，這時(shí)凝固的鑄鐵塊翻落在卸料槽中，沿槽壁沿入收集車內(nèi)。當(dāng)傳動(dòng)鏈返回時(shí)，在鑄鐵機(jī)的下部設(shè)有噴灰裝置，可將石灰漿噴灑在鑄鐵模上，以防鑄造時(shí)鐵水與模子發(fā)生粘連，每臺(tái)鑄鐵機(jī)均設(shè)有二條傳動(dòng)鏈，同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)工作。對(duì)鑄鐵機(jī)的設(shè)計(jì)要求有：1)在澆鑄過程中應(yīng)盡量減少鐵水的飛濺損失和防止鐵水從鑄鐵模中溢出的損失，高鐵水收得率，并應(yīng)保證鑄鐵塊的質(zhì)量。2)加強(qiáng)鐵水在鑄鐵模中的冷卻速度，縮短鑄鐵塊的冷卻時(shí)間，可以提高鑄鐵機(jī)生產(chǎn)率，并降低設(shè)備重量。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書83)提高鑄鐵機(jī)設(shè)備的零件壽命，減少設(shè)備故障，選擇經(jīng)濟(jì)有效的設(shè)備結(jié)構(gòu)形式。4)減輕設(shè)備重員，提高機(jī)械化程度，盡力降低鑄造每噸生鐵所消耗的備件重量，并應(yīng)降低單位重量備件所需的加工臺(tái)時(shí)值。為了減少鐵水在澆鑄時(shí)的飛濺損失，在鐵水罐的澆注口下設(shè)有流鐵槽。為了減低鐵水流的落差，流鐵槽的底面坡度一般為 3%， 流鐵槽的出口和鑄鐵模之間的落差應(yīng)盡量小，一般都不超過 50 毫米，鐵水流應(yīng)呈薄而寬的瀑布狀注入鐵模，這樣可減少鐵水的飛濺損失和鐵流對(duì)鑄鐵模的沖刷。國內(nèi)現(xiàn)在采用的鑄鐵機(jī)共有二種型式，滾輪移動(dòng)式和滾輪固定式。這兩種型式的鑄鐵機(jī)都采用鑄鐵模平行排列、相互塔接方式，模子二端與兩邊的鏈條聯(lián)結(jié)，組成一條封閉循環(huán)的運(yùn)輸帶。鏈帶的前部為澆鑄部分，有的設(shè)有 5 米長并與水平組成 10 一 14 傾角的澆鑄鏈帶，這樣在較大傾角的鏈帶?上，鐵水能更好地越過各鑄鐵模的搭接口均勻充滿各模子，鏈帶的其余部分傾角為 6 一 10 左右，這樣可防止運(yùn)行時(shí)鐵水從模子中溢出．造成損耗。在鏈帶?的前部還設(shè)有可調(diào)節(jié)鏈帶張緊的裝置，當(dāng)鏈帶銷孔磨損時(shí)可調(diào)節(jié)張緊力；當(dāng)鏈節(jié)需要更換時(shí)，應(yīng)放松張緊裝置。在鏈帶的后部，還設(shè)有鑄鐵塊的拋卸裝置。它用錘子不斷敲擊端部模子里的鐵塊，使其脫落鑄鐵模落入溜槽內(nèi)。鑄鐵機(jī)的產(chǎn)量，取決于單位時(shí)間內(nèi)鑄造出的鐵塊量。因此鑄鐵機(jī)的產(chǎn)量與鏈帶的運(yùn)行速度成正比。當(dāng)提高了鏈帶速度時(shí)，往往可使鑄鐵塊在脫莫時(shí)還不能很好地冷卻下來。其解決辦法處采用加長鏈帶的長度或采取噴水強(qiáng)迫冷卻等措施。噴水冷卻裝置都設(shè)在鏈帶的中后部，噴水量應(yīng)先小后入，逐步增加。以免會(huì)影響鑄鐵塊的表面質(zhì)量。當(dāng)鑄鐵機(jī)鏈帶長度與冷卻條件固定時(shí)，鑄鐵機(jī)的產(chǎn)量實(shí)際上決定于鑄鐵塊在該條件下凝團(tuán)所需的時(shí)間，并且可依凝固所需的時(shí)間計(jì)算出最高產(chǎn)量時(shí)的鏈帶速度值。實(shí)際生產(chǎn)證明：滾輪移動(dòng)式和滾輪固定式的鑄鐵機(jī)都能滿足生產(chǎn)要求。它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，滾輪移動(dòng)式因滾輪隨鏈帶移動(dòng)，由于滾輪與鏈帶加工較粗糙，滾輪在工作肘往往容易掉道，并且在輪軸處溫度變化很大。當(dāng)注入鐵水時(shí)，鐵水溫度為 1250—1300 c，卸料時(shí)鐵塊溫度為 500 一 600 c。因此滾輪軸承與? ?鏈條的軸銷處在高溫輻射下，潤滑困難，磨損很快，許多廠礦都采用人工注油，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書9每班一次。為了改善滾輪的工作條件，設(shè)計(jì)了滾輪固定式的結(jié)構(gòu)，由于將滾輪固定在基礎(chǔ)兩上，滾輪可采用滾動(dòng)軸承干油集中潤滑，滾輪的工作條件得以改善，鏈條則支承在滾輪上移動(dòng)，鏈片的底面成為工作面，因此鏈片的上下兩面都必需加工平整，這樣就增加了鏈片的加工量。為了適當(dāng)減少支承鏈帶的滾輪數(shù)量，鏈帶的節(jié)距也比滾輪移動(dòng)式增加了一倍。滾輪移動(dòng)式為每個(gè)鏈節(jié)設(shè)了一個(gè)鑄鐵模。滾輪固定式為每個(gè)鏈節(jié)設(shè)二個(gè)鑄鐵模，這樣鏈板的外形尺寸和重量都較滾輪移動(dòng)式增大了。由于兩個(gè)鑄鐵模都固定在一個(gè)鏈節(jié)上，工作時(shí)受熱應(yīng)力和變形的影響，滾輪固定式鏈片與鑄鐵模的連接處容易破壞，鑄鐵模的使用壽命也較滾輪移動(dòng)式為低，此外滾輪固定式設(shè)備重量大，零件的加工量較多，但是使用中滾輪固定式的維修工作量少，使用周期長，事故也較少，當(dāng)更換備品時(shí)所需的加工量較大。國內(nèi)各廠滾輪移動(dòng)式和滾輪固定式都有采用，工藝流程的布置大致相同。國內(nèi)各鑄鐵機(jī)的鏈帶首尾鏈輪的距離為 30 一 60 米長，鏈帶運(yùn)行速度為6—12 米／分，最高可達(dá) 15 米／分。上部工作部分鏈帶傾斜角為 6 一 10 左右。??鏈輪的節(jié)圓直徑滾輪移動(dòng)式為 1000 一 1200 毫米，滾輪固定式為 1500 一 2000毫米。相鄰兩鐵模間的小心距為 280 一 305 毫米。鑄鐵塊的重量為 25—35 公斤左右。鏈帶軌道中心距為 870—l000 毫米。最近國內(nèi)許多廠都開始生產(chǎn)小塊鑄鐵塊，頗受用戶歡迎。它的優(yōu)點(diǎn)是： 1)小塊鐵在再熔化時(shí)可較大塊鐵節(jié)省焦炭約 5%以上；2)搬運(yùn)、裝卸方便，使用時(shí)不需要再破碎。這是一種新的發(fā)展趨勢。過去由于鑄鐵塊塊度大，冷卻成型需要校長的時(shí)間，因此鑄鐵機(jī)一般都設(shè)計(jì)得很長，產(chǎn)量較大的鑄鐵機(jī)最長可達(dá) 60 米以上，設(shè)備重量也很大。如果采用小塊鑄鐵，鐵塊的厚度減小。在同樣產(chǎn)量時(shí)，冷卻面積將大大增加，因此成型需要的時(shí)間可大為縮短。這樣當(dāng)產(chǎn)量不變，鏈帶速度相同時(shí)，所需的鏈帶長度將可大大縮短。當(dāng)鏈長不變時(shí)，可大大提高鏈帶的運(yùn)行進(jìn)度。小塊鐵用的鑄鐵模。它是每模六小塊，每小塊重 3．5—4．5 公斤，鐵模材料用 HT25—47 制造，每次鐵模內(nèi)澆鑄鐵水 2l 一 27 公斤。當(dāng)采用小塊鐵鑄鐵模生產(chǎn)時(shí)由于小塊鐵散熱面大，冷卻快．并且鑄鐵模的周轉(zhuǎn)周期短，相應(yīng)的鑄模溫度比大塊鐵模要高。在相同的冷卻條件下，大塊鐵內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書10模在回程時(shí)的溫度約為 100 c，而小塊鐵模溫度可達(dá) 200 c，因而必須加強(qiáng)小塊? ?鐵模的冷卻措施。為了提高小塊鐵模的使用壽命，一般都選用厚度大的鑄鐵模或鑄鋼模。為了能保證順利脫模，應(yīng)適當(dāng)增加噴漿的濃度。根據(jù)使用單位介紹，以小塊鐵為原料的化鐵爐，可獲得以下有利條件：1)鐵水溫度可提高 40 c，最高可達(dá) 1400 C 左右；2) 熔鐵時(shí)間可縮短，可提高日? ?產(chǎn)量 20%左右； 3)可節(jié)省焦炭 5%左右；4) 由于鐵水溫度提高，合金元素Si， Mn 燒損可大為減小； 5)由于鐵水溫度提高，鑄件廢品率可降低 30％左右。1.3 鑄鐵機(jī)的發(fā)展鑄造用的生鐵和煉鋼用的生鐵要鑄成種達(dá) 20 公斤的鐵塊。在中國常遇到的一些舊高爐車間里就在澆鑄場的砂型里鑄造鐵塊；鑄完以后將凝固了的鐵塊打開并將他們收集起來。為了達(dá)到這個(gè)目的，常采用造型和收集的設(shè)備。這種方法的生產(chǎn)率很低的。隨著高爐生產(chǎn)的發(fā)展，開始采用帶有活動(dòng)鑄鐵斗的鑄鐵機(jī)。帶有鑄鐵斗的轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)（圖 1.1）是這種鑄鐵機(jī)最早的構(gòu)造之一。隨著臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)鐵水在鑄鐵斗中凝固，然后落在車皮上。這種機(jī)器很笨重，因此沒有得到發(fā)展。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書11圖 1.1 帶有鑄鐵斗的轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)后來在美國出現(xiàn)了帶式鑄鐵機(jī)，這種鑄鐵機(jī)在歐洲和蘇聯(lián)也得到了廣泛應(yīng)用。第一架 鑄鐵機(jī)是尤林克鑄鐵機(jī)（Разливоъная машина юлинга ） ，它的出現(xiàn)在 1983 年，由兩條互相平行而傾斜的帶子組成，帶子附有鑄鐵斗，為了冷卻鐵塊起見在鑄鐵斗后面裝有板式運(yùn)輸機(jī)。帶子速度為 3.9 公尺/分。運(yùn)輸機(jī)的水平部分穿過存有水的槽；其后面向上傾斜部分把鐵塊運(yùn)到車皮中。在鏈帶無載的一邊噴上石灰水以防止鐵水和斗粘上。鑄鐵機(jī)很長，約 70 公尺；板式運(yùn)輸機(jī)要求裝設(shè)很長的傳動(dòng)軸，這些都使裝置變得很復(fù)雜化。在后來的構(gòu)造中板式運(yùn)輸機(jī)被取消了；而后來用水澆灑鑄鐵斗來進(jìn)行必要的冷卻。起初機(jī)器是用帶有行走滾子的鏈條傳動(dòng)，后來將它簡化，改用鏈條沿著固定的輪子移動(dòng)。不過這樣的簡化在最初的第一種構(gòu)造中并沒有什么益處，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書12因?yàn)樵谀抢镦湕l的跳動(dòng)常把鐵水弄出，只是在過了很長時(shí)間以后，這種構(gòu)造才被烏拉爾重型機(jī)器制造廠改進(jìn)而采用?，F(xiàn)在來敘述一下目前采用的新式鑄鐵機(jī)?！按罂ǘ骼姿埂焙兔艽罄姑摗肮S的鑄鐵機(jī)。這種鑄鐵機(jī)每晝夜產(chǎn)量為 1200 噸。這種裝置和裝在車間附近的舊裝置不一樣，它是裝在車間以外單獨(dú)的廠房里。有專供鐵水罐將鐵水到入鑄鐵機(jī)和進(jìn)行鐵水罐修理工作的廠房，在那里有鐵路通過；分為：鑄鐵機(jī)的廠房和耐火材料倉庫。鑄鐵塊倉庫就在鑄鐵機(jī)旁邊。在準(zhǔn)備工段里有起重機(jī)和傾翻卷揚(yáng)機(jī)，起重機(jī)的起重量為 75/15 噸；鑄完鐵塊以后起重機(jī)用來清除鐵水罐中的廢鐵和渣；清掃廠房，修理鐵水罐，清除大渣塊，并當(dāng)傾翻卷揚(yáng)機(jī)損壞時(shí)還來代替它的工作。每一鑄鐵機(jī)都放在一個(gè)單獨(dú)的跨間里。在廠房Ⅲ里有傾翻鐵水罐時(shí)用的臺(tái)柱，及鑄鐵部分用的露天工作平臺(tái)，工作平臺(tái)旁邊有鑄鐵工人室和司機(jī)室，司機(jī)室內(nèi)有鑄鐵機(jī)操縱臺(tái)。通往鑄鐵帶張緊裝置去的通道必須寬暢；從機(jī)器下面清除碎鐵必須很方便。地面和鑄鐵帶下面部分之間的距離（考慮到有鑄鐵斗）必須不小于 500 厘米。鑄鐵帶的過道是一有鋼筋混凝土地面的封閉長廊，鑄鐵帶的二邊留有寬1000~2000 厘米的通道。軌道和通道地面之間有 250~300 厘米的距離，以便于從鑄鐵帶下面取出碎鐵來。通道墻上蓋有曲形鐵板。窗上有活動(dòng)百葉窗。在頂上有引出蒸汽的天窗。廠房的鑄鐵路上裝有拉鐵和小車的絞盤，為了能不用機(jī)車來調(diào)度鐵水罐和小車。絞盤是一帶有平滑垂直滾筒的絞車，在絞車出來的繩子上帶有幾個(gè)抓子來拉動(dòng)車輛。這是最好用循環(huán)繩索的絞盤。在大多數(shù)工廠里修理鐵水罐的地方直接就在鑄鐵機(jī)旁邊，這里有砌磚用的坑，烘干鐵水罐的活動(dòng)裝置，加工車間和混凝土車間，還有起重量 75 噸的吊鐵水罐的起重機(jī)。鑄鐵機(jī)由二條循環(huán)的帶組成——鑄鐵用的鏈帶。每一條帶是由二條鏈條及鏈條上的鑄鐵斗組成，鑄鐵斗組成，鑄鐵斗之間相互緊靠在一起。鑄鐵斗本身內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書13也是鑄鐵制成的。每一鑄鐵斗能裝 45~50 公斤鐵水。鏈條繞在鏈輪上，主動(dòng)鏈輪放在卸載的一端，它們支流電動(dòng)機(jī)（40 千瓦，600~1000 轉(zhuǎn)/ 分鐘）或交流電動(dòng)機(jī)（20.5 千瓦，速度不變）通過四級(jí)圓柱齒輪組成的減速器和安全連軸節(jié)帶動(dòng)。當(dāng)一個(gè)電動(dòng)機(jī)壞了的時(shí)候，連軸節(jié)就將鏈輪軸連接起來，使得第二架電動(dòng)機(jī)能同時(shí)帶動(dòng)二條鑄鐵帶，鑄鐵帶統(tǒng)一操縱室操縱，操縱室就在鑄鐵機(jī)澆鑄部分的旁邊。張力裝置的螺絲可以使頭部軸承移動(dòng)，而移動(dòng)頭部軸承就可調(diào)節(jié)帶的張力大小（圖 1.2） 。鏈帶軸的水平距離為 43 公尺;帶長為 90280 厘米；一根帶上的鑄鐵斗數(shù)目為 296 個(gè)；滾子間的距離為 305 厘米。導(dǎo)軌的末端部分是彎曲的，使得帶的滾子能很平穩(wěn)地從軌道上過到鏈輪上去。軌道的下面部分有 5 公尺長是和水平線成 14 的角度。這樣使?jié)茶T時(shí)液體生鐵在鑄鐵斗里分布得均勻。鑄鐵帶其他?部分的傾斜角度為 6 。液體生鐵經(jīng)過澆鑄槽到二邊的鑄鐵帶上，澆鑄槽是由一個(gè)四角形的漏斗，中間延長部分（其軸線和鑄鐵機(jī)的軸線平行）以及二根直角形的支槽組成。槽的各部分都涂有耐火泥,上面還有砂子。圖 1.2 鏈子張力裝置流鐵槽能使鐵水直接注在鑄鐵斗的整個(gè)表面上（這樣使鑄鐵斗磨損得均勻些） 。鑄鐵斗和鑄鐵槽之間的空隙不能超過 50 厘米。在某些情況下，在卸鐵塊的一面裝有拋卸裝置（сбрасывающая　галовка） ，表示在圖 1.3 上，它對(duì)鐵塊的落下起著某些阻擋作用。由于彈簧發(fā)熱，有時(shí)失去彈性，因此這種裝置工作得不好，它會(huì)卡住鐵塊，而這樣就會(huì)使鑄鐵帶發(fā)生撞擊。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書14圖 1.3 拋卸裝置在卸鐵塊的一邊還裝有固定槽，在固定槽下面有用繩輪帶動(dòng)而繞橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)的槽，這些槽上必須蓋有用鋼軌做的鋪板或錳鋼制的孔板臺(tái)柱的用途是（圖 1.4）在傾斜鐵水罐時(shí)使口的移動(dòng)減到最小。如果流槽直接放在鑄口之下的話，則可避免鐵水的噴濺。臺(tái)柱可以是鑄鐵的，亦可用鋼板焊接成。它們的尺寸根據(jù)鐵水罐方面?zhèn)鱽淼牧碛?jì)算。下面研究一下鑄鐵機(jī)的零件。老式鏈條的部件（圖 1.5）是由二金屬片組成，每一部分和其上面的連接板鑄成一個(gè)整體，但留有一孔以供螺栓與鑄鐵斗凸耳固定之用。這種有一片金屬片壞了就要換去整個(gè)部件。在部件的槽中放有連接板 5，鑄鐵斗的凸耳 6 用螺栓固定在它們上面（因此，二個(gè)部件和一塊連接板像鑄成整體一樣） 。連接板 5 被焊接在其上面的筋 7 上，連接板 8 和開口銷9 固定著。保護(hù)板 10 的作用事使鐵水不致濺入部件和輪子之間。老式鏈輪是制成整體的，這樣也很不方便，因?yàn)槿绻粋€(gè)齒磨損以后，必須將整個(gè)鏈輪內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書15圖 1.4 鑄鐵機(jī)的臺(tái)柱圖 1.5 老式鏈條部件換去。新式鏈輪是合成的，它由鑄鐵圓盤和鋼齒圈組成，尺圈由一些弓形片組成，它們通過螺栓固定在圓盤上，而且更換它們時(shí)不需要將鑄鐵帶卸下。在鑄鐵機(jī)鏈帶的上方有冷卻裝置（圖 1.6） ，其中第一冷卻系統(tǒng)由二個(gè)直徑為 43 公尺的輸水管和一個(gè)（中間的）直徑為 51 厘米的管子組成，后者將水輸送到冷卻系統(tǒng)去。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書16圖 1.6 冷卻水的管路系統(tǒng)1—冷卻裝鐵水的鑄鐵斗；2—冷卻后部；3—冷卻前部輸送管的下部有許多直徑為 1.5~3 厘米的小孔，他們分布成布棋式，水就通過這些小孔射在鑄鐵斗上。在離張緊鏈輪 1/3 帶長度的地方開始灑水。鐵塊冷卻到 600 左右從鑄鐵帶上落下，經(jīng)過落槽落到平板車上。在每一鐵路線上c?都有六個(gè)噴水頭用來進(jìn)行再次冷卻.圖 1.6 機(jī)器前部軌道的冷卻傾斜的保護(hù)板和軌道也都要冷卻。在圖 1.6 上表現(xiàn)的是軌道冷卻方法之一，圖中符號(hào)：內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書171——固定在軌道上的板；2——用水冷卻的孔腔。水通過專門的支管進(jìn)入備制石灰水的房間內(nèi)。鑄鐵機(jī)上水的總消耗量大約是每一噸生鐵需要 1.5~2 立方公尺水。噴石灰水裝置就在鑄鐵帶的下面，這是一個(gè)緊靠在軌道上的水箱，水箱上有噴射器和清潔用的孔（圖 1.7）噴射器錐體的下面放在有石灰溶劑的箱中。圖 1.7 噴石灰液的噴嘴蒸汽通過里面的管子，從噴嘴出來，同時(shí)把石灰液也帶了出來，石灰液再進(jìn)入錐形噴嘴的環(huán)形槽中去，然后被噴出來，噴成扇形，這時(shí)在噴口上面通過的翻倒過來的鑄鐵斗內(nèi)表面就濺滿可石灰水。每一條帶下面有三個(gè)噴口。石灰液在一間單獨(dú)的房子里制造，表示在圖 1.8 上，石灰從鐵路上運(yùn)來倒在容積 20噸的鋼筋混凝土料倉里，然后用提升機(jī)將石灰從這一料倉送往另一料倉（是鐵制的，在上面） ，隨后再送往混料箱，混料箱里有一混料器，它用輪葉將石灰和水混在一起。提升機(jī)和混料器由功率為 4.5 千瓦，n——1400 轉(zhuǎn)/分的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。石灰溶液從混料箱經(jīng)過管子進(jìn)入放有噴射裝置的水箱內(nèi)，這種水箱在上面已經(jīng)敘述過了。往鑄鐵斗上噴石灰水的目的是使鐵塊不致黏在料斗上面。希連珂指出最好內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書18用噴射槍（在噴涂鐵水罐時(shí)用的）來代替上述裝置，因?yàn)樗梢允沽隙飞蠄D上比較厚的一層石灰液（達(dá) 2 公分） 。鐵水車將鐵水送往鑄鐵機(jī)，為了使支撐凸耳 12 對(duì)準(zhǔn)臺(tái)柱，因此鐵水車停下時(shí)必須使鐵水罐的中心和鑄鐵機(jī)軸線重合，然后，鑄鐵帶開始走動(dòng)，同時(shí)，利用圖 1.8 準(zhǔn)備石灰液傾翻卷揚(yáng)機(jī)或起重機(jī)使鐵水罐慢慢地傾翻，鐵水經(jīng)過受料漏斗立即流在二條帶上。帶的運(yùn)動(dòng)速度——6—12 公尺/分，有時(shí)達(dá)到 15 公尺/ 分，這樣就要加強(qiáng)冷卻。鑄鐵斗（圖 1.9）必須制成這樣：即每一鑄鐵斗的邊緣 1 必須蓋住前一鑄鐵斗的邊緣 2。如果鑄鐵斗裝得太滿（鐵水超出 aa 面）的話，鐵水就會(huì)流到下面的鑄鐵斗中去。其余的邊緣都比這水平高，而邊緣 1 的形狀是帶有邊緣 3 的槽，邊緣 3 插在前一鑄鐵斗的側(cè)邊緣 4 之間。當(dāng)鑄鐵斗從斜度 14 （鑄鐵機(jī)尾部之處）?轉(zhuǎn)到 6 時(shí)，鐵水表面的位置為（bb） 。?內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書19圖 1.9 鑄鐵斗的鑄鐵斗鑄鐵斗的斗體內(nèi)部鑄入一些圓的鋼棒 5。它們用來使裂開的鑄鐵斗不致斷開。鑄鐵斗用下列材料制成：a)——珠光體鑄鐵，成份： C——3.5~3.6%；Si ——1.8~2.0%；Mn——0.8~1.0；用砂型鑄造（不是用鐵模） ；b)——鑄鐵，高鉻鑄鐵，鉻錳鑄鐵，鉻銅鑄鐵，含鉛鑄鐵；c)——退火后的鑄鋼。如果要得到平滑的平面，鑄鐵斗最好是用軟鋼沖壓制成。為了減少磨損起見，小軸用軋制鋼材制成，它的成份為：C——0.45%；Si——0.19%；Mn——0.6%；Cr—— 0.58%；Ni——0.12%； P——0.014%；S——0.02；小軸放在 830~850 的油里淬火，淬火后，c?用大約 400~500 的溫度回火，小軸的硬度——350H 。c? B鏈條的金屬板和滾子用“加脫非力特”錳鋼（Марганцеая 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書20сталь гатфльда ）制成，成分如下：C——0.97%；Si——0.36；Mn——11.95。為了減少硬度，鋼經(jīng)過退火（將硬度從 H =450 降到BH =220） 。齒圈用鑄鋼制成，而鏈輪的圓盤用鑄鐵制成。為了延長鑄鐵斗的壽B命，在注鐵水以前將它們加熱到 60 ~80 ，否則，由于熱鐵水的關(guān)系，由于鐵水的增加和敲出?黏住鐵塊時(shí)的沖擊，會(huì)產(chǎn)生橫向裂紋，在吊耳斷面上裂開。由于螺栓延伸的緣故，鑄鐵帶的空載部分會(huì)產(chǎn)生下垂現(xiàn)象。為了消滅螺栓延伸現(xiàn)象；工程師魯新（РУСИН）建議用帶有抓鉤的夾子來將鑄鐵斗固定在鏈條上。圖 649 螺栓的延伸和鑄鐵斗與鏈條固定的破壞情形內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書21圖 650 用抓鉤的夾板固定鑄鐵斗和鏈條（沒有螺栓）很多鑄鐵機(jī)鏈帶的滾子和小軸都用重油進(jìn)行人工潤滑，這樣使不合理的，因?yàn)闀?huì)落進(jìn)一些雜物使套筒和滾子磨損，使它們之間產(chǎn)生打 16 厘米的空隙，因而破壞了鑄鐵斗間連接的緊密性，結(jié)果造成鐵水的損失。其他情況下，用黃油潤滑，每晝夜往小軸的圓柱槽中加一次油，油由此經(jīng)過小軸的軸向流槽流往工作表面。圖 651，a，上得閥用來防止漏油。圖651，b,表示的是一種比較合理的閥門構(gòu)造，它的桿子沒有傾斜的可能。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書22圖 651 用于潤滑行走滾子軸的閥門上面已經(jīng)介紹了鑄鐵機(jī)的形式及其構(gòu)造，下面對(duì)鑄鐵機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。第二章 鑄鐵機(jī)生產(chǎn)能力確定及鏈帶受力分析2.1 鑄鐵機(jī)生產(chǎn)能力的確定由于本鑄鐵機(jī)是雙鏈帶滾輪移動(dòng)式，所以其生產(chǎn)能力可按下式計(jì)算：1232.8PQVKt?A式中 ——鑄鐵機(jī)生產(chǎn)能力，噸/晝夜?！T鐵塊重量，公斤?！獌蓚€(gè)鐵模的中心距離，米。t——鏈帶速度，米/分。V內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書23——鑄一罐鐵水的澆注時(shí)間與鑄一罐鐵水的總時(shí)間比。1K——鑄鐵機(jī)作業(yè)率，可取 0.69。2——鐵水收得率，可取 0.975。32.88—— 單位換算系數(shù)，即 60241?其中：2134tK??式中： ——提升鐵水罐時(shí)間為 2 分鐘。1t——澆注時(shí)間為 25 分鐘。2——落罐時(shí)間為 3 分鐘。3t——調(diào)車對(duì)罐時(shí)間為 10 分鐘。4代入上式 ： 2134tK??= 510= .62Pkg?0.38tm146/inV代入雙鏈帶鑄鐵機(jī)的生產(chǎn)能力公式 中得：1232.8PQVKt?A52.8.056907503Q???噸/晝夜962.2 鑄鐵機(jī)每條鏈帶功率的確定計(jì)算數(shù)據(jù)：鏈帶的速度 14.6/minv?內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書24運(yùn)輸機(jī)長度 43lm?鏈節(jié)距 0.28t鏈帶傾角 9???鏈輪齒數(shù) z?鏈節(jié)每節(jié)所有零件的總重 2178.qkg?鐵塊重量 5pkg計(jì)算:α圖 2.1 鑄鐵機(jī)計(jì)算簡圖從 2 點(diǎn)開始確定各段鏈帶的運(yùn)行阻力，在這一點(diǎn)鏈帶的拉力 將是最小的，2S此拉力由張緊裝置控制。取 ： ＝2S509.81405N??鏈帶 2－1 段的運(yùn)行阻力00sincosWqLK??式中: —— 帶重的分量—— 摩擦力的分量0cs阻力 取負(fù)號(hào) ，因?yàn)樵?2－1 段中它向著驅(qū)動(dòng)裝置的方向。鏈0cosqLK?內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書25帶每米的自重 由下面的方法確定：0q每米鏈帶上的節(jié)數(shù)?a10.328n?每米鏈帶的重量?bkg0178.356.1q??阻力系數(shù): 2dfKCD??式中：C——組件與滾輪輪緣的摩擦系數(shù)，考慮到歪斜取從 C=4?！獫L輪軸承的摩擦系數(shù)，考慮到磨損和不利的工作條件取 ＝0.4。?——滾輪踏面的滾動(dòng)摩擦系數(shù)， ＝0.08f f——軸承直徑， ＝40ddm——滾輪直徑， ＝190DD0.42.0819K???＝0.067sin3.6??co9408??代入上述數(shù)值得： 2100sincosWqLK??= (536.4.19536.40.7.986)???.1?N78鏈條在 1 點(diǎn)的拉力：內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書26??121S5037.984WN????從 2 點(diǎn)順著鏈帶運(yùn)動(dòng)方向繼續(xù)算下去，并假定由于鏈輪上有阻力，鏈條張力的提高是繞上端的 10%，因而得：作用在張緊裝置上的力：12509.8.13QS???在 3—4 段上的阻力：00()sin()cosWqLqLK??????式中： ——每米鏈帶上鑄鐵模中生鐵的重量(523)9.8127.3N??3400sin()cosqLqLK??????= (6.).4.69(5.130)9.8430.67.98????=875291= .N鏈條在點(diǎn) 4 的拉力：??410.3422076.98.9.3.5gMFLSN?????????????????AA考慮到磨損，設(shè)在驅(qū)動(dòng)鏈輪上的損失 ，則帶子的鏈條拉力的計(jì)算值為：15%41.9274.06853.SN???在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈輪上的圓周力：內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2741069.8327.981725.TSN?????加速過程中鏈條的附加動(dòng)力：??023gqLSa??式中加速度：2220.433.18/vaZt???A米 秒其中：——鏈條節(jié)距 =0.382tt——鏈輪齒數(shù) =20ZZ(30256.1)430.29.8gSN????兩跟鏈條總的最大拉力為： 41069.83169.87254gS?????2.3 電動(dòng)機(jī)功率的確定當(dāng)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)鏈條軸上的功率： ??102(6378.9).243.gSTNKW???考慮到四級(jí)減速器的效率 ，電動(dòng)機(jī)功率為：40.96.8??內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2818.042.7NKW??鑒于在鏈條表面磨損和歪斜的情況下工作的可能性把電動(dòng)機(jī)功率增大到 1.5 倍：21.573.NKW???由于兩跟鏈條是由一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)，所以電機(jī)功率增大 2 倍：32.64.N?2.4 電機(jī)及其減速器的選擇電動(dòng)機(jī)選用冶金起重用的三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)：YZR315M-10 功率：75KW 額定轉(zhuǎn)速： 579r/min。減速器由廠家自己制作，選用四級(jí)減速器，其速比為 38.6。效率為 0.848。第三章 鑄鐵機(jī)的零件設(shè)計(jì)3.1 主動(dòng)鏈輪軸的設(shè)計(jì)3.1.1 選擇軸的材料該軸用于載荷較大，而無很大沖擊的重要軸，因而選用調(diào)質(zhì)處理的 40Cr，其力學(xué)性能 。??2170/NM???內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書293.1.2 初步估算軸徑（1）與主動(dòng)鏈輪連接處軸的最小軸徑由于此處受到鏈輪圓周力給它的扭應(yīng)力又受到鏈帶拉力給它的彎應(yīng)力,所以按彎扭合成強(qiáng)度估算最小軸徑。此軸為實(shí)心轉(zhuǎn)軸應(yīng)該使用公式： ????223121.68MTd?????式中： ——軸的直徑。 m——軸在計(jì)算截面所受的彎矩 NMA——軸在計(jì)算截面所受的扭矩 T——為校正系數(shù) =1??計(jì)算 和M??410.3422076.98.9.3.5gFLSNM?????????????????AA??4120.972076.81.39TFlS??????A圓帶入公式：????2231321.68794.3869.0204MTdm?????由于此軸在連接主動(dòng)鏈輪處有兩個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增加 10%，軸徑內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書30d=200.4+20.=220.4mm。但此軸的工作環(huán)境較為惡劣實(shí)際應(yīng)力變化也較大，所以應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場工作環(huán)境適當(dāng)提高安全系數(shù)增大軸徑，將軸徑增大到 d=250mm。（2）與連軸器連接處軸的最小軸徑由于與連軸器連接處軸只受扭矩的作用，所以應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算最小直徑。材料 40Cr 查表知取 C=110，輸出軸的功率 ， 為四級(jí)減速器的效率，1p??A=0.848， 為電動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出功率，輸出軸的轉(zhuǎn)速 。?1p 25/minr按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算最小直徑的公式為： 3min2364.08159.PdC??此軸有兩個(gè)鍵槽，直徑應(yīng)該增加 10%， 。169.4.0186.3dm????但此軸的工作環(huán)境也較為惡劣，實(shí)際應(yīng)力變化也較大，所以應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場工作環(huán)境提高安全系數(shù)，軸徑增大為 d=220mm。3.1.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸的受力簡圖和主要零件的布置圖，初步估算軸徑,進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。圖 3.1 軸上主要零件的布置圖（1）軸上零件的軸向定位齒輪的一端靠軸承套定位，另一端靠軸肩定位，裝拆，傳力均較方便。兩端軸承常用同一尺寸，以便于加工，安裝和維修。連軸器靠軸肩定位。為了便內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書31于裝拆軸承，軸承處軸肩不宜過高，左邊軸承的兩側(cè)均由軸肩定位。圖 3.2 軸上零件的裝配方案（2）軸上零件的周向定位連軸器與軸的周向定位采用兩個(gè)平鍵連接。根據(jù)軸的直徑查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，其一是普通半圓端平鍵 ，另一個(gè)采用普通半圓端平鍵60324H?。兩個(gè)鏈輪與軸的配合均為。兩個(gè)軸承套與軸的配合均為603249H?。鏈輪與軸的周向定位采用 4 個(gè)右邊切向鍵和 4 個(gè)左邊切向鍵固定，其8/f結(jié)構(gòu)如圖 3.3 所示。左邊切向鍵內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書32右邊切向鍵右邊切向鍵左邊切向鍵圖 3.3 切向鍵（3）確定各段軸徑和長度定位軸肩的高度。對(duì)于軸長可根據(jù)軸徑相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，所以對(duì)于軸徑，右取 。2408205260520mmmm??????對(duì)于軸長，取決于軸上零件的寬度及它們的相對(duì)位置。與連軸器相連部分的長度為 ，考慮到連軸器與軸承不能靠的過近，要保持一定的距離，取連軸9器與軸承間的定位軸肩長度為 ，軸承套的寬度為 ，所以取取軸承5301套配合段軸的長度為 。與鏈輪配合這段軸的長度為 ，另一段鏈輪301m7m與軸的配合長度也為 。兩鏈輪間距離，主要由鐵水模的寬度確定，其間7距可定為 。625根據(jù)以上考慮可確定每段軸長，并可算出軸承與齒輪，連軸器間的跨度。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書33圖 3.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1.4 軸的強(qiáng)度驗(yàn)算作出軸的受力簡圖（即力學(xué)模型）如圖 3.5a 所示，取集中載荷作用于齒輪及軸承的中點(diǎn)。（1） 齒輪作用力的大小轉(zhuǎn)矩： 339.51064.8.5PTnNM??A圓周力：10762.985tF??(2)求作用在軸上的力工作拉力： 12076.928.9185.FN?????????內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書34圖 3.5 軸的強(qiáng)度計(jì)算（3）求軸承上的支反力 1280975.ABFN??（4）畫彎矩圖截面 G 處的彎矩為：10.3428975.034276MFN???A截面 D 處的彎矩為：20.34895.203476???A（5）畫轉(zhuǎn)矩圖截面 D 處的轉(zhuǎn)矩：41()0.972239.8gSTNM?????A截面 C 處的轉(zhuǎn)矩：41(2)0.97783.DgTS?????A截面 E 處的轉(zhuǎn)矩：內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3547839.ECTNM?A（6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度對(duì)于同時(shí)受到彎矩和轉(zhuǎn)矩作用的轉(zhuǎn)軸，可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面（即計(jì)算彎矩大或有應(yīng)力集中或截面直徑相對(duì)較小的截面） ，按轉(zhuǎn)矩和彎矩的合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算。根據(jù)第三強(qiáng)度理論，其強(qiáng)度條件為： ??214cbtb???????但此軸是實(shí)心圓軸，上式變?yōu)椋???221c bTMW?????????????式中：W—— 軸的抗彎截面系數(shù) 32dW??——軸的抗扭截面系數(shù) =2WT T則上式可寫為： ??21Cc bMW??????其中， 為計(jì)算彎矩或當(dāng)量彎矩，考慮到彎矩 M 所產(chǎn)生的彎曲正2CT應(yīng)力 和轉(zhuǎn)矩 T 所