機(jī)械橫移式加熱爐出鋼機(jī)設(shè)計(jì)含7張CAD圖,機(jī)械,橫移式,加熱爐,出鋼機(jī),設(shè)計(jì),cad 中文摘要 機(jī)械橫移式加熱爐出鋼機(jī)設(shè)計(jì) 摘 要 出鋼機(jī)是將加熱后的紅鋼坯推出加熱爐進(jìn)入輥道的一種重要設(shè)備。出鋼機(jī)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，整條連軋線將會(huì)停止生產(chǎn)。所以出鋼機(jī)是軋制線上的重要生產(chǎn)設(shè)備之一。出鋼機(jī)分為縱向驅(qū)動(dòng)部分和橫向驅(qū)動(dòng)部分。縱向驅(qū)動(dòng)部分主要控制推桿的運(yùn)動(dòng)；橫向驅(qū)動(dòng)部分主要功能是調(diào)節(jié)推頭所指的橫向位置。其中推桿利用冷卻水冷卻。出鋼機(jī)主要是靠推桿的正常運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)出鋼。目前廣泛應(yīng)用的機(jī)械橫移式加熱爐出鋼機(jī)有兩種，分別是齒輪齒條橫移式出鋼機(jī)和車(chē)輪橫移式出鋼機(jī)。 本文對(duì)加熱爐和出鋼機(jī)的情況進(jìn)行了介紹，通過(guò)對(duì)齒輪齒條橫移式出鋼機(jī)和車(chē)輪橫移式出鋼機(jī)兩個(gè)方案的分析確定設(shè)計(jì)車(chē)輪橫移式出鋼機(jī)，然后對(duì)縱向驅(qū)動(dòng)部分和橫向驅(qū)動(dòng)部分分別進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，最后還提到一些安裝與維護(hù)、潤(rùn)滑與密封的問(wèn)題。 關(guān)鍵詞：加熱爐 出鋼機(jī) 摩擦傳動(dòng) 車(chē)輪傳動(dòng) Ⅰ 英文摘要 ABSTRACT The cross pusher is an important facility to push the heated red billet into roller out of furnace. The whole rolling line can not work if there is something wrong with the cross pusher. So this machine is one of the most significant equipment for production. It includes two parts which are vertical driver and horizontal driver. The vertical part mainly controls the movements of the putter. And the major function of the horizontal driver is to adjust the horizontal position which the putter refers to. For the time being, there are two kinds of cross pusher widely used in transferring mechanical furnace. Putter uses the cooling water to cool. They are rack, pinion transferring cross pusher and wheels transferring cross pusher. The performance about furnace and cross pusher are introduced in this paper. After analyzing these two kinds of facilities, finally the wheels transferring cross pusher turns out to be a better one. And then, some designs and calculations are illustrated on Vertical and horizontal part. In the end, also the installation, maintenance, lubrication and sealing issues are referred. Key words: furnace；cross pusher；friction drive；wheel drive Ⅱ 目錄 目 錄 中文摘要 Ⅰ 英文摘要 Ⅱ 1緒 論 1 1.1 加熱爐概況 1 1.2 本課題的目的意義及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 3 2傳動(dòng)方案的分析與確定 5 3縱向驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)計(jì)算 8 3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 8 3.2 制動(dòng)器的選擇 10 3.3 聯(lián)軸器的選擇 11 3.4 減速器的選擇 12 3.5 機(jī)架部分的設(shè)計(jì) 13 4橫向驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)計(jì)算 17 4.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 17 4.2 減速器的選擇 17 4.3 車(chē)輪組的設(shè)計(jì)計(jì)算 18 5安裝與維護(hù) 25 5.1 減速器的正確安裝 25 5.2 聯(lián)軸器的安裝與維護(hù) 25 5.3 軸承的安裝維護(hù) 26 6潤(rùn)滑與密封 28 7總結(jié) 30 參考文獻(xiàn) 31 致 謝 32 III 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒論 1 緒 論 1.1 加熱爐概況 　　加熱爐是將物料或工件加熱的設(shè)備。按熱源劃分有燃料加熱爐、電阻加熱爐、感應(yīng)加熱爐、微波加熱爐等。應(yīng)用遍及石油、化工、冶金、機(jī)械、熱處理、表面處理、建材、電子、材料、輕工、日化、制藥等諸多行業(yè)領(lǐng)域，我國(guó)比較優(yōu)秀的加熱爐生產(chǎn)企業(yè)如-寧波市神光電爐有限公司。 　　以下介紹的是冶金行業(yè)中常見(jiàn)的幾種加熱爐。 　　在冶金工業(yè)中，加熱爐習(xí)慣上是指把金屬加熱到軋制成鍛造溫度的工業(yè)爐，包括有連續(xù)加熱爐和室式加熱爐等。金屬熱處理用的加熱爐另稱為熱處理爐。初軋前加熱鋼錠或使鋼錠內(nèi)部溫度均勻的爐子稱為均熱爐。廣義而言，加熱爐也包括均熱爐和熱處理爐。 　　連續(xù)加熱爐 廣義來(lái)說(shuō)，包括推鋼式爐、步進(jìn)式爐、轉(zhuǎn)底式爐、分室式爐等連續(xù)加熱爐,但習(xí)慣上常指推鋼式爐。連續(xù)加熱爐多數(shù)用于軋制前加熱金屬料坯，少數(shù)用于鍛造和熱處理。主要特點(diǎn)是：料坯在爐內(nèi)依軋制的節(jié)奏連續(xù)運(yùn)動(dòng)，爐氣在爐內(nèi)也連續(xù)流動(dòng)；一般情況，在爐料的斷面尺寸、品種和產(chǎn)量不變的情況下，爐子各部分的溫度和爐中金屬料的溫度基本上不隨時(shí)間變化而僅沿爐子長(zhǎng)度變化。 　　按爐溫分布，爐膛沿長(zhǎng)度方向分為預(yù)熱段、加熱段和均熱段；進(jìn)料端爐溫較低為預(yù)熱段，其作用在于利用爐氣熱量，以提高爐子的熱效率。加熱段為主要供熱段，爐氣溫度較高，以利于實(shí)現(xiàn)快速加熱。均熱段位于出料端，爐氣溫度與金屬料溫度差別很小，保證出爐料坯的斷面溫度均勻。用于加熱小斷面料坯的爐子只有預(yù)熱段和加熱段。習(xí)慣上還按爐內(nèi)安裝燒嘴的供熱帶劃分爐段，依供熱帶的數(shù)目把爐子稱為一段式、二段式，以至五段式、六段式等。50～60年代，由于軋機(jī)能力加大，而推鋼式爐的長(zhǎng)度受到推鋼長(zhǎng)度的限制不能太長(zhǎng)，所以開(kāi)始在進(jìn)料端增加供熱帶，取消不供熱的預(yù)熱段，以提高單位爐底面積的生產(chǎn)率。用這種爐子加熱板坯，爐底的單位面積產(chǎn)量達(dá)900～1000公斤／（米2·時(shí)），熱耗約為(0.5～0.65)×106千卡／噸。70年代以來(lái)，由于節(jié)能需要，又由于新興的步進(jìn)式爐允許增加爐子長(zhǎng)度，所以又增設(shè)不供熱的預(yù)熱段,最佳的爐底單位面積產(chǎn)量在600～650公斤/(米2·時(shí)),熱耗約為(0.3～0.5)×106千卡/噸。 　　連續(xù)加熱爐通常使用氣體燃料、重油或粉煤，有的燒塊煤。為了有效地利用廢氣熱量，在煙道內(nèi)安裝預(yù)熱空氣和煤氣的換熱器，或安裝余熱鍋爐。 　　在鍛造和軋制生產(chǎn)中，鋼坯一般在完全燃燒火焰的氧化氣氛中加熱。采用不完全燃燒的還原性火焰(即“自身保護(hù)氣氛”）來(lái)直接加熱金屬，可以達(dá)到無(wú)氧化或少氧化的目的。這種加熱方式稱為明火式或敞焰式無(wú)氧化加熱，成功地應(yīng)用于轉(zhuǎn)底式加熱爐和室式加熱爐。 　　推鋼式連續(xù)加熱爐 靠推鋼機(jī)完成爐內(nèi)運(yùn)料任務(wù)的連續(xù)加熱爐。料坯在爐底或在用水冷管支撐的滑軌上滑動(dòng)，在后一種情況下可對(duì)料坯實(shí)行上下兩面加熱。爐底水管通常用隔熱材料包覆，以減少熱損失。為減小水冷滑軌造成的料坯下部的“黑印”，近年來(lái)采用了使料坯與水管之間具有隔熱作用的“熱滑軌”。有的小型連續(xù)加熱爐采用了由特殊陶質(zhì)材料制成的無(wú)水冷滑軌，支撐在由耐火材料砌筑的基墻上，這種爐子叫“無(wú)水冷爐”。 　　步進(jìn)式連續(xù)加熱爐 靠爐底或水冷金屬梁的上升、前進(jìn)、下降、后退的動(dòng)作把料坯一步一步地移送前進(jìn)的連續(xù)加熱爐。爐子有固定爐底和步進(jìn)爐底，或者有固定梁和步進(jìn)梁。前者叫做步進(jìn)底式爐，后者叫做步進(jìn)梁式爐。軋鋼用加熱爐的步進(jìn)梁通常由水冷管組成。步進(jìn)梁式爐可對(duì)料坯實(shí)現(xiàn)上下雙面加熱。70年代以來(lái)，由于軋機(jī)的大型化，步進(jìn)梁式爐得到了廣泛應(yīng)用。同推鋼式爐相比，它的優(yōu)點(diǎn)是：運(yùn)料靈活，必要時(shí)可將爐料全部排出爐外；料坯在爐底或梁上有間隔地?cái)[開(kāi)，可較快地均勻加熱；完全消除了推鋼式爐的拱鋼和粘鋼故障，因而使?fàn)t的長(zhǎng)度不受這些因素的限制。中國(guó)1979年投產(chǎn)的步進(jìn)梁式爐長(zhǎng)為32.5米，生產(chǎn)能力為每小時(shí)270噸。 　　轉(zhuǎn)底式加熱爐 爐身固定，爐底轉(zhuǎn)動(dòng)，放置在爐底上的料坯隨爐底轉(zhuǎn)動(dòng)由進(jìn)料口移送到出料口。根據(jù)爐底的形狀，轉(zhuǎn)底式加熱爐可分為環(huán)形爐和盤(pán)形爐兩種，冶金廠軋鋼車(chē)間多用環(huán)形爐。圖是一座生產(chǎn)能力為每小時(shí)75噸的轉(zhuǎn)底環(huán)形加熱爐剖面圖。這種爐子適于加熱不能用推鋼和步進(jìn)方式運(yùn)送的物料，如圓坯、車(chē)輪和輪箍坯、模鍛前的異形坯以及品種多和長(zhǎng)短不一的料坯等。缺點(diǎn)是爐底面積利用率低，爐底單位面積產(chǎn)量通常約為350～400公斤/(米2·時(shí))。 　　分室式快速加熱爐 由若干個(gè)擺在一條線上的加熱室所組成。加熱室和加熱室之間設(shè)間室，傳送料坯的輥?zhàn)釉O(shè)在間室內(nèi)，料坯單根（或雙根）地通過(guò)各加熱室和間室而被加熱。每個(gè)加熱室與相鄰的間室構(gòu)成一個(gè)“爐節(jié)”，所以又稱節(jié)式爐。這種加熱爐能快速加熱，氧化和脫碳少，適用于加熱圓形料坯和鋼管。與行星軋機(jī)相配合，可用來(lái)加熱連鑄板坯；也可對(duì)某些鋼材進(jìn)行局部加熱。缺點(diǎn)是單位爐長(zhǎng)的生產(chǎn)能力低，爐子熱效率較低。 室式加熱爐 用于金屬坯或錠鍛壓前的加熱。物料加熱時(shí)不移動(dòng)；爐內(nèi)不分段，要求各處爐溫均勻，對(duì)于大鋼錠加熱采用周期性的溫度制度（即爐溫按時(shí)間分為預(yù)熱期、加熱期、均熱期等）。室式加熱爐有兩種：固定爐底室式爐和車(chē)底式爐。 固定爐底室式爐 爐底面積一般1～10米2。裝出料多靠人工或簡(jiǎn)單機(jī)械；加熱較大工件的室式爐，也有用專門(mén)裝出料機(jī)的。燃料為煤、重油或煤氣。有的爐在爐墻上開(kāi)一縫隙,料坯由縫隙送入爐內(nèi)加熱,叫“縫式爐”，常用于小件加熱或長(zhǎng)料坯的端頭或局部加熱。這類(lèi)爐的爐底單位面積產(chǎn)量通常為300～400公斤/(米2·時(shí))，單位熱耗每噸鋼約為(1.0～1.5)×106千卡。 車(chē)底式爐 用于重量為十幾噸至幾百噸的大鋼錠在鍛壓前的加熱，爐型為室式或隧道式。加熱物件放置在臺(tái)車(chē)上，爐外進(jìn)行裝卸料，由車(chē)間吊車(chē)或其他牽引裝置把臺(tái)車(chē)拽入或拖出爐膛，大鋼錠加熱要求爐溫分布均勻，所以車(chē)底式爐常采用分散供熱和分散排煙（燒嘴和煙道口分散地布置在爐子側(cè)墻上）。 1.2 本課題的目的及意義，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合的專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是通過(guò)一定工程實(shí)踐工作，將前面所學(xué)的理論知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力、獨(dú)立思考能力和解決工程問(wèn)題能力。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，通過(guò)查閱資料、方案設(shè)計(jì)、參數(shù)確定、理論分析、設(shè)計(jì)計(jì)算，從而提高分析及解決問(wèn)題的能力，達(dá)到高級(jí)工程技術(shù)人員的基本要求。 加熱爐出料機(jī)是將已加熱好的鋼坯從加熱爐送出所必需的機(jī)械設(shè)備，其 形式多種多樣，通過(guò)在冶金企業(yè)的實(shí)習(xí)和對(duì)《冶金機(jī)械》課程的學(xué)習(xí)，對(duì)其原理已有一定的認(rèn)識(shí)。通過(guò)具體對(duì)各種已有的出鋼機(jī)的出鋼方式及其原理的進(jìn)一步調(diào)研，運(yùn)用相關(guān)知識(shí)綜合分析各自的特點(diǎn)，確定方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)，能培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)際分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和設(shè)計(jì)的能力。全面將學(xué)習(xí)知識(shí)綜合應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)中去，通過(guò)改設(shè)計(jì)，分析、認(rèn)識(shí)該設(shè)計(jì)中以后還將完善的內(nèi)容。 隨著各行各業(yè)對(duì)鋼材需求量的加大，各鋼廠新上及改造的項(xiàng)目比較多，加熱爐的選用就提到日程上來(lái)，現(xiàn)在加熱爐的形式一般為兩種，一種是推鋼式加熱爐，另一種是步進(jìn)式加熱爐。推鋼式加熱爐的加熱質(zhì)量不如步進(jìn)式加熱爐。坯料在推鋼式爐中加熱時(shí)是沿滑軌做直線運(yùn)動(dòng)的，坯料與滑軌的接觸位置不能接受熱輻射和熱對(duì)流，而且從坯料高溫部位傳導(dǎo)而來(lái)的熱量還要向滑軌傳導(dǎo)一部分。這種接觸位置是不能改變的，在坯料被加熱的過(guò)程中它總是坯料溫度最低的部位，甚至出料時(shí)形成低溫“黑印”。 現(xiàn)在的推鋼式加熱爐在設(shè)計(jì)中使用了全熱滑軌，并布滿加熱段和均熱段，這種滑軌在高溫狀態(tài)下強(qiáng)度高、硬度大、導(dǎo)熱少，有效地減少了坯料熱量向縱管冷卻水中的流失，且獲得了成功；還由于推鋼式加熱爐的投資是步進(jìn)式加熱爐的三分之一，且其對(duì)鋼坯不直度的要求比較低， 因此推鋼式加熱爐的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛，尤其是型鋼及棒材的項(xiàng)目，現(xiàn)在首選的加熱爐是推鋼式加熱爐。由此可見(jiàn)對(duì)推鋼式加熱爐區(qū)附屬機(jī)械設(shè)備也將會(huì)提出更新的使用要求。 世界上主要工業(yè)國(guó)家的鋼產(chǎn)量中，有四分之三要經(jīng)過(guò)軋制，其中板、帶鋼產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的一半以上。加熱是軋制作業(yè)線的初始工序，鋼料軋制前的加熱廣泛應(yīng)用各種不同爐型結(jié)構(gòu)的連續(xù)加熱爐。出鋼機(jī)是加熱爐區(qū)重要的機(jī)械設(shè)備之一，它的運(yùn)轉(zhuǎn)直接影響整套軋機(jī)的生產(chǎn)率。 在以前廣泛的應(yīng)用有一種簡(jiǎn)單的出鋼方式，它的工作原理是，加熱爐端出料時(shí)，推鋼機(jī)將鋼料推到出料端的斜坡上，靠鋼料的自重滑出爐外。這種方式不需出料機(jī)械，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)是尺寸較大、重量較重的板坯對(duì)出料輥道的沖擊力很大；有時(shí)板坯偏斜后又滑不到輥道上；板坯表面還容易劃傷，產(chǎn)生翹皮、結(jié)疤等現(xiàn)象。加之板坯在下滑過(guò)程中對(duì)輥道的撞擊，影響了輥道的使用壽命。 所以為了適應(yīng)大坯料生產(chǎn)的要求,加快了生產(chǎn)的節(jié)奏,保證了高附加值鋼板的軋制，目前廣泛應(yīng)用的出鋼機(jī)有兩種，分別是側(cè)出料出鋼機(jī)和料桿式出鋼機(jī)。這兩種出鋼機(jī)都有生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)，所以大量的應(yīng)用在連接加熱爐區(qū)和連軋作業(yè)區(qū)之間，具有提高鋼板表面質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益重要意義。 32 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 傳動(dòng)方案的分析與確定 2 傳動(dòng)方案的分析與確定 下面為初選用的幾種參考方案： 方案1為齒輪齒條橫移式加熱爐出鋼機(jī)（見(jiàn)圖2.1），縱向驅(qū)動(dòng)部分部分采用的是兩輥摩擦式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自重小，行程大；橫移部分采用的是齒輪齒條傳動(dòng)其傳動(dòng)效率高、使用可靠、行程大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自重大，占地大，而且制造齒輪需要有專門(mén)的設(shè)備。 圖2.1 齒輪齒條橫移式加熱爐出鋼機(jī) 方案2為四車(chē)輪橫移式加熱爐出鋼機(jī)（見(jiàn)圖2.2），縱向驅(qū)動(dòng)部分部分采用的是四輥摩擦式其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自重大，橫移部分采用的是四車(chē)輪橫移其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自重小，使用壽命長(zhǎng)，前進(jìn)、后退限位準(zhǔn)確。 圖2.2 四車(chē)輪橫移式加熱爐出鋼機(jī) 分析方案1和方案2的優(yōu)劣以及適用場(chǎng)合后可初步確定：縱向驅(qū)動(dòng)部分采用兩輥摩擦式，推桿由圓桿改為方桿摩擦受力更好；橫移部分采用車(chē)輪橫移，初步確定方案如圖2.3： 圖2.3 出鋼機(jī)的方案 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 縱向驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)計(jì)算 3 縱向驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 選擇電動(dòng)機(jī)的內(nèi)容包括：選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型，機(jī)構(gòu)形式，功率，轉(zhuǎn)速和型號(hào)。 3.1.1電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式選擇 按工作要求，一般選用YZR、YZ系列冶金及起重用三相異步電動(dòng)機(jī)。 3.1.2選擇電動(dòng)機(jī)容量 電動(dòng)機(jī)容量主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)的發(fā)熱條件來(lái)決定。電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱與其運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)。對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、載荷不變或變化很小、常溫下工作的機(jī)械，只要所選電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm等于或大于所需電動(dòng)機(jī)功率P0，即Pm> P0,電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)就不會(huì)過(guò)熱，而不必校驗(yàn)發(fā)熱和啟動(dòng)力矩。 由文獻(xiàn)［18］知電動(dòng)機(jī)所需工作功率： (3.1) (3.2) 故 (3.3) 式中 ——電動(dòng)機(jī)輸出功率，kW; ——工作機(jī)所需功率，kW; F——工作機(jī)的阻力N； ——工作機(jī)速度，m/s； ——從電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)總效率； ——工作機(jī)效率 F=numg=2×0.8×1.71×10=27.36kN（考慮到能推動(dòng)2根鋼坯故安全系數(shù)取n=2，文獻(xiàn)［2］加熱爐內(nèi)金屬在爐底磚上摩擦因數(shù)u為 0.6～1取u=0.8，由原始數(shù)據(jù)知鋼坯重量m=1.71t） 由原始數(shù)據(jù)出爐速度知工作機(jī)（推桿）速度V=0.5m/s 很好跑合的6級(jí)精度和7級(jí)精度齒輪傳動(dòng)（稀油潤(rùn)滑）傳動(dòng)效率為0.98～0.99 取=0.98， 雙級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)效率為0.95～0.96取η2=0.95 齒輪聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 0.99×0.99 滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑正常傳動(dòng)效率為=0.97 =0.98×0.95×0.99×0.99×0.97=0.89 工作機(jī)是槽摩擦傳動(dòng)其傳動(dòng)效率為0.88～0.90取=0.88 3)確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 工作機(jī)轉(zhuǎn)速為 (3.4) 初取摩擦輥內(nèi)徑r=0.1m 又因?yàn)? (3.5) 4) 電動(dòng)機(jī)其它參數(shù) 按工作要求，電動(dòng)機(jī)需采用斷續(xù)周期工作制，每一個(gè)工作周期約幾分鐘，工作時(shí)間在一個(gè)工作周期占很小的一部分。 所以由YZR系列起重專用繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)條件(摘自JB/T 7842-2005)選電動(dòng)機(jī)其具體參數(shù)如表3.1： 表3.1 電動(dòng)機(jī)的具體參數(shù) YZR系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù) 型號(hào) S3 6次/h FC=40% 額定功率 kW 轉(zhuǎn)速 r/min YZR225M 30 962 圖3.1 YZR系列電動(dòng)機(jī) 3.2 制動(dòng)器的選擇 出鋼機(jī)是一種周期性間歇?jiǎng)幼鞯臋C(jī)械，其工作特點(diǎn)是經(jīng)常啟動(dòng)和制動(dòng)，因此在出鋼機(jī)中也用到制動(dòng)器。 制動(dòng)器按其結(jié)構(gòu)的不同有塊式、帶式、和盤(pán)式。 在這里我們介紹塊式制動(dòng)器。塊式制動(dòng)器其主要由制動(dòng)輪、制動(dòng)瓦塊、制動(dòng)臂、上閘彈簧、和松閘器組成。為了利用較小的結(jié)構(gòu)尺寸獲得較大的制動(dòng)力矩，保護(hù)制動(dòng)輪不致磨損過(guò)快，制動(dòng)瓦塊的工作表面上覆以，摩擦襯料。塊式制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩可達(dá)15KN·m。 根據(jù)松閘器不同，塊式制動(dòng)器有以下幾種形式： a．短行程塊式制動(dòng)器 b．長(zhǎng)行程電磁鐵塊式制動(dòng)器 c．電力液壓推桿塊式制動(dòng)器 各自特點(diǎn)見(jiàn)表3.2： 表3.2 各種制動(dòng)器的特點(diǎn) 制動(dòng)器形式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) a．短行程塊式制動(dòng)器 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，尺寸小，制動(dòng)塊多用于輕級(jí)或中級(jí)工作機(jī) 沖擊大，噪音大，壽命短，大制動(dòng)力矩時(shí)（D300mm）不能應(yīng)用。無(wú)防爆型單位時(shí)間內(nèi)接電次數(shù)不能過(guò)多，起動(dòng)電流大。 b．長(zhǎng)行程電磁鐵塊式制動(dòng)器 制動(dòng)時(shí)沒(méi)有過(guò)大的沖擊，較安全可靠，制動(dòng)較快，用于操作不甚頻繁的場(chǎng)合， 沖擊大，噪音大，連接件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形尺寸及重量大，當(dāng)每小時(shí)接電達(dá)600次時(shí)電磁鐵行程應(yīng)相應(yīng)縮短，以減少電流起動(dòng)值。 c．電力液壓推桿塊式制動(dòng)器 制動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪音，壽命較長(zhǎng)，重量輕，體積小每小時(shí)接電720次，用于運(yùn)行和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)較多的 場(chǎng)合。 不能用于直流電源，防爆困難，目前產(chǎn)品制動(dòng)緩慢，不宜用在快速制動(dòng)處。 結(jié)合出鋼機(jī)的工作情況和各種制動(dòng)器的特點(diǎn)，這里我們選電力液壓塊式制動(dòng)器。 由公式得公稱轉(zhuǎn)矩： N·m （3.6） 由文獻(xiàn)中表查得，故由文獻(xiàn)中公式得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為： N·m，選其型號(hào)為： GB/T 6406.2—1992 YWZ5—315/50-13 3.3 減速器的選擇 按工作要求，減速器選擇圓柱齒輪減速器（見(jiàn)圖3.2）。 輸出軸轉(zhuǎn)速為 （3.7） 總傳動(dòng)比為 （3.8） 由總傳動(dòng)比i =20，公稱輸入功率P = 30 kW，公稱輸入轉(zhuǎn)速為1000，公稱輸出轉(zhuǎn)速為50，選減速器的型號(hào)為： ZLY180-20- JB/T8853-2001。 圖3.2 ZLY型圓柱齒輪減速器外形尺寸及裝配型式 減速器具體參數(shù)見(jiàn)表3.3： 表3.3 減速器的主要參數(shù) 單位/ mm 參數(shù)值 地腳螺栓孔 公稱傳動(dòng)比 =20 公稱輸入功率 P=41kW 3.4聯(lián)軸器的選擇 ①類(lèi)型選擇 按工作要求，聯(lián)軸器選擇彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器（見(jiàn)圖3.3）。這種聯(lián)軸器的特點(diǎn)是傳遞轉(zhuǎn)矩的能力很大，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，安裝、制造方便，耐久性好，也有一定的緩沖和吸振能力，允許被聯(lián)接兩軸有一定的軸向位移以及少量的徑向位移和角位移，適用于軸向竄動(dòng)較大、正反轉(zhuǎn)變化較多和起動(dòng)頻繁的場(chǎng)合。 圖3.3 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 ②載荷計(jì)算： 由公式得公稱轉(zhuǎn)矩： N·m （3.9） 由文獻(xiàn)中表查得，故由文獻(xiàn)中公式得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為： N·m （3.10） ③型號(hào)選擇： 從文獻(xiàn)中查得GB5014-2003型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，選擇的型號(hào)是：電機(jī)軸—減速器軸處是LX5，其中許用轉(zhuǎn)矩為 N·m，許用最大轉(zhuǎn)速為，減速器軸—摩擦輪軸處是LX6；其中許用轉(zhuǎn)矩為 N·m，許用最大轉(zhuǎn)速為，所以適用。 3.5 機(jī)架部分的設(shè)計(jì) 3.5.1機(jī)架的設(shè)計(jì) ①機(jī)架的類(lèi)型 本設(shè)計(jì)參考軋鋼機(jī)機(jī)架設(shè)計(jì)方法。 根據(jù)軋鋼機(jī)型式和工作要求，機(jī)架分為開(kāi)式和閉式兩種。本設(shè)計(jì)選用開(kāi)式機(jī)架（見(jiàn)圖3.4）。材料選用ZG35。 開(kāi)式機(jī)架由機(jī)架本體和上蓋兩部分組成，它主要用于橫列式型機(jī)械上。其主要優(yōu)點(diǎn)是換輥方便。因?yàn)椋跈M列式型鋼軋機(jī)上采用閉式機(jī)架，由于受到相鄰機(jī)座和聯(lián)軸器的妨礙，沿軋輥軸線方向換輥是很困難的。對(duì)于出鋼機(jī)的摩擦輪來(lái)說(shuō)這種說(shuō)法是一樣的，采用開(kāi)式機(jī)架，只要拆下上蓋，就可以很方便地將軋輥從上面吊出或裝入。開(kāi)式機(jī)架主要缺點(diǎn)是剛度較差。影響開(kāi)式機(jī)架剛度和換輥速度的主要關(guān)鍵是上蓋的聯(lián)接方式。 本設(shè)計(jì)選用螺栓聯(lián)接的開(kāi)式機(jī)架，機(jī)架上蓋（上橫梁）用兩個(gè)螺栓與機(jī)架立柱聯(lián)接，這種聯(lián)接方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 ②機(jī)架的主要結(jié)構(gòu) 機(jī)架的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是窗口寬度、高度和立柱斷面尺寸。 圖3.4 開(kāi)式機(jī)架 1）窗口寬度B 在閉口式機(jī)架中，機(jī)架窗口寬度應(yīng)稍大于軋輥?zhàn)畲笾睆剑槐阌趽Q輥。而開(kāi)口式機(jī)架窗口寬度主要決定于軋輥軸承座的寬度。 校平機(jī)機(jī)架窗口寬度一般為支撐輥直徑的1.15~1.30倍。為換輥方便，換輥側(cè)的機(jī)架窗口應(yīng)比傳動(dòng)側(cè)窗口寬5~10mm。機(jī)架窗口寬度B(mm)也可表示為 B=Bz+2s （3.13） 式中：Bz——支撐輥軸承座寬度，mm; s——窗口滑板厚度，一般取s=20~40mm. 2）窗口高度H 窗口高度要足以容納軋輥軸承座、安全臼及測(cè)壓元件等，并考慮換輥要求及壓下螺絲最小伸出量（至少有2~3扣螺紋長(zhǎng)度），按下式確定 （3.14） 式中 ——兩個(gè)（或四個(gè)）軋輥接觸是，上下輥軸承座的疊加高度； ——安全臼、測(cè)壓元件及球面墊塊等的高度，當(dāng)采用液壓壓下時(shí)，還包括液壓缸的高度； ——下軸承座底墊板厚度； ——換輥時(shí)軋輥間的最大開(kāi)口度； ——機(jī)架窗口高度尺寸裕度，通常取S2=150~250 3）機(jī)架立柱斷面尺寸 機(jī)架立柱斷面尺寸，根據(jù)強(qiáng)度條件確定。在校直過(guò)程中，矯直力是通過(guò)軋輥傳遞機(jī)架上，因而軋輥強(qiáng)度和機(jī)架立柱強(qiáng)度有一定的比例關(guān)系。通常機(jī)架立柱的斷面積F與軋輥輥頸的直徑平方d2的比值如表3.4。設(shè)計(jì)可根據(jù)軋輥材料和軋鋼機(jī)類(lèi)型，按表F/ d2比值的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定機(jī)架立柱斷面積，在進(jìn)行機(jī)架強(qiáng)度驗(yàn)算。 表3.4 機(jī)架立柱斷面積與軋輥輥頸直徑平方的比值（F/ d2） 軋輥材料 軋機(jī)類(lèi)型 比值 備注 鑄鐵 0.6～0.8 碳鋼 開(kāi)坯機(jī) 0.7～0.9 碳鋼 其他軋機(jī) 0.8～1.0 鉻鋼 四輥軋機(jī) 1.2～1.6 按支撐輥輥 頸直徑計(jì)算 4）常用的立柱斷面形狀 常用的立柱端面形狀有方形、矩形和工字形三種。在斷面積相同的情況下，工字形斷面和矩形斷面有較大的慣性矩，其抗彎能力較大。設(shè)計(jì)機(jī)架時(shí)，根據(jù)校平機(jī)類(lèi)型、機(jī)架受力特點(diǎn)以及制造條件等因數(shù)，確定機(jī)架立柱的斷面形狀。 從固定滑板的方式來(lái)看，工字形斷面較方便，他可以用螺栓通過(guò)工字形翼緣的通孔來(lái)固定滑板。如果采用矩形斷面，機(jī)架滑板用螺釘固定，長(zhǎng)時(shí)間使用后，螺釘容易松動(dòng)，甚至脫扣，有時(shí)需要在機(jī)架立柱上重新攻絲。從制造來(lái)看，矩形斷面比工字形斷面容易些。 5）機(jī)架的選擇 出鋼機(jī)機(jī)架是工作機(jī)座中重要的不更換零件，不僅加工面多，精度高，制造困難，加工周期長(zhǎng)，而且對(duì)整個(gè)校平生產(chǎn)有重要影響，必須有足夠的強(qiáng)度，盡管由于機(jī)架結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易進(jìn)行精度計(jì)算，目前的材料力學(xué)計(jì)算還是近似的。根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，這里應(yīng)該選用開(kāi)口口式機(jī)架就能達(dá)到精度及強(qiáng)度要求。 3.5.2推桿的設(shè)計(jì) 出鋼機(jī)的出鋼節(jié)奏要滿足軋制節(jié)奏，出鋼機(jī)的推桿行程主要取決于被加熱的鋼坯長(zhǎng)度和爐子寬度，由這些因素來(lái)確定坯料最大行程為12m。 推桿采用鋼板焊接而成，推桿斷面為箱形結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖3.5），斷面較大。其基本尺寸為120x120mm。 圖3.5 推桿斷面圖 由于出鋼機(jī)推桿較長(zhǎng)，推力較大，屬于中柔度桿件，它的破壞形式是喪失穩(wěn)定和強(qiáng)度破壞兩種聯(lián)合作用，所以制造時(shí)必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙的尺寸和要求。材料選用ZG200-400，它是一般工程用碳素鑄鋼.具有一定的塑性和韌性，較高的強(qiáng)度，采用調(diào)質(zhì)處理可獲得良好的綜合力學(xué)性能.不過(guò)焊接前應(yīng)將焊接件進(jìn)行預(yù)熱，切焊接后消除焊接應(yīng)力必須進(jìn)行退火處理。 中碳鋼的焊接熱影響區(qū)極易產(chǎn)生脆硬的高碳馬氏體，是低合金高強(qiáng)度中氫導(dǎo)致裂紋敏感性最大的鋼種，為防止氫導(dǎo)致裂紋，焊接時(shí)必須采用低氫或者超低氫焊接材料，嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)熱，后熱，焊后熱處理工藝。中碳調(diào)質(zhì)鋼中含有較多的合金元素，固液相溫度區(qū)間大，結(jié)晶偏析傾向大，焊接時(shí)易產(chǎn)生裂紋，為防止結(jié)晶裂紋，要求采用低碳磷的焊接材料，焊接時(shí)注意填滿弧坑，對(duì)重要產(chǎn)品必要采用真空冶煉和電渣精冶焊接材料。熱影響區(qū)的脆化和軟化，因含量合金元素多，中碳調(diào)質(zhì)鋼快速冷卻時(shí)從奧氏體轉(zhuǎn)化為馬氏體的起點(diǎn)溫度較低，無(wú)“自回火”過(guò)程，焊后熱影響區(qū)的組織為硬脆的馬氏體。 中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝特點(diǎn)：① 平弧焊，埋弧焊或氮弧焊熔化氣體保護(hù)焊，微束等離子焊，電阻電焊都采用。② 焊后調(diào)質(zhì)，以保證性能。 調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接：① 調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接的主要問(wèn)題是高氮馬氏體脆化冷裂紋和軟化，馬氏體脆化可通過(guò)回火處理解決。② 為防止脆化和冷裂紋，必須適當(dāng)采用預(yù)熱，層間溫度控制，中間熱處理和焊后熱處理。③ 為防止軟化，應(yīng)采用能量密度高的焊接方法。 其中推桿利用冷卻水冷卻，推桿的最大推力為3.5t，推桿行程12m，推桿速度0.5 m／s。出鋼機(jī)主要是靠推桿的正常運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)出鋼。出鋼機(jī)縱向驅(qū)動(dòng)部分示意簡(jiǎn)圖如圖3.6所表示： 圖3.6 出鋼機(jī)縱向驅(qū)動(dòng)部分示意簡(jiǎn)圖出鋼機(jī) 在主水管出口處安裝一個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭，推桿運(yùn)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)接頭正反轉(zhuǎn)動(dòng)，膠管就只需左右擺動(dòng)，可以增強(qiáng)膠管的使用壽命。 3.5.3壓下裝置的設(shè)計(jì) 推桿由上下摩擦輪夾緊，為了摩擦輪結(jié)構(gòu)獲取足夠的壓緊力，使用兩個(gè)螺栓壓下，同時(shí)在其結(jié)構(gòu)上選擇兩個(gè)圓柱螺旋壓縮彈簧，可以起到一定的減震和緩沖作用。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4橫向驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)計(jì)算 4 橫向驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)工作要求，橫移部分的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為車(chē)輪橫移（兩個(gè)主動(dòng)、四個(gè)從動(dòng)）采用電氣聯(lián)鎖控制。 具體的布置形式參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)為一體式：內(nèi)制動(dòng)電動(dòng)機(jī)、減速器和為一體通過(guò)聯(lián)軸器連接車(chē)輪組。 4.1電動(dòng)機(jī)的選擇 初設(shè)車(chē)輪直徑D=250mm，橫移速度V=12m/min則： （4.1） 式中：---------機(jī)構(gòu)的靜功率（） ---------靜阻力（N） ---------小車(chē)的運(yùn)行速度（m/min） ----------電動(dòng)機(jī)的數(shù)目 -----------運(yùn)行機(jī)構(gòu)的效率 根據(jù)機(jī)構(gòu)的靜功率初選電動(dòng)機(jī)參數(shù)見(jiàn)表4.1： 表4.1 電動(dòng)機(jī)參數(shù) 型號(hào) 額定功率 額定轉(zhuǎn)速 重量 YEJ80 1-4 0.55 kW 1500 r/min 20 kg 4.2減速器的選擇 按工作要求，減速器選擇擺線針輪減速器（見(jiàn)圖4.1）。 輸出軸轉(zhuǎn)速為 （4.2） 總傳動(dòng)比為 （4.3） 由總傳動(dòng)比i =79，輸出軸轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)額定功率0.55 kW ，電動(dòng)機(jī)額轉(zhuǎn)速1500，初選減速器的參數(shù)見(jiàn)表4.2： 表4.2 減速器的參數(shù) 機(jī)型號(hào) 傳動(dòng)比 輸出轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)功率 輸出轉(zhuǎn)矩 使用系數(shù) XWDY-8115 87 17 r/min 0.55 kW 282 N·m 1.71 圖4.1 ZWD型擺線針輪減速器(摘自JBT 2982-1994) 4.3車(chē)輪組的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.3.1車(chē)輪主動(dòng)軸的設(shè)計(jì) ①求主動(dòng)軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T 由表4.2知P=0.55kW ，n=17r/min，T=282N·m ②初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)文獻(xiàn)表15-2，取=112 于是得 （4.4） 考慮到軸有兩個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)該增大7%-10%則： 又考慮到輸出軸的最小直徑是聯(lián)軸器處的直徑，參考推進(jìn)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算，從文獻(xiàn)中查得GB5014-2003型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，選擇的型號(hào)是：減速器軸 —車(chē)輪軸處是LX3，其中許用轉(zhuǎn)矩為1250 N·m，許用最大轉(zhuǎn)速為，所以適用。 ③軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1)為了半聯(lián)軸器軸向定位要求，C-D段右端需要制造出一軸肩，故取C-D段直徑，左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取D=65mm;=65mm;按聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度=140mm；為了把保證軸端擋圈只押在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故A—B段的長(zhǎng)度比略短一些，現(xiàn)取=140mm。 2)初步選擇滾動(dòng)軸承 因軸承同時(shí)受有軸向力和徑向力的作用，故選用角接觸球軸承，參照工作要求根據(jù)=60mm,由于軸承產(chǎn)品目錄中選取角接觸球軸承7212C，其中尺寸：d×D×B=60×110×22，故=70mm，右端磙子軸承采用軸向定位，由于NF313型軸承軸肩高度h=4mm,因此取。 3)取安裝車(chē)輪軸段EF的直徑=70㎜，車(chē)輪的左端有座軸承之間采用套筒定位，根據(jù)軸承端蓋得裝拆機(jī)便于對(duì)軸承加潤(rùn)滑脂的要求，去端蓋的外端面與半聯(lián)軸器的右端面間的距離l=30㎜，故取=50㎜。 4）取車(chē)輪距內(nèi)壁距離a=16㎜，考慮到箱體的鑄造誤差，在設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承位置時(shí) ，應(yīng)距離內(nèi)壁有一段距離s，取s=8㎜。 ㎜ L=330mm 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 5）軸的周向定位 車(chē)輪聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接，按查得平鍵截面，b×h=20×12mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為60㎜，同時(shí)為了保證良好的對(duì)中型， 選擇車(chē)輪與軸的配合H7/s6；同樣半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)結(jié)平鍵為： b×h=14×9㎜； 半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/f6；滾動(dòng)軸承與軸的配合定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑公差為s6。 6）確定軸上的圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為2，軸各處的的結(jié)構(gòu)與裝配情況見(jiàn)圖4.2。 圖4.2 車(chē)輪主動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)與裝配 7）繪制車(chē)輪軸的受力簡(jiǎn)圖，如圖4.3所示 圖4.3 車(chē)輪主動(dòng)軸的載荷分布 由圖得，，求支座反力： ①水平面支反力： 由，得： （4.5） （4.6） 由，得： （4.7） ②垂直面支反力： 由，得： （4.8） （4.9） 由，得： （4-10） （8）作彎矩圖： ① 水平面彎矩圖： （4.11） ② 垂直面彎矩圖： 　 （4-12） （4.13） ③ 合成總彎矩M圖： （4.14） （4.15） （9）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度： 進(jìn)行校核時(shí)，通常是校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面B的強(qiáng)度）。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取，由文獻(xiàn)[1]中公式（15-5）得，計(jì)算應(yīng)力為： （4.16） 式中：——軸的計(jì)算應(yīng)力，單位為； ——軸所受的彎矩，單位為N·mm； ——軸所受的扭矩，單位為N·mm； ——軸的抗彎截面系數(shù)，單位為； ——對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力； 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)[1]中表15-1查得，因此，故安全。 （10）鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 車(chē)輪組中軸與車(chē)輪聯(lián)接是用圓頭普通平鍵聯(lián)接，其主要失效形式是工作面被壓潰，因此，通常只按工作面上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算 由文獻(xiàn)[1]中公式(6-1)得： （4.17） 式中：——傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為N·m； ——鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，單位為； ——鍵的工作長(zhǎng)度，單位為，圓頭平鍵 ，這里為鍵的公稱長(zhǎng)度，單位為；為鍵的寬度，單位為； ——軸的直徑，單位為； ——鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位為，從文獻(xiàn)[1]中表(6-2)查得 ； 故，符合要求。 4.3.2車(chē)輪軌道的選擇 ①起重機(jī)軌道 起重機(jī)運(yùn)行軌道有起重機(jī)鋼軌、鐵路鋼軌和方鋼。鋼軌的頂部是凸?fàn)畹?，底部是具有一定寬度的平板，增加了與基礎(chǔ)的接觸面；軌道的截面多為工字形，具有良好的抗彎強(qiáng)度。方鋼可以看作平頂鋼軌，由于對(duì)車(chē)輪磨損大，一般只用于起重量較小、運(yùn)行速度較慢、工作不頻繁的起重機(jī)。鋼軌的通常用含碳、錳較高的鋼材(C=0.5％～0.8％、Mn=0.6％～1.5％)軋制而成。起重機(jī)軌道的典型材料為U71Mn鋼。方鋼主要用Q275的方鋼或扁鋼制成。 起重機(jī)鋼軌是用作起重機(jī)大車(chē)及小車(chē)用的特種截面鋼軌，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5等8種。常見(jiàn)規(guī)格為QU70、QU80、QUl00、QUl20，QU后面數(shù)字表示軌道頭部寬度。 鐵路鋼軌分重軌和輕軌2種、鋼軌規(guī)格用每米長(zhǎng)度公稱重量表示。重量大于30 kg/m的鋼軌，屬于重軌。標(biāo)準(zhǔn)軌長(zhǎng)度有12.50 m和25.00 m 2種規(guī)格。 輕軌的量不大于30 kg/m的鋼軌，通常長(zhǎng)度5～12 m。輕軌用鋼，多是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜鋼，為提高鋼軌的耐磨性和耐腐蝕性能，近年采用Mn、Si、P等合金元素的低合金結(jié)構(gòu)鋼。 ②起重機(jī)軌道的安裝方式 用于安裝軌道的軌道梁常用的有2種：一種是鋼結(jié)構(gòu)梁，一種是混凝土預(yù)制梁。混凝土預(yù)制梁必須留有預(yù)埋孔，以備安裝時(shí)穿螺栓，或者在混凝土預(yù)制梁中預(yù)埋螺栓。 起重機(jī)軌道的安裝方法有用壓板固定法、鉤形螺桿固定、焊接和螺栓聯(lián)用固定等。為了進(jìn)行水平方向的調(diào)整，軌道壓板上的孔通常做成長(zhǎng)孔，垂直方向的調(diào)整可在鋼軌下加墊。 軌道壓板在設(shè)計(jì)時(shí)，要具有足夠的剛性，每塊壓板，根據(jù)受力的大小可以制成單孔的或雙孔的。只有軌道與軌道梁或者軌道梁上固定的鋼墊板采用焊接方式連接時(shí)，車(chē)檔方可焊接在軌道上。 ③選擇車(chē)輪軌道 根據(jù)工作要求選擇輕型鐵路鋼軌，因?yàn)檩d荷總重約W=60KN ，由六個(gè)車(chē)輪支撐，壓力分配較為平均，即輪壓F=W/4=10kN ，所以選擇P24(24kg/m)型的輕型鐵路鋼軌，使用壓板固定法固定。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 安裝與維護(hù) 5 安裝與維護(hù) 5.1減速器的正確安裝 　　正確的安裝，使用和維護(hù)減速器，是保證機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。 因此，在您安裝減速器時(shí)，請(qǐng)務(wù)必嚴(yán)格按照下面的安裝使用相關(guān)事項(xiàng)，認(rèn)真地裝配和使用。 　　第一步是安裝前確認(rèn)電機(jī)和減速器是否完好無(wú)損，并且嚴(yán)格檢查電機(jī)與減速器相連接的各部位尺寸是否匹配，這里是電機(jī)的定位凸臺(tái)、輸入軸與減速器凹槽等尺寸及配合公差。 　　第二步是旋下減速器法蘭外側(cè)防塵孔上的螺釘，調(diào)整夾緊環(huán)使其側(cè)孔與防塵孔對(duì)齊，插入內(nèi)六角旋緊。之后，取走電機(jī)軸鍵。 第三步是將電機(jī)與減速器自然連接。連接時(shí)必須保證減速器輸出軸與電機(jī)輸入軸同心度一致，且二者外側(cè)法蘭平行。如同心度不一致，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)軸折斷或減速機(jī)齒輪磨損。 5.2 聯(lián)軸器的安裝與維護(hù) 聯(lián)軸節(jié)用于連接不同機(jī)器或部件，將主動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力傳遞給從動(dòng)軸。聯(lián)軸節(jié)的裝配內(nèi)容包括兩方面：一是將輪轂裝配到軸上；另一個(gè)是聯(lián)軸節(jié)的找正和調(diào)整。輪轂與軸的裝配大多采用過(guò)盈配合，裝配方法可采用壓入法、冷裝法、熱裝法及液壓裝配法等。 大型機(jī)器設(shè)備調(diào)整兩軸對(duì)中較困難，應(yīng)選擇使用耐久和更換易損件方便的聯(lián)軸器。金屬?gòu)椥栽該闲月?lián)軸器一般比非金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器的使用壽命長(zhǎng)。需密封潤(rùn)滑和使用不耐久的聯(lián)軸器，必然增加維護(hù)工作量。對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和經(jīng)濟(jì)效益較高的場(chǎng)合，例如我國(guó)冶金企業(yè)的軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)高速端，目前普遍采用的是齒式聯(lián)軸器，齒式聯(lián)軸器雖然理論上傳遞轉(zhuǎn)矩大，但必須在潤(rùn)滑和密封良好的條件下才能耐久工作。且需經(jīng)常檢查密封狀況，注潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂，維護(hù)工作量大，增加了輔助工時(shí)，減少了有效工作時(shí)間，影響生產(chǎn)效益。國(guó)際上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，已普通選用使用壽命長(zhǎng)、不用潤(rùn)滑和維護(hù)的膜片聯(lián)軸順取代鼓形齒式聯(lián)軸器，不僅提高了經(jīng)濟(jì)效益，還可凈化工作環(huán)境。在軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)選用我國(guó)研制的彈性活銷(xiāo)聯(lián)軸器和扇形塊彈性聯(lián)軸器，不僅具有膜片聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)，而且緩沖減振效果好，價(jià)格更便宜。 5.3 軸承的安裝維護(hù) 5.3.1安裝前注意事項(xiàng) ①軸承的準(zhǔn)備 　　由于軸承經(jīng)過(guò)防銹處理并加以包裝，因此不到臨安裝前不要打開(kāi)包裝。 　　另外，軸承上涂布的防銹油具有良好的潤(rùn)滑性能，對(duì)于一般用途的軸承或充填潤(rùn)滑脂的軸承，可不必清洗直接使用。但對(duì)于儀表用軸承或用于高速旋轉(zhuǎn)的軸承，應(yīng)用清潔的清洗油將防銹油洗去，這時(shí)軸承容易生銹，不可長(zhǎng)時(shí)間放置。 ②軸與外殼的檢驗(yàn) 　　清洗軸承與外殼，確認(rèn)無(wú)傷痕或機(jī)械加工留下的毛刺。外殼內(nèi)絕對(duì)不得有研磨劑(SiC、Al2O3等) 型砂、切屑等。 　　其次檢驗(yàn)軸與外殼的尺寸、形狀和加工質(zhì)量是否與圖紙符合。 　　安裝軸承前，在檢驗(yàn)合格的軸與外殼的各配合面涂布機(jī)械油。 5.3.2 軸承的安裝方法 　　軸承的安裝方法因軸承類(lèi)型及配合條件而有所不同。 　　由于一般多為軸旋轉(zhuǎn)，因此內(nèi)圈與外圈可分別采用過(guò)盈配合與間隙配合，而外圈旋轉(zhuǎn)時(shí)，則外圈采用過(guò)盈配合。 ①壓入安裝 　　壓入安裝一般利用壓力機(jī)，也可利用螺栓與螺母，不得已時(shí)可利用手錘進(jìn)裝。 ②熱套安裝 　　將軸承在油中加熱使其膨脹后再安裝在軸上的熱套方法可以使軸承避免受不必要的外力，在短時(shí)間內(nèi)完成安裝作業(yè)。 　　加熱注意事項(xiàng)： 　　1) 一般加熱不要超過(guò)100攝氏度。 　　2) 不允許軸承接觸油槽底部。 　　另外熱套安裝還可以利用感應(yīng)加熱裝置將軸承加熱使其膨脹后再安裝在軸上。 5.3.3 軸承的拆卸 定期檢查或更換零件時(shí)，需要拆卸軸承。通常軸和軸承箱幾乎都要繼續(xù)使用，軸承也往往要繼續(xù)使用。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮到拆卸軸承時(shí)，不至損傷軸承、軸、軸承箱及其他零件，同時(shí)還要準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)牟鹦豆ぞ?。拆卸靜配合的套圈時(shí)，只能將拉力加在該套圈上，不得通過(guò)滾動(dòng)體拉拔套圈。 5.3.4軸承的維護(hù)保養(yǎng) 　　為使軸承充分發(fā)揮并長(zhǎng)期保持其應(yīng)有的性能，必須切實(shí)做好定期維護(hù)保養(yǎng)(定期檢查) 。 　　通過(guò)適當(dāng)?shù)亩ㄆ跈z查，做到早期發(fā)現(xiàn)故障，防止事故于未然，對(duì)提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性十分重要。 1）清洗 　　將軸承拆下檢查時(shí)，先用攝影等方法做好外觀記錄。另外，要確認(rèn)剩余潤(rùn)滑劑的量并對(duì)潤(rùn)滑劑采樣，然后再清洗軸承。 　　a、軸承的清洗分粗洗和精洗進(jìn)行，并可在使用的容器底部放上金屬網(wǎng)架。 　　b、粗洗時(shí)，在油中用刷子等清除潤(rùn)滑脂或粘著物。此時(shí)若在油中轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，注意會(huì)因異物等損傷滾動(dòng)面。 　　c、精洗時(shí)，在油中慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，須仔細(xì)地進(jìn)行。 　　通常使用的清洗劑為中性不含水柴油或煤油，根據(jù)需要有時(shí)也使用溫性堿液等。不論用哪種清洗劑，都要經(jīng)常過(guò)濾保持清潔。 　　清洗后，立即在軸承上涂布防銹油或防銹脂。 2）檢查與判斷 　　為了判斷拆下的軸承能否重新使用，要著重檢查其尺寸精度、旋轉(zhuǎn)精度、內(nèi)部游隙以及配合面、滾道面、保持架和密封圈等。 　　關(guān)于檢查結(jié)果，可由用慣軸承或精通軸承者進(jìn)行判斷。 　　判斷的標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)機(jī)械性能和重要度以及檢查周期等而有所不同。如有以下?lián)p傷，軸承不得重新使用，必須更換。 　　a、軸承零部件的斷裂和缺陷。 　　b、滾道面物滾動(dòng)面的剝離。 　　 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 潤(rùn)滑與密封 6 潤(rùn)滑與密封 6.1潤(rùn)滑 　　相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體表面加入第三種物質(zhì)—潤(rùn)滑劑，降低摩擦、減少磨損。 　　改善摩擦副的摩擦狀態(tài)以降低摩擦阻力、減緩磨損的技術(shù)措施。一般通過(guò)潤(rùn)滑劑來(lái)達(dá)到潤(rùn)滑的目的。另外，潤(rùn)滑劑還有防銹、減振、密封、傳遞動(dòng)力等作用。 　　根據(jù)潤(rùn)滑劑的不同，潤(rùn)滑可分為：①流體潤(rùn)滑。指使用的潤(rùn)滑劑為流體，又包括氣體潤(rùn)滑（采用氣體潤(rùn)滑劑，如空氣、氫氣、氦氣、氮?dú)狻⒁谎趸己退魵獾龋┖鸵后w潤(rùn)滑（采用液體潤(rùn)滑劑，如礦物潤(rùn)滑油、合成潤(rùn)滑油、水基液體等）兩種 。② 固體潤(rùn)滑 。指使用的潤(rùn)滑劑為固體 ，如石墨、二硫化鉬、氮化硼、尼龍、聚四氟乙烯、氟化石墨等。③半固體潤(rùn)滑。指使用的潤(rùn)滑劑為半固體，是由基礎(chǔ)油和稠化劑組成的塑性潤(rùn)滑脂，有時(shí)根據(jù)需要還加入各種添加劑。 根據(jù)摩擦副之間摩擦狀態(tài)的不同，潤(rùn)滑分為：①流體摩擦潤(rùn)滑。用流體( 厚度在1.5～2 微米以上 )將摩擦表面隔開(kāi)的潤(rùn)滑方式。根據(jù)潤(rùn)滑膜壓力的產(chǎn)生方式不同又可分為流體動(dòng)壓潤(rùn)滑（靠摩擦表面的幾何形狀和相對(duì)運(yùn)動(dòng)由粘性流體的動(dòng)力作用產(chǎn)生壓力平衡外載荷)和流體靜壓潤(rùn)滑(由外部將一定壓力的流體送入摩擦表面間 ， 靠流體的靜壓平衡外載荷）兩種。②邊界摩擦潤(rùn)滑。摩擦表面間存在一層薄膜(邊界膜)時(shí)的潤(rùn)滑狀態(tài)；它可分為吸附膜（潤(rùn)滑劑中的極性分子吸附在摩擦表面所形成的膜，包括物理吸附膜和化學(xué)吸附膜）和化學(xué)反應(yīng)膜（潤(rùn)滑油中的添加劑與金屬表面起化學(xué)作用生成能承受較大載荷的表面膜）兩類(lèi)。潤(rùn)滑可以延長(zhǎng)機(jī)器設(shè)備的壽命，提高精度、節(jié)約能源。 6.2密封 出鋼機(jī)的密封主要是滾動(dòng)軸承的密封，軸承的密封裝置是為了防止灰塵、水、酸氣和其他雜物進(jìn)入軸承，并防止?jié)櫥瑒┝魇ФO(shè)置的。密封方法的選擇與潤(rùn)滑劑的種類(lèi)，工作環(huán)境，溫度，密封面的圓周速度等有關(guān)。密封可分為接觸式及非接觸式兩大類(lèi)，接觸式密封常用:氈圈油封、唇形密封圈、密封環(huán)。非接觸式密封分為:隙縫密封、甩油密封、路密封。接觸式密封的優(yōu)點(diǎn)是密封效果好，一般用于靜密封。 由于出鋼機(jī)工作工況是低速重載，結(jié)合考慮，此次密封采用接觸式密封。因此在此處選用氈圈進(jìn)行密封，密封件為氈圈。 6.2.1密封的注意事項(xiàng)： ①在一定的壓力和溫度范圍內(nèi)具有良好的密封性能。 ②摩擦阻力小，摩擦系數(shù)穩(wěn)定。 ③磨損小，磨損后在一定程度上能自動(dòng)補(bǔ)償，工作壽命長(zhǎng)。 ④與工作介質(zhì)相適應(yīng)。 ⑤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，價(jià)格低廉。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 結(jié)論 7 總 結(jié) 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我以前學(xué)過(guò)的許多專業(yè)基礎(chǔ)課得到了復(fù)習(xí)和鞏固，并且使這些理論知識(shí)在實(shí)際中得到應(yīng)用。畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，通過(guò)查閱資料、進(jìn)入工廠實(shí)際了解設(shè)備，這樣不僅使我拓寬了知識(shí)面，而且還提高了設(shè)計(jì)能力和獨(dú)立思考的能力。同時(shí)，設(shè)計(jì)期間遇到問(wèn)題與同學(xué)共同查閱資料、共同研究探討，使我認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)精神的重要性，為我以后走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。還有指導(dǎo)老師的敬業(yè)精神和對(duì)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度使我身受感染。 總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)在我的知識(shí)上和人生上都具有重要意義，更是對(duì)我以后走向社會(huì)的一次難得的歷練。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) ［1］周明雄，凌士德，姜曉峰.加熱爐出鋼機(jī)設(shè)計(jì)改進(jìn)[J]：浙江冶金，2002年2月第一期. ［2］安斌.推鋼式加熱爐附屬機(jī)械設(shè)備的開(kāi)發(fā)與研制[J]：機(jī)械工程與自動(dòng)化，2004年10月第5期(總第126期). ［3］張海波.帶鋼廠出鋼機(jī)的改進(jìn)[J]：維普資訊 www.cqvip.com ［4］陳滇懷，王春明.出鋼機(jī)運(yùn)行的定位控制[J]：一重技術(shù)，1997.1. ［5］陳定暉，宋志東.加熱爐出鋼控制方式的改進(jìn)[J]：浙江冶金，2002年5月第二期. ［6］陳維新.重鋼中板廠85 t推鋼機(jī)設(shè)計(jì)[J]：重型機(jī)械科技，No．3 September 2007 ［7］劉京華，李子文 主編.小型連軋