1、全套图纸加 153893706毕业设计报告(论文)报告(论文)题目：轧钢机变速箱的设计 作者所在系部： 机械工程系 作者所在专业： 机械设计制造及其自动化 作者所在班级： 作 者 姓 名 ： 作 者 学 号 ： 指导教师姓名： 完 成 时 间 ： 2012 年 6 月 5 日 北华航天工业学院教务处制北华航天工业学院毕业论文北华航天工业学院本科生毕业设计（论文）原创性及知识产权声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 轧钢机变速箱的设计 是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本设计
2、（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。本毕业设计（论文）成果归北华航天工业学院所有。本人遵循北华航天工业学院有关毕业设计（论文）的相关规定，提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本。本人同意北华航天工业学院有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存 论文；在不以营利为目的的前提下，可以公布非涉密毕业设计（论文）的部分或全部内容。特此声明毕业设计（论文）作者： 指导教师： 年 月 日 年 月 日北华航天工业学院毕业论文I摘 要轧 机 是 实 现 金 属
3、 轧 制 过 程 的 设 备 。 现 代 轧 机 发 展 的 趋 向 是 连 续 化 自 动 化 专 业化 产 品 质 量 高 消 耗 低 。 HCM 轧机增加间辊弯辊装置，成为 UCM（Universal Crown Mill）轧机，六辊 UCM 可逆式冷轧机将碳素结构钢酸洗后的热轧带卷，经若干道次轧制，高精度冷轧带卷。关键词 轧机 六辊 UCM 可逆式冷轧机 高精度冷轧带卷北华航天工业学院毕业论文IIAbstract. Implementation are the metal rolling mill process equipment. The tendency of modern mi
4、ll development are continuous, automation, specialization, high quality products, low consumption. HCM mill increase in bending between the roller devices become UCM (Universal Crown Mill) Mill, six rollers reversible cold rolling mill UCM will be carbon structural steel after pickling hot-rolled co
5、il by the number of pass rolling, high-precision cold-rolled coil.Key words： rolling mill ucm six roller reversible cold rolling mill high-precision cold-rolled北华航天工业学院毕业论文目 录摘 要 IABSTRACT.II第 1 章 绪论 .11.1 设计背景 11.2 课题的意义与目的 11.3 当代轧钢技术的发展 21.3.1 国际上轧钢机的发展 .21.3.2 国内轧钢机的发展 .21.3.3 冷连轧成套设备的技 术发展特点 .3
6、第 2 章 冷轧的工艺 .42.1 冷轧概述 42.1.1 冷轧概念 .42.1.2 冷轧特点 .42.1.3 产品特点 .42.2 工艺流程描述 4第 3 章 变速箱的发展及原理 .73.1 变速箱的发展趋势 73.2 促使变速箱水平提高的主要因素 73.3 变速箱的工作原理 83.4 主变速箱 83.4.1 轧钢机主变速箱 83.4.2 展开式两级圆柱齿轮变速箱 .83.4.3 两级圆锥圆柱齿轮变速箱 .83.4.4 同轴式两级圆柱变速箱 .83.4.5 蜗杆变速箱 .9第 4 章 轧钢 机变速箱的设计 104.1 1450单机架六辊可逆式冷轧机组 .104.1.1 机组用途 104.1.
7、2 单体设备介绍 104.2 主要参数的选用和计算 .124.2.1 原料规格 .124.2.2 成品规格 .134.2.2.1 纵向 厚度公差 .134.2.3 机组主要技术参数 .134.2.4 机组主要电机功率 .144.3 齿轮的选用 .144.3.1 圆弧齿轮的特点 14北华航天工业学院毕业论文4.3.2 齿轮的计算及校核 .144.4 轴的强度的校核 .164.4.1 输入轴的强度的校核 .164.4.2 输出轴的强度的校核 .20第 5 章 设计小结 23致 谢 .25参考 文献 .26北华航天工业学院毕业论文1第1章 绪论1.1 设计背景我 国 钢 材 生 产 在 相 当 长
8、时 间 内 结 构 调 整 的 重 点 是 增 加 板 带 比 , 特 别 是增 加 冷 轧 板 带 比 ,这 就 需 要 建 设 一 批 冷 连 轧 机 和 可 逆 式 轧 机 。 从 世 界 范 围 来看 , 单 机 架 可 逆 式 轧 机 的 建 设 日 益 受 到 重 视 , 其 建 设 比 例 逐 年 增 长 这 是近 些 年 来 适 应 钢 材 市 场 个 性 化 服 务 需 要 增 长 的 结 果 , 市 场 要 求 钢 材 向 高 质量 、 多 品 种 、 小 批 量 、 短 周 期 和 低 成 本 方 向 发 展 , 而 单 机 架 可 逆 式 冷 轧 机在 生 产 灵 活
9、性 上 正 好 符 合 这 些 要 求 , 所 以 开 发 高 效 适 用 的 单 机 架 可 逆 式 冷轧 机 并 使 之 国 产 化 , 对 推 动 我 国 冷 轧 板 带 生 产 的 发 展 具 有 重 要 意 义 。 目 前 轧制 低 碳 钢 和 低 合 金 钢 的 冷 轧 机 主 要 有 两 大 类 型 , 即 四 辊 轧 机 和 六 辊 轧 机 , 普 通 四 辊 轧 机 是 典 型 的 冷 轧 机 机 型 , 一 直 沿 用 至 今 。 由 于 板 形 控 制 的 需 要 , 还 发 展 了 以 四 辊 轧 机 为 基 础 的 CVC、 VC、 PC、 NIPCO 和 HCW 等
10、 机 型 。 六 辊轧 机 也 有 HC 六 辊 系 列 、 CVC 六 辊 和 3S 六 辊 轧 机 等 。 但 目 前 应 用 得 最 多 的仍 是 HC 六 辊 轧 机 系 列1.2 课题的意义与目的随 着 现 代 工 业 技 术 的 高 速 发 展 ,工 业 深 加 工 部 门 对 冷 轧 薄 板 的 板 厚 差 和机 械 性 能 要 求 更 加 严 格 ,尤 其 是 目 前 发 展 起 来 的 镀 锡 原 板 、 镀 锌 板 、 汽 车 与航 空 薄 板 、 印 刷 板 等 。 冷 轧 板 是 薄 板 精 整 前 最 后 一 道 产 成 品 ,因 此 冷 轧 板 的板 厚 差 和 机
11、 械 性 能 直 接 影 响 着 经 过 精 整 工 艺 后 产 品 的 质 量 。冷 轧 中 的 ”带 钢 可 逆 轧 制 机 组 ”,它 的 设 计 有 很 多 讲 究 ,也 可 以 说 学 问很 深 ,同 一 台 轧 机 ,外 表 看 来 都 差 不 多 .实 际 上 细 加 分 析 ,就 能 看 到 许 许 多 多的 不 同 ,目 前 我 国 大 大 小 小 有 数 百 台 这 样 的 轧 机 ,可 以 说 良 莠 不 齐 .,这 些 轧机 从 技 术 角 度 来 看 ,做 的 较 好 的 有 西 马 克 和 日 立 这 两 个 公 司 ,他 们 的 共 同 特点 是 :技 术 成 熟
12、 ,装 备 完 善 ,操 作 规 范 化 ,有 获 得 高 度 自 动 化 的 基 础 ,对 生 产 高档 次 产 品 有 较 好 的 保 证 .它 们 的 不 同 点 较 明 显 的 表 现 在 以 下 方 面 :西 马 克 更勇 于 使 用 新 技 术 .总 是 把 自 身 置 于 行 业 的 最 前 面 ,而 日 立 轧 机 立 足 于 ”不 求最 先 进 ,力 求 最 好 用 .”但 都 是 一 种 值 得 称 道 的 做 法 .为 此 我 很 关 注 这 两 个 公司 的 技 术 发 展 ,也 好 为 自 身 多 积 累 一 些 前 沿 知 识 。21 世 纪 冷 轧 机 正 向 着
13、 大 型 化 、 连 续 化 、 专 业 化 、 高 速 化 、 高 精 度 和 自动 化 ， 产 品 质 量 高 ， 消 耗 低 的 方 向 发 展 。北华航天工业学院毕业论文21.3 当代轧钢技术的发展1.3.1 国际上轧钢机的发展目 前 , 世 界 上 只 有 少 数 发 达 国 家 才 能 研 制 和 生 产 极 薄 带 材 及 其 多 辊 轧 机 。美 国 Send zimir 公 司 的 ZR 32420 辊 轧 机 的 最 小 可 轧 厚 度 为0.0025mm; 德 国 Sundwing 公 司 生 产 的 WV 20S-388020 辊 轧 机 , 其 最小 工 作 辊 直
14、径 为 4.5mm , 样 本 上 的 最 小 可 轧 厚 度 为 0.003mm; 日 本 的 竹 内金 属 箔 粉 工 业 株 式 会 社 用 这 种 轧 机 轧 出 0.0005mm 的 极 薄 带 材 ; 日 本 吉 田公 司 制 造 的 8558150mm 20 辊 轧 机 其 最 小 可 轧 厚 度 01003mm , 前 苏 联研 制 的 36 辊 轧 机 可 轧 制 0.0007 0.00085 10mm 极 薄 带 材 。日 本 钢 铁 工 业 的 发 展 以 战 后 从 欧 美 各 国 引 进 技 术 为 基 础 ， 通 过 迅 速 对 其进 行 改 进 和 创 新 ， 开
15、 发 了 具 有 自 主 知 识 产 权 的 技 术 。 在 轧 制 工 艺 方 面 ， 20世 纪 60 年 代 至 70 年 代 开 发 了 高 速 轧 制 技 术 ， 20 世 纪 70 年 代 至 80 年 代 开发 了 连 续 轧 制 技 术 ， 自 20 世 纪 80 年 代 以 后 ， 开 发 了 轧 制 尺 寸 精 度 高 、 产 品质 量 高 和 不 受 工 艺 过 程 约 束 的 轧 制 技 术 及 应 用 这 种 技 术 的 新 型 轧 机 。 最 近 以适 应 环 保 要 求 为 目 的 的 轧 制 工 艺 引 人 注 目 。 以 下 主 要 就 20 世 纪 80 年
16、 代 以来 日 本 开 发 的 具 有 自 主 知 识 产 权 的 轧 制 技 术 的 发 展 历 程 进 行 概 述 。在 结 构 上 已 完 全 采 用 电 刷 、 单 机 容 量 增 大 ， 在 性 能 方 面 已 达 到 高 精 度 、高 应 答 化 、 可 变 速 度 范 围 扩 大 。在 以 往 的 板 厚 控 制 装 置 中 有 自 动 测 量 调 整 装 置 (AGC)、 监 视AGC、 FFAGC 和 游 标 尺 AGC。 在 最 新 的 串 列 式 轧 机 中 ， 在 此 基 础 上 还 开 发 了 轧机 速 度 数 字 化 控 制 、 轧 辊 偏 心 控 制 、 机 架
17、间 的 无 干 扰 控 制 和 在 线 板 厚 变 化 控制 等 技 术 。 尤 其 是 为 使 连 续 式 轧 机 能 在 不 停 机 的 情 况 下 对 轧 机 入 口 侧 依 次 焊接 的 钢 种 、 板 厚 、 板 宽 不 同 的 材 料 进 行 连 续 轧 制 ， 因 此 通 过 抑 制 张 力 过 度 变化 ， 协 调 地 改 变 各 机 架 的 轧 辊 位 置 、 轧 制 速 度 等 在 线 板 厚 变 化 控 制 技 术 是 很重 要 的 。 由 此 可 大 幅 度 减 少 板 材 穿 过 轧 机 和 切 头 切 尾 落 料 造 成 的 轧 辊 损 伤 和板 材 等 外 品 ，
18、 同 时 提 高 对 小 批 量 订 货 的 适 应 能 力 。 另 外 ， 它 也 是 紧 凑 式 轧 机实 施 无 头 轧 制 所 不 可 缺 少 的 技 术 。1.3.2 国内轧钢机的发展我 国 从 60 年 代 开 始 研 制 和 生 产 极 薄 带 材 及 其 多 辊 轧 机 , 现 在 我 国 自 行设 计 研 制 的 小 型 20 辊 轧 机 、 30 辊 轧 机 、 36 辊 轧 机 及 14 辊 轧 机 已 经 轧 出了 厚 度 为 0.001 0.003mm 的 极 薄 带 材 , 标 志 着 我 国 极 薄 带 材 生 产 及 多 辊轧 机 的 研 制 已 进 入 了 一
19、 个 新 阶 段 , 就 厚 度 而 言 , 国 产 小 型 多 辊 轧 机 的 研 制水 平 已 达 到 世 界 先 进 水 平 。近 年 来 ， 随 着 我 国 冷 轧 薄 板 需 求 量 的 逐 步 增 加 ， 高 精 度 薄 板 产 品 还 大 多北华航天工业学院毕业论文3依 赖 进 口 。 对 此 ， 有 着 多 年 从 事 冷 轧 板 生 产 的 邯 钢 集 团 衡 水 薄 板 公 司 ， 依 靠科 技 进 步 ， 会 同 十 多 家 国 内 冶 金 设 备 设 计 、 制 造 厂 家 进 行 技 术 攻 关 ， 历 时14 个 月 ， 终 于 取 得 成 功 。新 型 1050
20、六 辊 可 逆 冷 轧 机 ， 在 设 备 制 造 上 博 采 众 长 ， 对 电 控 传 动 系 统采 用 全 数 字 直 流 调 速 和 PLC 控 制 ， 工 作 辊 正 负 弯 辊 和 中 间 辊 正 弯 辊 进 行 板形 调 节 以 及 带 钢 表 面 真 空 除 油 装 置 、 断 带 自 动 保 护 装 置 等 9 项 新 技 术 、 新 工 艺 ， 还 采 用 了 液 压 压 上 AGC、 中 间 辊 横 移 弯 辊 等 多 项 国 外 先 进 技 术 。1050 轧 机 的 顺 利 投 产 ， 标 志 着 我 国 冷 轧 机 组 整 体 装 备 达 到 国 际 冷 轧 同 行
21、 业 先进 水 平 ， 在 冶 金 设 备 设 计 制 造 上 又 迈 上 了 新 台 阶 。1.3.3 冷连轧成套设备的技术发展特点1.3.3.1 扩大产品品种规格 由 于 市 场 对 冷 轧 带 钢 品 种 规 格 的 需 求 不 断 扩 大 ， 特 别 是 IF刚 的 应 用 增加 ， 冷 连 轧 的 产 品 规 格 也 在 不 断 增 加 。 产 品 品 种 的 不 断 扩 大 ， 涂 镀 层 深 加 工产 品 产 量 迅 速 增 加 。1.3.3.2 改善产品质量，提高带钢尺寸精度和力学性能 为此，从冶炼到热轧，冷轧，采用了一些列技术措施，发展了许多的新工艺和信设备。1.3.3.3
22、提高生产能力 生产能力取决轧制速度、轧制的装备水平、操作水平等诸多因素，且与机架数量、轧机规格、轧制品种、冷却润滑条件、轧辊承载性能、弧形齿接轴的应用有关。1.3.3.4 增大卷重 增大卷重可以提高扎速，增加产量，提高成品率和操作效率。但是鉴于大卷重和大卷径要增加设备的承载能力和操作困难，目前一般采用2540t。1.3.3.5 合理分配压下率 冷轧机压下率的分配，前面机架较大而后面机架较小，以控制板带平直度。五机架连轧机的总压下率为80%-90%，六机架为90%-94% 。1.3.3.6 增大主传动机功率 轧制速度与产量的提高，使轧机的电动功率呈上升趋势。按单位带宽的装机容量计算，目前单位装机
23、的容量普遍提高。1.3.3.7 大力提高全线电气控制和自动化水平 增加产品质量在线检测，如针孔仪、激光表面缺陷检测仪和电磁感应带钢内部缺陷检查仪等在线检测仪表，使保证产品质量的手段提高到更高的层次。北华航天工业学院毕业论文4第2章 冷轧的工艺2.1 冷轧概述简单点儿来说，冷轧，是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的，一般来讲是热轧-酸洗-冷轧这样的加工过程。冷轧是在常温状态下由热轧板加工而成，虽然在加工过程因为轧制也会使钢板升温，尽管如此还是叫冷轧。由于热轧经过连续冷变型而成的冷轧，在机械性能比较差，硬度太高。必须经过退火才能恢复其机械性能，没有退火的叫轧硬卷。轧硬卷一般是用来做无需折弯，拉伸的产
24、品，1.0 以下厚度轧硬的运气好的两边或者四边折弯。2.1.1 冷轧定义用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退火线。轧硬卷重一般在 613.5 吨，钢卷在常温下，对热轧酸洗卷进行连续轧制。内径为 610mm。2.1.2 冷轧特点(1)冷轧带钢产品尺寸精确，厚度均匀，带钢厚度差一般不超过0.010.03 毫米或更小，完全可以符合高精度公差的要求；(2)可获得热轧无法生产的极薄带材（最薄可达 0.001 毫米以
25、下） ；(3)冷轧产品表面质量优越，不存在热轧带钢常常出现的麻点、压入氧化铁皮等缺陷，并且可根据用户的要求，生产出不同表面光洁度的带钢（光泽面或毛面等） ，以利于下道工序的加工；(4)冷轧带钢具有很好的机械性能和工艺性能（如较高的强度、较低的屈服极限、良好的深冲性能等） ；(5)可实现高速轧制和全连续轧制，具有很高的成产率。2.1.3 产品特点因为没有经过退火处理，其硬度很高（HRB 大于 90） ，机械加工性能极差，只能进行简单的有方向性的小于 90 度的折弯加工（垂直于卷取方向） 。2.2 工艺流程描述经酸洗的热轧带卷由天车吊放到开卷机操作侧的受卷台上(此受卷台可以同时存放两个带卷)。上卷
26、小车鞍座在受卷台下上升使带卷内孔对准开卷机卷筒中心后，小车继续向前运动将带卷套在开卷机卷筒上并使带卷在宽度方向上与机组中心线对中。开卷机卷筒涨径撑起带卷。上卷小车鞍座下降至下极限后小车北华航天工业学院毕业论文5退回到受卷台第二个带卷下面等候上第二卷。压辊压住带卷，人工将捆带剪断、拉走。开头机刮板抬起对准带卷头部，同时开卷机活动支承闭合，开卷机以穿带速度转动，使带头沿着刮板进入开头机的夹送辊、矫直辊。上夹送辊、上矫直辊压下夹送带材进入切头剪使带头过剪刃 100200后停止，启动切头剪，切下不合轧制的带头。扎机继续以穿带速度将带材向前推进，先后经过导板、机前转向辊、测厚仪台架(此时测厚仪处于机组轧
27、线以外)、机前展平真空除油装置、可开合的导卫装置，六辊冷轧主机、机后展平真空除油装置、测厚仪台架(此时测厚仪处于机组轧线以外)、横剪、机后转向辊、最后进入机后卷取机(此时卷取机卷筒处于缩径状态)。当带材进入机后卷取机钳口后，机前导卫装置合上，对中带材,机后卷取机卷筒涨径同时钳口动作夹住带头，卷取机活动支承闭合，卷筒启动开始卷取带材。卷取带材 23 圈后，主液压缸压上，建张，开头机上夹送辊、上矫直辊抬起，机前机后静态建张、测厚仪投入，机前导卫装置打开，机组开始起速并升速轧制。同时工艺润滑乳化液自动从带材入口喷向轧辊。轧制到带尾在开卷机卷筒上剩下 34 圈时，机组减速轧制，开卷机压辊压住带尾卷，当
28、带尾过机前转向辊进入轧辊以前机组停止轧制，乳化液自动停喷，打开辊缝，卸张，测厚仪退出，完成第一道次轧制。在机前、机后转向辊及其压辊的作用下，机后卷取机反转(与第一道次相比)使带尾向机前卷取机方向运行，经机前转向辊进入机前卷取机卷筒钳口，机前导卫装置合上，对中带材，机前卷取机卷筒涨径，同时钳口咬住带材，活动支承闭合，压辊压上卷筒，启动机前卷取机开始卷取带材。当卷到 23 圈后，主液压缸压上，建张，机前、机后测张装置(预留)、测厚仪、投入，机前导卫装置打开，机组升速轧制，同时工艺润滑乳化液自动从带材入口喷向轧辊。待轧到尾部时，轧机减速停车，乳化液自动停喷。完成第二道次轧制。如此反复经过数道次轧制直
29、到轧成成品卷材。在成品道次时，启动轧机带材出口侧真空除油装置，采用气刀和真空除油联合的技术，清除带材表面残液。在成品道次完成后，机组卸张开辊缝，启动剪机，切断带材。分别启动机前、机后卸卷小车进入卷取机卷筒下方，升起鞍座低压托住带卷，卷筒缩径后，卷取机活动支承打开，启动推板装置与卸卷小车水平同步动作卸下带尾及成品卷，并由小车将带卷送往卸卷小车的受卷台上，此时一个完整的轧程结束。北华航天工业学院毕业论文6图 2-1 冷轧普碳钢带的工艺流程图北华航天工业学院毕业论文7第 3 章 变速箱的发展及原理重型及通用变速箱行业涉及的产品类别包括了各类齿轮变速箱、行星齿轮茜素其及蜗杆变速箱，也包括了各种专用传动
30、装置，如增速装置、条素装置、以及包括柔性传动装置在内的各类复合传动装置等。产品服务领域涉及冶金、有色、煤炭、建材、船舶、水利、电力、工程机械及石化等行业。在国内传动件产品的出扩方面，目前仍以多中、小功率中、小规格产品批量出口或随主机出口为主要形式，这一方面的社长份额仍比较小，努力提高产品的质量和可扩性，积极开拓国际市场，应是国内企业寻求市场机发展的一个重要出路。纵观国内变速箱行业的现状，为保持行业的健康可持续发展在充分肯定行业不断发展、进步的同时，更应看到存在的问题，并积极研究对策，采取措施，力争在较短时间内能有所进展。目前，同外变速箱行业存在的比较突出的问题是，行业整体新产品开发能力弱、工艺
31、创新及管理水平低，企业管理方式较为粗放，相当比例的产品仍为中低档次、缺乏有国际影响力的产品品牌、行业整体散、乱情况依然较为严重。基于此，推进行业优势企业间的购并、整合，尽快形成有着一定的市场影响力的品牌、有较大规模的和实力、有较强产品研发和技术支持能力的这样若干个集团型企业，如此放能在与国外同行的竞争中保持一定的优势并不断得以发展。3.1 变速箱的发展趋势(1)高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。 (2)积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降
32、低成本。 (3)型式多样化，变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与变速箱一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。3.2 促使变速箱水平提高的主要因素 (1)理论知识的日趋完善，更接近实际（如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等）。 (2)采用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平提高。 北华航天工业学院毕业论文8(3)结构设计更合理。 (4)加工精度提高到ISO56级。 (5)轴承质量和寿命提高。 (6)润滑油质量提高。 3.3 变速箱的工作原理 变速箱是指原动机与工作机之间
33、独立封闭式传动装置，用来降低转速并相应地增大转矩。此外，在某些场合，也有用作增速的装置，并称为增速器。变速箱的种类很多，若按传动和结构特点来划分，这类变速箱有下述五种： （1）齿轮变速箱 主要有圆柱齿轮变速箱、圆锥齿轮变速箱和圆锥-圆柱齿轮减。（2）蜗杆变速箱 主要有圆柱蜗杆变速箱、环面蜗杆变速箱和蜗杆-齿轮变速箱。（3）行星齿轮变速箱。（4）摆线针轮变速箱。（5）谐波齿轮变速箱。3.4 主变速箱 3.4.1 轧钢机主变速箱大型的轧钢机多配有大型的主变速箱，其中心距多在 1.5m 以上。随着调速电动机的采用和连轧技术的发展，大型变速箱的使用在减少。3.4.2 展开式两级圆柱齿轮变速箱此变速箱是
34、两级变速箱中最简单 、 应用最广泛的一种。它的齿轮相对于支承位置不对称，当轴产生变形时，载荷在齿轮上分布的不均匀，因此轴应设计的具有较大的刚度，并使齿轮远离输入端或输出端。一般用在中心距和的情况下。170mae3.4.3 两级圆锥圆柱齿轮变速箱单级圆锥齿轮变速箱及两级圆锥圆柱齿轮变速箱用于需要输入轴与输出轴成 90D 配置的传动中。当传动比不大（i=1-6）时，采用单级圆锥齿轮变速箱；当传动比较大时，则采用两级（i=6-35）或三级（i=35-208）的圆锥-圆柱齿轮变速箱。由于大尺寸圆锥齿轮较难制造 ，因而总是把圆锥齿轮传动作为圆锥-圆柱齿轮变速箱的高速级（载荷较小），以减小其尺寸，便于提高
35、制造精度。3.4.4 同轴式两级圆柱变速箱同轴式两级圆柱变速箱的径向尺寸紧凑，但径向尺寸较大。由于中间轴较北华航天工业学院毕业论文9长，轴在受载时的挠曲亦较大，因而沿齿宽上的载荷集中现象亦较严重。同时由于两级齿轮的中心距必须一致，所以高速级齿轮的承载能力难以充分利用。而且位于变速箱中间部分的轴承润滑也比较困难。此外，变速箱的输入轴和输出轴端位于同一轴线的两端，给传动装置的总体配置带来一些限制。但当要求输入轴端和输出轴端必须放在同一轴线上时，采用这种变速箱却极为方便。这种变速箱常用于中心距总和 =100-1000mm 的情况下。ea3.4.5 蜗杆变速箱蜗杆变速箱的特点是在外廓尺寸不大情况下，可
36、以获得大的传动比，工作平稳，噪声较小，但效率较低。其中应用最广的是单级蜗杆变速箱，两级蜗杆变速箱则应用较少。单级蜗杆变速箱根据蜗杆的位置可分为上下蜗杆 、 下蜗杆及侧蜗杆三种。单级蜗杆变速箱传动比范围 i=10-70。上述蜗杆配置方案的选取，亦视传动装置组合的方便于否而定 。 选择时、应尽可能选用下蜗杆的结构 。 因为此时的润滑和冷却问题均较容易解决，同时蜗杆的轴承润滑也很方便当蜗杆的圆周速度大于 4-5m/s 时，为了减少搅油和飞溅时损耗的功率，可采用上蜗杆结构。北华航天工业学院毕业论文10第 4 章 轧钢机变速箱的设计4.1 1450单机架六辊可逆式冷轧机组4.1.1 机组用途1450六辊
37、可逆轧机组是在常温状态下，将材质为碳素结构钢，厚度为1.55.0的酸洗后的热轧带卷，经若干道次轧制，轧成 0.21.2的高精度冷轧带卷。4.1.2 单体设备介绍4.1.2.1 上卷小车 (1)功用：上卷小车用于将受卷台架上的钢卷上到开卷机的卷筒上，并进行上卷宽度、高度对中。(2)设备组成：上卷小车由车体、可以上下滑动的箱体、鞍座、升降液压缸、横移液压缸、油管拖链、活动盖板、2 工位受料台等组成。4.1.2.2 开卷机 (1)功用：开卷机位于开头矫直机之前，用于同开头矫直机一起完成开头、开卷喂料工序。在轧制过程中对带材产生轧制所需的张力、并可进行带材对中使带卷宽度中心线与机组中心线保持重合。(2
38、)设备组成;开卷机由卷筒、本体、底座、对中装置、传动装置、压辊、活动支承等主要部件组成。4.1.2.3 开头矫直机 (1)功用:开头矫直机与开卷机一起展开带卷头部、将带头矫直并剪切不合格带材头尾、使带头顺利进入轧机、正常轧制时可测量带材速度。(2)设备组成；开头机由伸缩刮板、夹送辊及压辊、三辊直头、切头剪、导板等组成。4.1.2.4 机前卷取机 (1)功用：卷取机用于卷取带材、建立前张力、辅助卸卷小车卸卷。(2)设备组成：卷取机由本体、卷筒、涨缩液压缸、主传动装置、推板、活动支承、底座等主要部件组成。（3）本体减速机润滑方式：稀油循环润滑4.1.2.5 卸卷小车 (1)功用：在机前、机后卷取机
39、下方设置卸卷小车，卸卷小车用于将卷取机卷筒上的钢卷卸到受卷台架上储卷、打捆。北华航天工业学院毕业论文11(2)设备组成：卸卷小车由车体、可以上下滑动的箱体、鞍座、液压缸、油管拖链、活动盖板、1 工位受料台组成。4.1.2.6 机前装置 (1)功用;机前装置用来对带材机械对中(轧制第一道次时)、采用展平辊式真空除油方式和吹扫方式清除带材表面的残余工艺液、支承测厚仪、带材线速度检测、带材张力间接检测(卷径计算)、使带材转向、辅助向卷取机卷筒(钳口)喂料。(2)设备组成:机前装置由底座、机前转向引料装置0.8mm 时，断面三点差 所以 217105121NZ07.L.1VZ3.96.minS 39.
40、min2HHSS所以得出结论：安全。北华航天工业学院毕业论文174.4 轴的强度的校核4.4.1 校核输入轴的强度（1）轴的力学模型的建立齿轮对轴的力的作用点按简化定则，应在齿轮的中点，因此可以确定齿轮力的作用点位置。（2）计算轴上的作用力分度圆直径 m3.40dminr9n1kw1P电 机 额 定 转 速 。取， 工 作 机 组 的 传 动 效 率电 机 额 定 功 率 mN.069150Tw轴 输 入 转 矩 N71.526F7.26340.d121ttmt N37.195082.064751cos1tan2.costan.rar1212 N21.3-F92.58F0lMl0M0m32.9
41、123.47.1952dFXZ.3bvav r1rbvazv 3-ma12 ， 得 ：）（：由 平 衡 方 程 ： 平 面 ）垂 直 面 支 反 力 （） 计 算 支 反 力（ N28.04F43.17Fl-l0XY.bvah 1t1hvtbazh2， 得 ：）（：由 平 衡 方 程 ： 平 面 ）水 平 面 支 反 力 （ 89.10B 763A. 2bhvRBaA点 的 总 支 反 力点 的 总 支 反 力北华航天工业学院毕业论文18mN56.8124.0317lFM.2 9-5.-28l.14ahcch1cvcva 左左 左右左水 平 面 内 的 弯 矩 图垂 直 面 内 的 弯 矩 图
42、） 绘 转 矩 、 弯 矩 图（ mN1.06T4. 29.16.32ch2cvc 转 矩 图 ：合 成 弯 矩 图 ： 右右右 左左左 ， 故 强 度 符 合 要 求 。，许 用 弯 曲 应 力 查 得 ：表简 明 机 械 设 计 手 册， 调 质 处 理 ， 由根 据 选 用 的 轴 的 材 料 为 面 ） 的 强 度转 矩 的 截 面 （ 即 危 险 截核 轴 上 承 受 最 大 弯 矩 和进 行 校 核 时 ， 通 常 只 校） 弯 扭 合 成 强 度 校 核（ 右1-ca1-3ccca22c MP74 12-42Cro08.d.w1.457M5 弯矩图如图 4-2北华航天工业学院毕业
43、论文19）（ mNT北华航天工业学院毕业论文20图 4-2 输入轴弯矩图4.4.2 校核输出轴的强度1）轴的力学模型的建立齿轮对轴的力的作用点按简化定则，应在齿轮的中点，因此可以确定齿轮力的作用点位置。（2）计算轴上的作用力:输入轴和输出轴功率要保持一致分度圆直径 67m.58dminr90n1kw1P电 机 额 定 转 速 。取， 工 作 机 组 的 传 动 效 率电 机 额 定 功 率 mN.06915Tw轴 输 入 转 矩 42N.3617F42.367580.d121ttmt 8N.1340982.064317cos1tan2.costanN.rar1212 -1475.26NF2.1
44、78F0lMl0M0m07.391267.58.1342dFXZ.3bvav 1rrbvazv 3-ma12 ， 得 ：）（：由 平 衡 方 程 ： 平 面 ）垂 直 面 支 反 力 （） 计 算 支 反 力（ 68N.279F.824F0l-l0XY.bhah 1t1vtbhazh 2， 得 ：）（：由 平 衡 方 程 ： 平 面 ）水 平 面 支 反 力 （北华航天工业学院毕业论文2139N.158FB 02A.3bh2vRBaA点 的 总 支 反 力点 的 总 支 反 力 m09N.42351.7824lFM.2 39-.1- 80l.141ahcchcvcv1a 左左 左右左水 平 面
45、 内 的 弯 矩 图垂 直 面 内 的 弯 矩 图） 绘 转 矩 、 弯 矩 图（ mN1.06T4. 10.95.32ch2cvc 转 矩 图 ：合 成 弯 矩 图 ： 右右右 左左左 ， 故 强 度 符 合 要 求 。，许 用 弯 曲 应 力 查 得 ：表简 明 机 械 设 计 手 册， 调 质 处 理 ， 由根 据 选 用 的 轴 的 材 料 为 面 ） 的 强 度转 矩 的 截 面 （ 即 危 险 截核 轴 上 承 受 最 大 弯 矩 和进 行 校 核 时 ， 通 常 只 校） 弯 扭 合 成 强 度 校 核（ 右 1-ca1-3cca22c MP74 12-4Cro0.5d.w985
46、 弯矩图如图 4-3北华航天工业学院毕业论文22）（ mNT北华航天工业学院毕业论文23图 4-3 输出轴弯矩图第 5 章 设计小结几多辛苦，几多收获，毕业设计阶段已经告一段落，在这一个学期内，通过自身的努力和学习，通过指导老师的耐心指导，使我不仅在理论知识水平和解决实际问题的能力上有了很大的提高，更是深切的体会到了要把所学的理论知识转化成可实际应用的系统并不是简单相通的，而是需要经过不断的实践才能转化最后的成功乃至成为成品。在这认识到提高运用知识、解决实际问题的能力是十分重要的。使我在知识掌握和解决问题等方面取得了很大的进步，设计任务也取得了不错的结果。通过本次设计使我加深了对课堂理论知识的
47、理解和掌握，对轧钢机的现况也有了大致的了解，为今后在工作岗位上发挥自己的才能打下坚实的基础。此外，由于我的这的课题是由两个同学合作完成的，让我也深刻认识到在今后工作中团结合作的重要性，以及学会这样才能发挥每个人的能力。本次轧钢机变速箱的设计的过程中，我遇到了很多困难，其中有自身平时掌握知识不足的主观原因。但是，我在进行课程设计的过程当中也掌握了不少课堂没学的新知识，更加锻炼了我们的自学和快速学习能力，以及深刻认识到团队分工合作的重要性。毕业设计对于我们的意义是非常深远的。它既是对大学学习生活的一个总结，又是对今后的一个起点。其间我们所学到的东西却不仅仅是书面上所显示出来的那么多。实践中我们所获
48、得的很多东西是无法用语言来形容的。这对我们将来的工作起到了很大的促进作用。数控技术这个专业是现代随着现代科技的发展而产生的新生事物，他其中所蕴藏的潜力集权新技术对我们来说都是需要好好的学习并深入研究的。这样我们才能向数控一样随着社会的发展大潮不断前进。再回顾这段日子，确实让我学到了很多，领悟到很多。不仅是学习上的，还有做事态度和方法上的，这些对于我以后的学习和工作来说都是非常重要的一段经历，很值得怀念。不管遇到什么事或什么工作，不管它有多难，不管刚开始有多迷茫，不用去埋怨，不用去烦躁，不用去畏惧，更不能去逃避，因为这些都是无用功，丝毫不会帮到我们，反而会影响到我们的处事情的情绪和装态。静下心来
49、，认真北华航天工业学院毕业论文24思考，进行分析，从而明确任务和目标，树立坚定的信念，克服一切困难，有步骤和有计划的去完成。这便是我通过毕业设计得到的最大的收获！关于本次毕业设计，得到刘立伟老师以及机械系其他各位老师的精心指导和同学们的热心帮助，才使得此次毕业设计顺利完成，在此表示衷心感谢。由于时间和设计经验的不足，我的设计还存在着一些不足功能实现方面未能完全成功。由于水平有限，说明书中存在许多错误之处，望老师和同学批评指正，今后的学习工作中应当尽量避免。通过本次设计，我的思维已经得到了启发，并且动手能力得到了提高，这是我在书本上所学不到的。它为我在今后工作岗位上发挥自己的才能奠定了坚实的基础。我会更加努力走好将来的路。
