十一辊2800宽热板矫正机的主传动系统设计说明书.doc

精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除1 绪论1.1 毕业设计的目的毕业设计是将学生在大学中所学到的本学科的专业理论知识和技能进行综合运用；提高毕业生分析问题、解决问题的能力；对即将走向工作岗位的我们是非常必要的；为从事实际生产和科学研究的做好准备。 同时，通过毕业设计加深对专业知识的理解，学习设计机械设备的一般方法和步骤，做到熟练掌握设计的基本技能，如计算、计算机绘图和学会查阅设计资料、手册、牢记书写标准和规范。1.2 矫直机的发展趋势中厚板生产线在线的辊式矫直机以热矫直机数量最多，总的趋势是一发展大矫直力的强力四重式矫直机为主，该系列设备总体趋势是用数字控制系统精确调整上矫直辊位置，并借助自动测厚仪自动控制矫直辊负荷和在线过程计算机进行全自动操作；高刚度矫直机机座，可满足大矫直力条件下的使用，变形小，精度高；为了提高矫直效果，矫直机出口处的上或下辊可以单独调整，且在矫直过程也可以进行调整；上矫直辊可以横向倾动，能分别调整各段支撑辊，以消除钢板的单侧或者双侧边滚；下矫直辊可以沿矫直方向倾斜以调整矫直辊负荷；装备液压安全装置和快速松开装置以便在设备过载、卡钢和停电时快速松开矫直辊；上、下矫直辊和支撑辊分别装在各自的框架上，框架及其辊子可以侧向移动进行快速换辊，实现辊系的线外整备；矫直机入口处装有水或压力空气，以消除残留的氧化铁皮；在矫直辊入口处安装一弯头压直机，消除头部钢板的上翘；为了避免矫直辊辊面的潜伤，辊面应具有一定的硬度，对四重辊式矫直机必须保证工作辊和支撑辊的辊面硬度有一个差值；在矫直机结构设计方面，正在向精密化，大型化发展，并正在加速结构更新的进度，老设备将逐步被淘汰和改造。就我国的工业发展水平来看，常规的矫直设备尚需添补和改造，不过应该尽量采用新的高效能的常规设备，如新的拉弯矫直设备，新的3-1-3矫直机，大型二辊矫直机、滚动模转毂矫直机及变辊距矫直机等；新的矫直技术也需积极开发，如振动矫直、液压拉弯矫直、高精度压力矫直，矫直过程的计算机控制、复合辊形的矫直技术以及复合转毂矫直技术等；在矫直理论研究方面应该走出自己的道路，如材料强化影响的计算方法、变形能的测定及计算方法、等曲率朔性区长度及深度对矫直质量的影响，在矫直过程中克服残留应力影响的方法，斜辊的受力测定与计算方法、热处理轧材的矫直方法以及双向旋转矫直法等。所有这些已经遇到的和想到的问题，即使不能概括全面，只要同行们从实际出发，发现问题，抓住不放，搞出结果，将来一定会集腋成裘，形成我国的矫直理论体系。并让它更好地为我国社会主义四化建设服务。1.3 矫直机的类型及特点轧件在轧制、冷却和运输过程中，由于各种因素的影响，往往产生形状缺陷。例如钢轨、型钢和钢管经常出现弧形弯曲；某些型钢（如工字钢等）的断面会产生翼缘内并、外扩和扭转；板材和带材则会产生纵向弯曲（波浪形）、横向弯曲、边缘浪形和中间瓢曲以及镰刀弯等。为了消除这些缺陷，轧件需要在矫正机上进行矫正。根据结构特点，矫正机可以分为压力矫正机、辊式矫正机、管棒材矫正机、拉伸矫正机（单张板材矫正机和连续式拉伸矫正机）和拉伸弯曲矫正机等几种类型。（1）压力矫正机 轧件在活动压头和两个固定支点间，利用一次反弯的方法进行矫正。这种矫正机用来矫正大型钢梁、钢轨和大直径（大于mm）钢管或用作辊式矫正机的补充矫正。压力矫正机的主要缺点是生产率低且操作较繁重。压力矫正机有立式和卧式两种。（2）板、带材和型钢用的辊式矫正机 在辊式矫正机上轧件多次通过交错排列的转动着的辊子，利用多次反复弯曲而得到矫正。辊式矫正机生产率高且易于实现机械化，在型钢车间和板带材车间获得广泛应用。板、带材和型钢用的辊式矫正机的类型很多，如上辊单独调整辊式矫正机、上辊整体平行调整辊式矫正机、上辊整体倾斜调整辊式矫正机、上辊局部倾斜调整辊式矫正机等。上辊单独调整辊式矫正机的上排每个工作辊可单独调整，这种调整方式较灵活，但由于结构配置上的原因，它主要用于辊数较少、辊距较大的型钢矫正机。上辊整体平行调整辊式矫正机的上工作辊可整排平行调整。通常，出、入口的两个上工作辊（可称导向辊）做成可以单独调整的，以便于轧件的导入和改善矫正质量。这种矫正机广泛用来矫正mm以上的中厚板。上辊整体倾斜调整辊式矫正机的上工作辊可以整排倾斜调整，这种调整方式使轧件的弯曲变形逐渐减小，符合轧件矫正时的变形特点。它广泛用来矫正mm以下的薄板。上辊局部倾斜调整辊式矫正机的上排工作辊可以局部倾斜调整（也称翼倾调整）的矫正机。这种调整方式可增加轧件大变形弯曲的次数，用来矫正薄板。（3）管材、棒材矫正机 管、棒材矫正的原理也是利用多次反复弯曲轧件使轧件矫正。例如斜辊式矫正机、“313“型辊式矫正机、偏心轴式矫正机等。斜辊式矫正机的工作辊具有类似双曲线的空间曲线的形状。两排工作辊轴线相互交叉。管棒材在矫正时边旋转边前进，从而获得对轴线对称的形状。“313“型辊式矫正机的设备重量轻，易于调整和维修，用于矫正管、棒材时，效果很好。偏心轴式矫正机，用来矫正薄壁管。（4）拉伸矫正机 也称张力矫正机，主要用于矫正厚度小于mm的薄钢板和有色金属板材。通常，辊式板带材矫正机只能有效地矫正轧件的纵向和横向弯曲（即二维形状缺陷）。至于板带材的中间瓢曲或边缘浪形（三维形状缺陷）则是由于板材沿长度方向各纤维变形量不等造成的。为了矫正这种缺陷，需要使轧件产生适当的塑性延伸。在普通辊式矫正机上，虽能使这种缺陷有所改善，但矫正效果不理想。这时需采用拉伸矫正方法。拉伸矫正的主要特点是对轧件施加超过材料屈服极限的张力，使之产生弹塑性变形，从而将轧件矫平。例如矫正单张板材的钳式拉伸矫正机和连续拉伸机组。钳式拉伸矫正机生产率低且夹钳夹住的部分要切除，造成的金属损耗较大；连续拉伸机组由两个张力辊组组成,拉伸所需的张力由张力辊对带材的摩擦力产生，这种矫正机主要用于有色金属。（5）拉伸弯曲矫正机组 随着工业的发展，对高强度极薄带材的需要量日益增加，同时，对板材平直度的要求也逐年提高。辊式矫正机由于其结构和矫正工艺的局限性，几乎无法矫正高强度合金钢带材的三维形状缺陷（边缘浪形和中间瓢曲等）。矫正带材的三维形状缺陷时，应使带材产生塑性延伸。若用连续拉伸机组矫正合金钢带材，会出现下列问题：1）连续拉伸矫正时，需要使带材产生超过材料屈服限的应力，对较厚较宽的合金钢带材，必须施加很大的张力，这要消耗很大的能量；2）矫正脆性材料（屈服限和强度限很接近的材料）时，容易断带，这会造成设备事故。为解决上述问题，研制了拉伸弯曲矫正机组。拉伸弯曲矫正机组有很多种布置型式，但最基本的型式是在两组张力辊间装有分开布置的、数量较少的弯曲辊和矫正辊。在张力作用下的带材，经过弯曲辊剧烈弯曲时，产生弹朔性延伸，三维形状缺陷被消除，然后再经过矫平辊将残余曲率矫平。拉伸弯曲矫正工艺的矫正原理与拉伸矫正机及辊式矫正机的矫正原理都不相同，它在拉伸带材时所使用的张应力仅是材料屈服限的，这就克服了连续拉伸机组矫正工艺的缺点。拉伸弯曲矫正机组有下列特点：1）退火后的带钢经过拉伸弯曲矫正后，机械性能有明显改善，某些性能的改善超过冷平整的效果。2）能消除带材的瓢曲、边缘浪形和镰刀弯等三维形状缺陷。3）弯曲辊组和矫平辊组均是从动辊，没有驱动装置，因而可与带材同步运动，不会因打滑而擦伤带材表面。4）与辊式矫正机相比，其结构简单，重量轻，维修方便，操作容易。5）适用于几乎所有的带材加工作业线和各种金属材料（从屈服限为的铁镍合金到铝合金和黄铜等。）在拉伸弯曲矫正机组上矫正的带材最大厚度已达到mm，最大宽度达mm，矫正速度mm，最高可达m/min。6）矫正机组的矫正厚度范围广，例如从mm或从mm的带材可在同一设备中矫正。7）可在酸洗机组中作为机械破鳞装置。采用的延伸率，对氧化铁皮结合牢固的带材，也可取得良好破鳞效果，从而能降低酸液消耗并显著提高机组速度。8）用于镀锌机组，可使锌花更细致，镀层更均匀。9）与张力矫正机相比，拉伸弯曲机组中带材的张应力小得多，不会断带，也不影响带材质量。但是，应该指出，拉伸弯曲矫正机只能矫正连续带材，不能矫正单张板材，因而尚无法代替矫平单张钢板的夹钳式拉伸矫正机。目前，拉伸弯曲矫正机组已在冷轧带材的连续生产作业线中得到广泛的应用。1.4 矫正方案及矫正工艺板材主要是以轧制的方法来生产。目前，世界各国在保证板材质量的前提下， 其轧板生产均具有超前的发展速度，这在某种程度上是因为现阶段有多种多样的板带材矫正方法及其相应的矫正设备。其中，多辊式矫正机即是应用较为广泛的一种矫正设备。多辊式矫正机具有生产率高的特点，因而被广泛用于矫正各种板材，其中包括厚度达mm，宽度达mm的钢板和有色金属板。板材通过矫正机交错排列的旋转辊子被反复弯曲，以此来实现其矫正。辊排间隙宜调节到小于板厚，以便进行多次反复弯曲。鉴于这种情况，板材在每个辊子的作用下，其连续的弯曲度可有所不同。或者根据被矫板材的尺寸、机械性能、矫正精度及其原始缺陷的形状和大小等因素采用不同的矫正工艺。在辊式矫正机上，按照每个辊子使轧件产生的变形程度和最终消除残余曲率的方法可以有多种矫正方案。例如小变形矫正方案和大变形矫正方案。（1）小变形矫正方案 这是矫正机上每个辊子的压下量都可以单独调整的假想矫正方案。矫正机上各个辊子的反弯曲率的选择原则是：只消除轧件在前一辊上产生的最大残余曲率（即进入本辊时的最大原始曲率），使之变平。由于轧件上的最大原始曲率难于预先确定与测量，因而，小变形矫正方案只能在某些辊式矫正机上部分地实施。这种矫正方案的主要优点是，轧件的总变形曲率较小，矫正轧件时所需的能量也少。（2）大变形矫正方案 这是使具有不同原始曲率的轧件经过几次剧烈的反弯（大变形）以消除其原始曲率的不均匀度，形成单值曲率，然后按照矫正单值曲率轧件的方法加以矫平的方案。对于有加工硬化材料的轧件，在采用大变形矫正方案时，由于材料硬化后的弹复曲率较大，故反复弯曲的次数应增多（增加辊数）或加大反弯曲率值。采用大变形矫正方案，可以用较少的辊子获得较好的矫正质量。但若过分增大轧件的变形程度，则会增加轧件内部的残余应力，影响产品的质量，增大矫正机的能量消耗。矫正机的矫正工艺与矫正机的类型和上排辊的调整方式有密切关系。下面结合几种矫正机上排辊的调整方式，介绍其矫正工艺特点。（1）上排工作辊单独调整的矫正机 在这种矫正机上，第2、3辊按照大变形矫正法确定其压下量，将轧件剧烈弯曲，第4辊的压下量适当控制，使残余曲率值减小，后面各辊按小变形矫正法调整压下量，将轧件逐渐矫平。采用这种调整方式的一般是辊式型钢矫正机。（2）上排工作辊整体平行调整的矫正机 矫正机上除第1与最后一个辊子外，其余各辊的压下量是相同的，使轧件多次反复剧烈弯曲，形成单值残余曲率。最后一个辊能单独调整，将此当值残余曲率矫平。第1辊适当减小压下量，以便于轧件的咬入。采用这种调整方式的一般是辊钢板矫正机，用以矫正中厚板。（3）上排工作辊整体倾斜调整的矫正机 轧件在入口端的第2、第3辊上的反弯曲率最大，产生大变形，迅速消除轧件的原始曲率不均匀度。以后各辊的压下量按直线关系递减，在第辊处，轧件的反弯曲率最小，只产生弹性弯曲变形。这种工作辊调整方式符合矫正过程的变形特点。采用这种调整方式的是钢板矫正机。矫正薄板时，一般是辊；矫正极薄带时，则为辊，且带有工作辊挠度调整装置，以矫正板材上的瓢曲，单、双边浪形等二、三维形状缺陷。（4）上排工作辊局部（单侧或双侧）倾斜调整的矫正机 这种矫正机出口处或入口与出口处的局部上排辊可倾斜调整，上排其余各辊整体平行调整。这种调整方式集中了平行调整与倾斜调整矫正机的优点。对于双侧局部倾斜调整的矫正机，由于入口端局部倾斜调整便于轧件的咬入，因而可加大平行调整部分的辊子压下量，适合于矫正薄带材或薄板材。1.5 工作机座的结构型式辊式钢板矫正机的工作机座可分为台架式和牌坊式两大类。中厚板矫正机大多是台架式的。所以本次设计选择台架式机架。这种矫正机机座由上台架、下台架和立柱三个主要部分组成。压下螺丝（或螺母）转动，可以调整上、下台架的相互位置，从而也调整了矫正辊的压下量。它的上台架可以整体平行压下，本次设计其压下机构选择集体驱动的。本次设计的矫直机上排辊是整体平行调整的，上台架由一台电动机通过减速分配器同时带动四个两级蜗轮蜗杆减速机同时转动四个压下螺母。 2. 总体方案设计2.1十一辊钢板矫正机力能参数计算首先要确定矫正机的原始数据，根据原始数据计算矫正机的基本参数，包括辊距；辊径；辊径长度的确定。接下来计算矫正机的力能参数，包括轧件的屈服力矩；轧件的塑性弯曲力矩；作用在矫正辊上的压力（矫正力）；作用在矫正辊上的矫正扭矩。最后根据以上数据进行电机的选择。2.2主传动系统的设计先进行减速器的设计，根据电机的转速和减速器的输出转速计算总传动比，然后进行传动比的分配；再计算各轴的动力参数；高速级齿轮的设计；低速级齿轮的设计；为保证动力的传递要选择联轴器；轴承的选择和轴的设计；为了使减速器更好的工作和延长使用寿命，要为减速器进行适当的润滑；最后根据各数据和要求确定箱体尺寸。2.3矫正辊的强度计算这一部分应包括矫正辊的受力分析，计算作用在矫正辊上的压力和矫正扭矩，矫正辊的辊径和传动端的尺寸的设计和计算，为保证矫正辊的力学性能，要根据以上数据对矫正辊进行强度校核，为了矫正辊能正常工作，要进设计计算轴承，同时为保证动力的传递需要选择合适的联轴器。2.4 设备的环保、可靠性和经济技术评价 这一部分是在设计大部已经完成后，对设计成果的关于环保、可靠性和经济技术的评价。首先要根据机器的实际生产情况设计合理环保措施，添加环保设备，确保生产环境的同时也延长了机器的使用寿命。其次进行可靠性的分析，以保证机器能达到预期的设计要求。最后对设计结果做经济技术评价，在满足生产需要的前提下，对机器的投资成本；预期的收益；保养费用等进行分析评价，争取使本设计做到既经济环保可靠又实用好用。3 十一辊钢板矫正机力能参数计算3.1 原始数据1（1） 宽度mm （2） 厚度mm（3） 长度mm（4） 轧件屈服极限MPa2矫正速度m/s3矫辊数 上矫辊数；下矫辊数。3.2 辊式矫正机基本参数的确定辊式矫正机的基本参数包括：辊径、辊距、辊数、辊身长度和矫正速度。根据文献1计算各参数：3.2.1 辊径与辊距的确定1辊距的确定确定辊矩时，应该既考虑满足最小厚度轧件的矫正质量要求，又考虑满足矫正最大断面轧件时矫正辊的强度要求。为此，应分别计算最大允许辊距和最小允许辊距。最后确定的辊距应是（尽量取小值）。（1）最大允许辊距的确定 决定轧件的矫正质量。值过大，轧件难以产生必要的弹塑性弯曲变形。 (3.1)式中：轧件的最小厚度，mm； 弹性模量，MPa；屈服极限，MPa。将数据代入公式(3.1)得mm（2）最小允许辊距的确定 辊距越小，对轧件可能产生的反弯曲率越大，矫正质量越高。但越小，矫正力越大。故最小允许辊距受工作辊扭转强度和辊身表面接触应力限制。 (3.2)式中： 轧件最大厚度, mm； 弹性模量，MPa； 轧件的屈服极限，MPa。将数据代入公式(3.2)得mm因为，并且t尽量取小值所以可取mm。2辊径的确定 (3.3)式中：辊径； 辊距，mm。由文献1，表11-4得将数据代入公式(3.3)得mm3.2.2 辊身长度的确定辊身长度与轧件最大宽度有关，通常 (3.4)当mm时，mm；当mm时，mm。由于轧件最大宽度mm；所以可取mm。将数据代入公式(3.4)得mm3.3 辊式矫正机力能参数的计算辊式矫正机的力能参数包括作用在矫正辊上的压力（矫正力）、矫正扭矩和矫正机的驱动功率。3.3.1 作用在矫正辊上的压力（矫正力）1 轧件的屈服力矩将轧件弯曲至弹性弯曲最大极限状态时的外力矩，称为屈服力矩，以表示。它是最大弹性弯曲力矩，也是最小弹塑性弯曲力矩。根据文献1得 (3.5)式中： 轧件的屈服极限，Mpa；断面形状对称轧件的断面系数将以上数据代入公式(3.5)得Nmm2 轧件的塑性弯曲力矩Ms当轧件弯曲至全塑性弯曲状态时，整个断面上纤维的应力均达到，这时，外力矩达到最大值，称为塑性弯曲力矩。根据文献1可得 (3.6)式中：轧件的屈服力矩； 断面的形状系数，由文献1，表11-2查得。将以上数据代入公式(3.6)得Nmm3作用在矫正辊上的压力（矫正力）作用在矫正辊上的压力可按照轧件弯曲时所需的力矩来计算。此时，将轧件看成是受很多集中载荷的连续梁，这些集中载荷就是各个辊对轧件的压力。它们在数值上等于轧件对辊子的压力（矫正力）。按照图3.1，各辊子上的力可根据轧件断面的力矩平衡条件求出。假设：1）第2、3、4辊下轧件的弯曲力矩为塑性弯曲力矩，即；2）第、辊下轧件的弯曲力矩为屈服力矩，即；3）其余各辊下轧件的弯曲力矩为屈服力矩和塑性弯曲力矩的平均值，即 。根据文献1按照假设可得出各辊下矫正力的计算式为 (3.7)式中： 轧件的塑性弯曲力矩，Nmm；轧件的屈服力矩，Nmm；辊距，mm。将以上数据代入公式(3.7)得NN图3.1 作用在矫正辊上的压力（矫正力）NNNNNNNNN此时，作用在上、下排辊子上的压力总和为 (3.8)式中： 矫正机辊数，；轧件的塑性弯曲力矩，Nmm；轧件的屈服力矩，Nmm；辊距，mm。将数据代入公式(3.8)得N由公式和计算可以看出，在上述三个假设前提下，第1辊至第3辊的矫正力是递增的，第3辊矫正力为最大值。然后，矫正力开始减小，第11辊矫正力为最小值。3.3.2 作用在矫正辊上的矫正扭矩在辊式矫正机上，轧件是随着矫正辊的转动不断前进并反复弯曲的。因此，矫正辊上的扭矩可以按照功能相等的原理来确定，即轧件弯曲变形所做的功应该和矫正辊在矫正扭矩的作用下使轧件前进所做的功相等。假设：1）认为各辊下的弯曲力矩均是塑性弯曲力矩；2）认为弹复变形不属于耗能变形；3）为了简化计算，除原始曲率外，其余各辊下的残余曲率（也就是下一辊的原始曲率）都等于小变形矫正方案中的残余曲率最大值；4）对具有原始曲率为的轧件，可假设其平均原始曲率为 (3.9)式中： 的数值：对于钢板，是轧件的厚度，mm，mm。将数据代入公式(3.9)得mm根据文献1按照假设条件，总的矫正扭矩计算式是 (3.10)式中：平均原始曲率，mm-1；小变形矫正方案的残余曲率最大值。对矩形断面轧件，其残余曲率最大值为 (3.11)式中： 轧件的屈服极限，Mpa； 是轧件的厚度，mm； 弹性模量，Mpa。将数据代入公式(3.11)得mm-1将数据代入总的矫正扭矩计算式(3.10)得Nmm3.4 辊式矫正机主电机的选择3.4.1 矫正功率的确定辊式矫正机的电动机功率可按下式计算 (3.12)式中：矫正扭矩； 作用在辊子上的压力总和； 辊子与轧件的滚动摩擦系数，考虑可能出现较大的滑动摩擦，则对于钢板，=0.0008m；辊子轴承的摩擦系数，滑动轴承；辊子直径；辊子轴承处直径（滚动轴承取中径）； 矫正速度； 传动效率，=0.85。 将数据代入公式(3.12)可得kW3.4.2 选择电动机根据文献2可选择Z4-355-22型电动机；额定功率kW，额定转速rmin-1，效率。 4 主传动系统的设计4.1 减速器的设计4.1.1 传动比的分配 电机的转速=750r/min 减速器的输出转速 r/min 减速器的总传动比根据文献3i= 分配传动比，考虑到实际需要，传动比分配:采用二级圆柱斜齿轮减速器。4.1.2 计算各轴的动力参数：根据文献3式中：该轴上作用的功率，kW；该轴的转速，r/min。轴(电机轴)：kW， r/min Nm轴(高速轴)：kW， r/min Nm轴(中速轴)：kW， r/min Nm轴(低速轴)：kW， r/min Nm表4.1 数据总结功率（kW）转速（r/min）扭矩（Nm）轴(电机轴)轴(高速轴)轴(中速轴)轴(低速轴)255.15759.03741274.954.1.3 齿轮的设计：高速级齿轮的设计1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）选用斜齿轮传动；2）选用7级精度（GB10095-88）；3）材料选择。由文献3,表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS；4）选小齿轮齿数，大齿轮齿数；5）选取螺旋角，初选。2.按齿面接触强度设计：由设计计算公式（10-21）进行计算，即1） 确定公式内的各计算数值试选；由文献3，图，选取区域系数；由文献3，图，查得，；可知：；由式10-11得，齿宽系数当文献3，表10-7选取时，由表10-6查得材料的单位影响系数MPa；由文献3，图，按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限MPa, MPa；由式10-13，计算应力循环次数（设使用寿命为15年），式中：齿轮的转速；每转一周单个齿所受应力次数；齿轮的工作寿命；所以 ：由文献3，图10-19查得接触疲劳寿命系数，；计算接触疲劳许用应力：取失效率为，安全系数，由式10-12得:MPaMPa所以：MPa按式10-21计算得：mm 取mm3.计算圆周速度：m/s4.计算齿宽及模数mm，取mm；mmmm5.计算纵向重合度：6.计算载荷系数：式中： 使用系数；动载系数；齿间载荷分配系数；齿向载荷分布系数；由文献3，表10-2查得已知m/s，齿轮精度为7级，由文献3，图10-8查得由文献3，表10-4查得对称布置得得计算公式：由文献3，图10-13查得由文献3，表10-3查得所以载荷系数：按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径：由式得：mm7.计算模数：则mm取mm8.按齿根强度设计1） 确定计算参数（1）技术载荷系数（2）根据纵向重合度从文献3，图10-28查得螺旋角影响系数（3）计算当量齿数（4）查取齿形系数由文献3，表10-5查得（5）查取应力校正系数由文献3，表10-5查得 （6）由文献3，图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳极限MPa；大齿轮的弯曲疲劳极限MPa;（7）由文献3，图10-18查得弯曲疲劳弯曲寿命系数（8）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数，由式（10-12）得（9）计算大，小齿轮的并加以比较 大齿轮的数值大 2） 设计计算对比计算结果，有齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于齿根弯曲疲劳强度计算的法模数取，以可满足弯曲强度。但为了满足接触疲劳强度得的分度圆直径mm来计算齿数。于是由 取，则，取9.几何尺寸计算（1）计算中心距 将中心距圆整为634（2）按圆整后的中心距修正螺旋角：因改变不多，故参数，等不必修正。（3）.计算大小齿轮分度圆直径：mmmm计算齿宽mm因为有键，所以mm取mm。齿轮的具体数据见表4.2表4.2 齿轮数据材料热处理硬度齿数模数螺旋角中心距调质（小齿轮）mmmm钢 调质（大齿轮）mm低速级齿轮的设计1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）选用斜齿轮传动；2）选用7级精度（GB10095-88）；3）材料选择。由文献3，表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS；4）选小齿轮齿数，大齿轮齿数，取；5）选取螺旋角，初选。2.按齿面接触强度设计：由设计计算公式（10-21）进行计算，即1） 确定公式内的各计算数值试选；由文献3，图，选取区域系数；由文献3，图，查得，；可知：；由式10-11得，齿宽系数当文献3，表10-7选取时，由文献3，表10-6查得材料的单位影响系数MPa；由文献3，图，按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限MPa, MPa；由式10-13，计算应力循环次数（设使用寿命为15年），式中：齿轮的转速；每转一周单个齿所受应力次数；齿轮的工作寿命；所以 ：由文献3，图10-19查得接触疲劳寿命系数，；计算接触疲劳许用应力：取失效率为，安全系数，由式10-12得:MPaMPa所以：MPa按式10-21计算得：mm 取mm3.计算圆周速度：m/s4.计算齿宽及模数mm，取mm；mmmm5.计算纵向重合度：6.计算载荷系数：式中： 使用系数；动载系数；齿间载荷分配系数；齿向载荷分布系数；由文献3，表10-2查得已知m/s，齿轮精度为7级，由文献3，图10-8查得由文献3，表10-4查得对称布置得得计算公式：由文献3，图10-13查得由文献3，表10-3查得所以载荷系数：按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径：由式得：mm7.计算模数：则mm取mm8.按齿根强度设计2） 确定计算参数（1）技术载荷系数（2）根据纵向重合度从图10-28查得螺旋角影响系数（3）计算当量齿数（4）查取齿形系数由文献3，表10-5查得（5）查取应力校正系数由文献3，表10-5查得 （6）由文献3，图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳极限MPa；大齿轮的弯曲疲劳极限MPa;（7）由文献3，图10-18查得弯曲疲劳弯曲寿命系数 （8）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数，由式（10-12）得（9）计算大，小齿轮的并加以比较 大齿轮的数值大 3） 设计计算对比计算结果，有齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数大于齿面接触疲劳强度计算的法面模数取，以可满足弯曲强度。但为了满足接触疲劳强度得的分度圆直径mm来计算齿数。于是由取，则，取 9.几何尺寸计算（1）计算中心距将中心距圆整为908（2）按圆整后的中心距修正螺旋角：因改变不多，故参数，等不必修正。（3）.计算大小齿轮分度圆直径：mmmm计算齿宽mm因为有键，所以mm取mm。齿轮的具体数据见表4.3表4.3 齿轮数据材料热处理硬度齿数模数螺旋角中心距调质（小齿轮）mmmm钢 调质（大齿轮）mm4.2 选择联轴器根据文献5选择联轴器，由于传动轴系载荷变化性质不同以及联轴器本身的结构特点和性能不同，联轴器实际传递的转矩不等于传动轴系理论上需传递的转矩，通常 (4.5) 式中：理论转矩(Nm)，在有制动器的传动系统，当制动器的理论转矩大于动力机的理论转矩时，应按前者计算联轴器； 分别为驱动功率(kW)和转速(r/min)；工作情况系数；动力机系数；启动系数；温度系数。由文献5，表22.1-1得，代入公式(4.5)得 Nm电机输出轴 mm，减速器输入轴 mm；满足以上要求可选择 ML10型梅花形弹性联轴器，弹性件型号为MT10-b；公称转矩Nm，许用转数r/min，轴孔直径mm, mm。4.3 轴承的选择和轴的设计1.高速轴的轴承选用角接触球轴承66322，mm, mm.中速轴的轴承选用圆锥滚子轴承32040，mm, mm.低速轴的轴承选用圆锥滚子轴承32048，mm, mm.2.高速轴的最小轴径为联接联轴器端，可知mm。采用轴肩固定，轴肩，由此可得轴的各段尺寸。 中速轴，低速轴根据轴承中径和轴肩确定各段尺寸。4.4 润滑方式的选择根据本减速器的工作环境和结构，选用飞溅润滑，是靠泡在油池中的零件本身或附着在轴上的甩油环将油搅动，使之飞溅在摩擦表面上。润滑油选用重型工业齿轮油100。4.5 箱体尺寸表4.4 箱体尺寸名 称代 号尺 寸 关 系下 箱 座 壁 厚 26 上 箱 盖 壁 厚 24下箱座剖分面处凸缘厚度 39 上箱座剖分面处凸缘厚度 36 地脚螺栓底脚厚度 65 箱座上的肋厚 22 箱盖上的肋厚 20 轴承旁联接螺栓直径 M36 轴承旁联接螺栓通孔直径 38 轴承旁联接螺栓沉头座直径 76 轴承旁凸台的凸缘尺寸 24 20 上下箱体联接螺栓直径 M48 上下箱体联接螺栓通孔直径 50 上下箱体联接螺栓沉头座直径 100 箱缘尺寸 （扳手空间） 20 16 地脚螺栓直径 M24 地脚螺栓孔直径 30名 称代 号尺 寸 关 系 地脚螺栓沉头座直径 60 底脚凸缘尺寸 （扳手空间） 32 30 圆锥定位销直径 16 地脚螺栓数目 减速器中心高 918 检查孔盖联接螺钉直径 10 轴承旁凸台半径 20 轴承旁凸台高度 270 轴承端盖外径 600 轴承旁联接螺栓距离 600 箱体外壁至轴承座端面的距离 50 大齿轮顶圆与箱体内壁间距离 32 齿轮端面与箱体内壁间距离 265 矫正辊的强度计算5.1 矫正辊的受力分析1.作用在矫正辊上的压力和矫正扭矩示意图图5.作用在矫正辊上的压力（矫正力）2由于作用在第3辊的矫正力为最大值，所以只需对第3辊进行扭矩计算和强度校核。5.2 作用在矫正辊上的压力和矫正扭矩 1 选择矫正辊的材料根据文献6矫正辊的材料可选择：60CrMoV；力学性能：抗拉强度Mpa，屈服强度Mpa，伸长率；表面硬度：HB。2作用在矫正辊上的压力由第2章第3节得N3作用在矫正辊上的矫正扭矩根据文献1第三辊矫正扭矩公式为 (5.1)式中：辊子直径，mm；轧件的塑性弯曲力矩，Nmm；小变形矫正方案的残余曲率最大值，mm-1作用在第三辊上的矫正压力，N； 辊子与轧件的滚动摩擦系数，考虑可能出现较大的滑动摩擦，则对于钢板，=0.0008m；辊子轴承的摩擦系数，滑动轴承；辊子轴承处直径,d=160mm；将数据代入公式(5.1)得Nm