φ650型钢轧机主传动系统设计(附件)【字数：7378】
摘 要本次设计主要是针对Φ650型钢轧机的主传动系统，本篇主要介绍了轧钢机的一些概况以及轧机设计中的一些计算过程，主要是针对Φ650型钢轧机中主传动系统这一块的设计。同时也介绍了轧钢机的定义、分类、组成等基本情况。主要计算过程如下电机的选型是整个设计至为重要的一点，需要根据已给参数计算出轧制力，然后进行电机轴上各项力矩的计算，其中包含了轧制力矩、附加摩擦力矩、空转力矩和动力矩。进一步画出静载荷图，根据最大静载荷相关计算初选电机型号，随后对之进行过载和发热核算。后面介绍了主传动装置各部分类型和作用并设计出了Φ650型钢轧机主传动系统型式。最后介绍了轧钢机的日常检修与保养，其中主要是润滑保养。
目 录
第一章 绪论 1
1.1轧钢机的概述 1
1.2型钢轧机的特点、组成、应用及设计基本要求 2
第二章 Φ650型钢轧机的主要技术参数设计 5
2.1轧制的基本概念 5
2.2Φ650型钢轧机轧制力的设计方法及公式 5
2.3Φ650型钢轧机电动机轴上力矩的设计计算 7
2.4Φ650型钢轧机主电机容量的计算 10
第三章 Φ650型钢轧机主传动系统设计 13
3.1Φ650型钢轧机主传动系统型式设计 13
3.2联轴器选型 13
3.3联接轴的选用 13
第四章 轧钢机的日常检修与保养 15
4.1轧钢机的日常检修 15
4.2轧钢机的润滑与保养 15
结束语 17
致 谢 18
参考文献 19
第一章 绪论
1.1轧钢机的概述
1.1.1轧钢机的定义
轧钢机，顾名思义，就是用来轧制钢材的机械设备。但是轧钢机又不仅仅是指的一台完成轧制作业的机械。通常来说，轧钢机包括一整套完成轧制钢材的生产工艺所需要的设备，其中包括加热、轧制、运输、矫直、剪切、包装等等这一系列的工序。
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图11 三辊轧机
1.1.2轧钢机的分类
由于轧钢工业的快速发展，钢材的种类越来越多，这就使得轧钢机的种类也变得多样 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
化，这样才能满足各种轧制和生产需求。一般我们可以按照构造、布置和用途来将轧钢机进行分类。
1.按照构造分类
由于轧辊的数量不同、形状不同和配置方式不同，可以按照构造分类如下：二辊式、三辊式、三辊劳特式（中辊浮动）、复二辊式、四辊式、十二辊式、二十辊式、偏八辊式（MKW式）、行星式、立辊式、二辊万能式、H型钢轧机、斜辊式、45°式、特殊轧机。
2.按照布置分类
轧钢机按照布置分类一般有如下分类：单机座式、横一列式、二列式、三列式、双机座串列式、连续式、半连续式、串列布棋式等。
3.按照用途分类
轧钢机按照用途分类主要是由于加工不同大小的产品所需要的轧机大小不一样，故有如下分类：开坯机、型钢轧机（轧梁轧机、小型轧机、中型轧机、大型轧机、线材轧机）、钢板轧机、冷轧板带轧机、钢管轧机、特种轧机等。
1.2型钢轧机的特点、组成、应用及设计基本要求
1.2.1型钢轧机的特点
型钢轧机，顾名思义，就是用来加工型钢的轧机。而型钢和普通的钢的区别就在于型钢是长条形状的且其横截面有固定的形状（如H型、工型等）。再根据横截面的形状简单分类的话，型钢可以分为复杂断面型钢（异型钢）和简单断面型钢。由于型钢的种类繁多、外形奇特，所以比一般的钢材要更难加工出来。这样就使得型钢轧机的功能必须比普通轧钢机更全面。型钢轧机如果按照机座的布置方式不同可以分为横列式、纵列式、连续式和步棋式。型钢轧机的产品规格范围广大，运用多样，基本可以满足各种要求的钢材的轧制。目前大部分的型钢轧机主要是靠热轧的方式来生产。
1.2.2型钢轧机的结构组成
型钢轧机一般由以下几个部分组成：
轧辊 是使金属塑性变形的部件，以Φ650型钢轧机的轧辊为例，由于第一轧辊主要用来开坯，对压下量的要求较大，所以要求轧辊有较高的强度和韧性，普遍采用铸钢或者锻钢作轧辊材料，第二道第三道轧辊要求有较好的耐磨性，普遍采用铸铁作轧辊材料。
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图12 轧辊
2.轧辊轴承 支承轧辊并且将轧辊在机架中的位置保持不变，由于轴承受到来自各方位较大的负荷并且大小不一，因此一般轴承材料的选用需要考虑到它的强度和刚度并且要尽量光滑以减小摩擦，这样也能使换辊的操作更为方便。轴承有两大类，分别为滑动轴承和滚动轴承。滑动轴承又分为很多类，其中带金属的滑动轴承一般具有较好的刚性和耐热性但摩擦系数高，工作寿命短。带压层胶布的轴承一般摩擦系数低，工作寿命长，但是耐热性与刚性都比较差。新式的液体摩擦轴承因其在工作的时候在运转中会在两个摩擦物体之间产生一层油膜，这样就使两个面不直接接触，故也属于滑动轴承类型。滚动轴承具有摩擦系数低、寿命长、精度高等特点，所以现在受到广泛运用，但其缺点是不能承受高压高速高负荷的工作环境。
3.轧辊的调整装置 调整装置主要是用来调整轧辊的相对位置来保证轧制所需要的压下量，这样轧制出来的轧件才能是满足我们要求的断面尺寸的合格的轧件。型钢轧机的轧辊调整装置有两种，分别是在轴向的调整和在径向的调整。在轴向的调整主要是调整轧辊的轴向位置来使轧槽对中，这样才能够保证孔型形状的正确性，相对比较简单，可以用手动慢速调整。径向调整装置是指在径向上面调整工作辊之间的轴距，这样能够保证正确的辊缝开度，进而使压下量确定以及调整两工作辊的平行度和调整轧制线高度。
4.机架 是轧钢机工作机座的核心骨架，他需要承受整个轧制过程中的全部轧制力，这就要求机架材料的选用必须满足一定的刚度、强度和韧性。示意图如图13所示，机架对整个轧钢机来说是非常重要的一个组成部分，机架的设计选择就需要非常谨慎。
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图13 机架示意图
1.2.3设计的基本要求
本次设计主要目标是设计一个热轧的水平式型钢轧机，传动主减速机速比为50，该轧机能够使断面尺寸为320×480 mm的钢坯，经过三道次的轧制，得到成品断面平均尺寸为160×480 mm，轧件材料密度ρ=7.8t/。钢坯长度尺寸：12000 mm，初步设定轧制第一道次压下量30%，第二道次15%，第三道次16%。各道次之间时间间隔统一都为20s。轧机不带飞轮。轧制不计前滑值S。电机与减速箱之间的传动采用齿式联轴器、减速箱与轧辊之间的传动采用鼓型齿式联轴器。初定轧辊的传动路线：主电机—联轴器（和制动器）—减速机—联轴器—齿轮座—万向接轴—轧辊。本次设计任务相对还是比较重的，虽然不需要设计整个轧机的具体明细尺寸，但我需要把设计重心放在对主传动系统的设计之中。主传动系统是整个轧机的灵魂，它决定了轧机能否按照预期要求完成轧制工作。主传动系统包含的装置比较多，我需要首先考虑的就是电动机的计算选型，还有减速机的计算选型，然后就是联轴器和连接轴、轧辊的选用，这些都需要我根据设计要求，经过一系列的计算然后查阅相关设计手册才能定下来的，在定完之后还要进一步进行校核，比如电机就要完成发热验算和过载运算。
目 录
第一章 绪论 1
1.1轧钢机的概述 1
1.2型钢轧机的特点、组成、应用及设计基本要求 2
第二章 Φ650型钢轧机的主要技术参数设计 5
2.1轧制的基本概念 5
2.2Φ650型钢轧机轧制力的设计方法及公式 5
2.3Φ650型钢轧机电动机轴上力矩的设计计算 7
2.4Φ650型钢轧机主电机容量的计算 10
第三章 Φ650型钢轧机主传动系统设计 13
3.1Φ650型钢轧机主传动系统型式设计 13
3.2联轴器选型 13
3.3联接轴的选用 13
第四章 轧钢机的日常检修与保养 15
4.1轧钢机的日常检修 15
4.2轧钢机的润滑与保养 15
结束语 17
致 谢 18
参考文献 19
第一章 绪论
1.1轧钢机的概述
1.1.1轧钢机的定义
轧钢机，顾名思义，就是用来轧制钢材的机械设备。但是轧钢机又不仅仅是指的一台完成轧制作业的机械。通常来说，轧钢机包括一整套完成轧制钢材的生产工艺所需要的设备，其中包括加热、轧制、运输、矫直、剪切、包装等等这一系列的工序。
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图11 三辊轧机
1.1.2轧钢机的分类
由于轧钢工业的快速发展，钢材的种类越来越多，这就使得轧钢机的种类也变得多样 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
化，这样才能满足各种轧制和生产需求。一般我们可以按照构造、布置和用途来将轧钢机进行分类。
1.按照构造分类
由于轧辊的数量不同、形状不同和配置方式不同，可以按照构造分类如下：二辊式、三辊式、三辊劳特式（中辊浮动）、复二辊式、四辊式、十二辊式、二十辊式、偏八辊式（MKW式）、行星式、立辊式、二辊万能式、H型钢轧机、斜辊式、45°式、特殊轧机。
2.按照布置分类
轧钢机按照布置分类一般有如下分类：单机座式、横一列式、二列式、三列式、双机座串列式、连续式、半连续式、串列布棋式等。
3.按照用途分类
轧钢机按照用途分类主要是由于加工不同大小的产品所需要的轧机大小不一样，故有如下分类：开坯机、型钢轧机（轧梁轧机、小型轧机、中型轧机、大型轧机、线材轧机）、钢板轧机、冷轧板带轧机、钢管轧机、特种轧机等。
1.2型钢轧机的特点、组成、应用及设计基本要求
1.2.1型钢轧机的特点
型钢轧机，顾名思义，就是用来加工型钢的轧机。而型钢和普通的钢的区别就在于型钢是长条形状的且其横截面有固定的形状（如H型、工型等）。再根据横截面的形状简单分类的话，型钢可以分为复杂断面型钢（异型钢）和简单断面型钢。由于型钢的种类繁多、外形奇特，所以比一般的钢材要更难加工出来。这样就使得型钢轧机的功能必须比普通轧钢机更全面。型钢轧机如果按照机座的布置方式不同可以分为横列式、纵列式、连续式和步棋式。型钢轧机的产品规格范围广大，运用多样，基本可以满足各种要求的钢材的轧制。目前大部分的型钢轧机主要是靠热轧的方式来生产。
1.2.2型钢轧机的结构组成
型钢轧机一般由以下几个部分组成：
轧辊 是使金属塑性变形的部件，以Φ650型钢轧机的轧辊为例，由于第一轧辊主要用来开坯，对压下量的要求较大，所以要求轧辊有较高的强度和韧性，普遍采用铸钢或者锻钢作轧辊材料，第二道第三道轧辊要求有较好的耐磨性，普遍采用铸铁作轧辊材料。
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图12 轧辊
2.轧辊轴承 支承轧辊并且将轧辊在机架中的位置保持不变，由于轴承受到来自各方位较大的负荷并且大小不一，因此一般轴承材料的选用需要考虑到它的强度和刚度并且要尽量光滑以减小摩擦，这样也能使换辊的操作更为方便。轴承有两大类，分别为滑动轴承和滚动轴承。滑动轴承又分为很多类，其中带金属的滑动轴承一般具有较好的刚性和耐热性但摩擦系数高，工作寿命短。带压层胶布的轴承一般摩擦系数低，工作寿命长，但是耐热性与刚性都比较差。新式的液体摩擦轴承因其在工作的时候在运转中会在两个摩擦物体之间产生一层油膜，这样就使两个面不直接接触，故也属于滑动轴承类型。滚动轴承具有摩擦系数低、寿命长、精度高等特点，所以现在受到广泛运用，但其缺点是不能承受高压高速高负荷的工作环境。
3.轧辊的调整装置 调整装置主要是用来调整轧辊的相对位置来保证轧制所需要的压下量，这样轧制出来的轧件才能是满足我们要求的断面尺寸的合格的轧件。型钢轧机的轧辊调整装置有两种，分别是在轴向的调整和在径向的调整。在轴向的调整主要是调整轧辊的轴向位置来使轧槽对中，这样才能够保证孔型形状的正确性，相对比较简单，可以用手动慢速调整。径向调整装置是指在径向上面调整工作辊之间的轴距，这样能够保证正确的辊缝开度，进而使压下量确定以及调整两工作辊的平行度和调整轧制线高度。
4.机架 是轧钢机工作机座的核心骨架，他需要承受整个轧制过程中的全部轧制力，这就要求机架材料的选用必须满足一定的刚度、强度和韧性。示意图如图13所示，机架对整个轧钢机来说是非常重要的一个组成部分，机架的设计选择就需要非常谨慎。
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图13 机架示意图
1.2.3设计的基本要求
本次设计主要目标是设计一个热轧的水平式型钢轧机，传动主减速机速比为50，该轧机能够使断面尺寸为320×480 mm的钢坯，经过三道次的轧制，得到成品断面平均尺寸为160×480 mm，轧件材料密度ρ=7.8t/。钢坯长度尺寸：12000 mm，初步设定轧制第一道次压下量30%，第二道次15%，第三道次16%。各道次之间时间间隔统一都为20s。轧机不带飞轮。轧制不计前滑值S。电机与减速箱之间的传动采用齿式联轴器、减速箱与轧辊之间的传动采用鼓型齿式联轴器。初定轧辊的传动路线：主电机—联轴器（和制动器）—减速机—联轴器—齿轮座—万向接轴—轧辊。本次设计任务相对还是比较重的，虽然不需要设计整个轧机的具体明细尺寸，但我需要把设计重心放在对主传动系统的设计之中。主传动系统是整个轧机的灵魂，它决定了轧机能否按照预期要求完成轧制工作。主传动系统包含的装置比较多，我需要首先考虑的就是电动机的计算选型，还有减速机的计算选型，然后就是联轴器和连接轴、轧辊的选用，这些都需要我根据设计要求，经过一系列的计算然后查阅相关设计手册才能定下来的，在定完之后还要进一步进行校核，比如电机就要完成发热验算和过载运算。
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