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  线材轧机的设计设计目的及意义 通过毕业设计培育学生查阅资料、方案设计、参数确定、理论分析、设计计算、分析及解决实际问题的能力，达到高级工程技术应用型人才的基本训练要求。 线材是重要的轧制产品之一，它在国民经济中占有很重要的地位。近些年来，热轧线材的生产的基本工艺技术和装备有了快速的进步和发展。本次设计的内容是展现近年来国内外线材生产发展成果，特别是高速线材生产的先进的技术与装备、科研新成果、基本理论、生产经验等。摘要 设计的轧钢机为2503型钢轧钢机，轧辊的直径为250 mm。轧钢机主要用来为轧制小型线材，采用三辊式工作机座。轧钢机的主要设备是由一个主机列组成的。轧钢机的主机列是由原动机，传动装置和执行机构三个基本部分所组成的。采用的配置方式为电动机减速机齿轮机座轧机。由于轧辊的转向和转速不可逆转，原动机采用造价较底的高速交流主电机。考虑到轧制负荷很不均匀，为了均衡电机负荷，减少电机的容量，在减速机和电动机之间加有飞轮。齿轮机座：其用途是传递转矩给工作辊，设计采用三个直径相等的圆柱形人字齿轮在垂直面排成一排，装在密闭的箱体内。联轴器：在减速器与齿轮机座之间采用的是安全连轴器。而主联轴器采用的的梅花接轴联轴器。原始资料原始数据：三棍线材轧机采用复二式布置，三架轧机集中驱动孔型采用椭圆圆孔型，轧制速度为5m/s。设计内容 1.轧制力的计算 1)轧制平均单位压力的确定:在轧制的过程中，轧件在轧辊见承受轧制压力的作用而发生塑性变性，由于轧件塑性变形时的体积不变。 2)轧制总压力的确定 3)轧制力矩的确定 4)电动机的选择设计中，电机的功率要参考现场轧机的功率，故选电机为TRB76，异步电动机。额定功率为280KW，标称电压为380伏，满载时的转速980/分，效率为93。最大的转矩为2.2。 2.飞轮的设计 1)飞轮力矩的确定 :电动机尖峰负荷降低的多少与主传动系统总飞轮力矩有关，而飞轮力矩占总飞轮力矩相当大的比重，故飞轮力矩是飞轮的一个重要参数。2)飞轮的强度的校核 :飞轮的强度应满足规定的要求，才可能正真的保证飞轮安全工作。3.减速器的选择 减速器的特点及选择:底速、重载、冲击负荷大，冲击次数频繁目前用于中小型轧钢机主传动的减速机有两种配置方式： 电动机减速机轧机； 电动机减速机齿轮机座轧机。 在第一种配置方式中，减速机与轧机直接相连，处于剧烈的负荷工作，因此在设计时应根据具体的使用和配置情况加以区别，设计时采用第二种配置方式。4.齿轮机座的设计 在轧机的传动的装置中，齿轮机座用于传递扭距到工作机座的每一个轧辊；其特点是低速、重载、冲击的次数频繁。中小型的轧钢机的齿轮机座一般有二重式、三重式和复合式等三种类形。三重式齿轮机座应用于横列式中小型轧钢机，因此我们采用三重式齿轮机座 。5.轧钢机工作机座的设计 工作机座是轧钢机的执行机构。他是由轧辊及其轴承、轧辊调整装置，机架及辊座等部件的组成。轧辊与轧辊轴承座是整个工座机做的核心部分 设计总量论文总计66页图纸5张(A0 :1张 A1 :2张 A2 :两张)致谢 本次设计在4位指导老师的辛勤指导下，顺利完成了。在此次的设计中，我获得的许多从书本难以获得的知识，实践能力在此设计中得到了充份的锻炼，各门知识得到了很好的综合训练，不过在此设计中我也有许多的不足之处，独立思考的能力有待进一步的加强。 第I页250 线材轧机的设计摘 要设计的轧钢机为 2503 型钢轧钢机，轧辊的直径为 250 mm。轧钢机主要用来为轧制小型线材，采用三辊式工作机座。轧钢机的主要设备是由一个主机列组成的。轧钢机的主机列是由原动机，传动装置和执行机构三个基本部分所组成的。采用的配置方式为电动机减速机齿轮机座轧机。由于轧辊的转向和转速不可逆转，原动机采用造价较底的高速交流主电机。考虑到轧制负荷很不均匀，为了均衡电机负荷，减少电机的容量，在减速机和电动机之间加有飞轮。齿轮机座：其用途是传递转矩给工作辊，设计采用三个直径相等的圆柱形人字齿轮在垂直面排成一排，装在密闭的箱体内。联轴器：在减速器与齿轮机座之间采用的是安全连轴器。而主联轴器采用的的梅花接轴联轴器。关键词：关键词：轧钢机，齿轮机座，飞轮 第II页250 Design of wire rod millAbstractRolling mill designed for 250 x 3 payments rolling mill, roller diameter of 250mm. Rolling mill for rolling mainly to small wire rod, a three roller-working machine Block. Rolling mill equipment is a major component of the mainframe out. Rolling mill is the former mainframe is motivated transmission devices and the three basic components of the implementing agencies. Allocation method used for electric motors - slowdown plane - plus seat - rolling mill.The roller to the irreversible and rotational speed, the original motivation for the introduction of a more rapid exchange of the costs of Electrical. Taking into account the rolling load is uneven, to balance electrical loads and reduce the electrical capacity slowdown in the increase between a flywheel and electric motors. Flywheel design and installation of electric motors in decelerator between its role in the adoption roller and roller idling, a mobile storage device in a balanced transmission loads; gear seat : its purpose is to transmit torque to the work revolve, the equivalent diameter cylindrical design used three words plus people lined up in the vertical plane, packed in sealed .Shaft coupling : in the Block reducer and gear is used between security company axle vehicles. Key words：Rolling mill ，gear seat ，flywheel 第III页目录1 绪论.11.1 轧钢机的定义.11.2 轧钢机的标称.11.3 轧钢机的用途.11.4 小型轧钢机的主机列.22 轧制压力和轧制力矩的计算.52.1 轧制平均单位压力的确定.52.2 轧制总压力的确定.72.3 轧制力矩的确定.82.4 电动机的选择.83 飞轮的设计.93.1 飞轮力矩的确定.93.2 飞轮的强度的校核.114 减速器的选择.134.1 传动比的计算.134.2 减速器的特点、破坏形式.144.2.1 主减速机的特点.144.2.2 主减速机齿轮的破坏形式.144.3 主减速机的结构.154.4 主减速器的润滑及防护措施.154.5 齿轮的材料和热处理.164.6 减速器的工作状态分析.16齿轮机座的设计.175.1 齿轮机座的类型和结构.175.2 齿轮的设计.175.2.1 齿轮节圆的直径.175.2.2 模数、齿数、齿宽、齿顷角.175.2.3 计算力矩的确定.185.2.4 轴端的强度计算.195.2.5 滑动轴承.195.3 密封和漏油问题.195.4 齿轮机座的润滑.20.5 齿轮机座的总述.206 轧钢机工作机座的设计.216.1 工作机座的选择.216.2 轧辊与轧辊轴承的设计.226.2.1 轧辊的类型.22 第IV页6.2.2 轧辊的结构.226.2.3 轧辊的参数.236.2.4 轧辊的材料.236.3 轧辊调整装置的设计.256.4 机架的设计.276.5 机架强度的校核.287 孔型的设计.318 机架的优化设计.338.1 优化分析.338.2 轧机机架结构参数优化设计的数学模型.338.3 设计变量.348.4 目标函数.368.4.1 以机架在垂直方向上弹性变形最小作为目标函数.368.4.2 以机架重量最轻为目标函数.388.4.3 机架变形.388.5 约束条件.388.5.1 性能约束.388.5.2 边界约束.398.6 计算结果及分析.398.6.1 设计变量的数量及取法对设计量取值的影响.398.6.2 以机架变形最小为目标的优化计算.408.7 优化设计应用举例.418.8 优化设计在实际中的应用.438.9 结论.45结论.46致谢.47参考资料.48附录 1.49附录 2.57 第1页1 绪论1.1 轧钢机的定义轧钢机也称为轧钢机械，一般把将被加工的材料在旋转的轧辊间受压力产生的塑性变形即轧制加工机器称为轧钢机，这是简单定义。大多数情况下，轧制生产的全部过程要经过几个轧制过成，还要完成一系列的的辅助工序，如将原材料由仓库运出加热，轧件送往轧辊，轧制、翻转、剪切、打印，轧件收集、卷取成卷等。一个轧件的全过程由多种机械按工艺顺序而成机组来完成，这种机组或机器体系叫轧钢机械或称轧钢机。第一种情况轧钢机由一个或几个工作机座（执行机构）传动机构（齿轮传动、连轴器）和使轧辊转动的电动机组，后一情况轧钢机是由若干台工做机组成，这些机组数目与加工轧材工艺过成生产率相适应，因此，轧钢机按顺序排列并且用辊道或其他运输装置连成一条工艺流水线机器组成机组。轧钢机是机械中使金属在旋转的轧辊中发生变形的那部分设备。主要使设备排列成一定形式的工作线称为轧钢机的主机列。用以完成其他工序的机械设备称为辅助机械。1.2 轧钢机的标称轧钢机的类别与规格与轧钢机的断面尺寸有关，因此轧钢机的初轧和型钢的类是以轧钢的名义直径。也就是说轧钢机的大小是常用与轧件有关的尺寸参数来标称。初轧机和型钢轧机的主要性能参数是轧辊名义直径，因为轧辊的名义直径的大小与其能够轧制的最大断面有关，因此，初轧机和型钢轧机是以轧辊的名义直径标称的。小型轧钢机的名义直径为：180450mm.1.3 轧钢机的用途轧钢机形式有两种：冷轧与热轧，热轧大多数都用在开坯，兼生产一部形钢，这这种轧机的型号有 630650 型轧机，500550 型轧机、650 中型轧机与2300 中板轧机等，冷轧大多数都用在终级轧制，轧带钢的产品很多，有代表性的冷轧板带钢产品金属镀层薄板（包括镀锡板、镀锌板等） 、深冲板（以汽车钢板 第2页最多） 、电工硅钢板、不锈钢和涂层钢板。现也促使冷轧机的装备技术和控制技术向更高的方向发展。型号有 1400mmNKW、1250mmHC 单辊可逆式轧机. 1150mm 二十辊冷轧机,。设计的轧钢机为 2503 轧钢机，轧辊的直径为 250 mm.，轧钢机主要用来为轧制小型线 毫米的方钢；螺纹钢等。其结构的特点为：1、采用三辊式工作机座，主电机不可逆转，中上辊与中下辊交替过钢，实现多道次的轧制。2、由于轧辊的转向和转速不可逆转，可采用造价较底的高速交流主电机在传动装置中装有减速机和

  线材轧机的设计设计目的及意义 通过毕业设计培育学生查阅资料、方案设计、参数确定、理论分析、设计计算、分析及解决实际问题的能力，达到高级工程技术应用型人才的基本训练要求。 线材是重要的轧制产品之一，它在国民经济中占有很重要的地位。近些年来，热轧线材的生产的基本工艺技术和装备有了快速的进步和发展。本次设计的内容是展现近年来国内外线材生产发展成果，特别是高速线材生产的先进的技术与装备、科研新成果、基本理论、生产经验等。摘要 设计的轧钢机为2503型钢轧钢机，轧辊的直径为250 mm。轧钢机主要用来为轧制小型线材，采用三辊式工作机座。轧钢机的主要设备是由一个主机列组成的。轧钢机的主机列是由原动机，传动装置和执行机构三个基本部分所组成的。采用的配置方式为电动机减速机齿轮机座轧机。由于轧辊的转向和转速不可逆转，原动机采用造价较底的高速交流主电机。考虑到轧制负荷很不均匀，为了均衡电机负荷，减少电机的容量，在减速机和电动机之间加有飞轮。齿轮机座：其用途是传递转矩给工作辊，设计采用三个直径相等的圆柱形人字齿轮在垂直面排成一排，装在密闭的箱体内。联轴器：在减速器与齿轮机座之间采用的是安全连轴器。而主联轴器采用的的梅花接轴联轴器。原始资料原始数据：三棍线材轧机采用复二式布置，三架轧机集中驱动孔型采用椭圆圆孔型，轧制速度为5m/s。设计内容 1.轧制力的计算 1)轧制平均单位压力的确定:在轧制的过程中，轧件在轧辊见承受轧制压力的作用而发生塑性变性，由于轧件塑性变形时的体积不变。 2)轧制总压力的确定 3)轧制力矩的确定 4)电动机的选择设计中，电机的功率要参考现场轧机的功率，故选电机为TRB76，异步电动机。额定功率为280KW，标称电压为380伏，满载时的转速980/分，效率为93。最大的转矩为2.2。 2.飞轮的设计 1)飞轮力矩的确定 :电动机尖峰负荷降低的多少与主传动系统总飞轮力矩有关，而飞轮力矩占总飞轮力矩相当大的比重，故飞轮力矩是飞轮的一个重要参数。2)飞轮的强度的校核 :飞轮的强度应满足规定的要求，才可能正真的保证飞轮安全工作。3.减速器的选择 减速器的特点及选择:底速、重载、冲击负荷大，冲击次数频繁目前用于中小型轧钢机主传动的减速机有两种配置方式： 电动机减速机轧机； 电动机减速机齿轮机座轧机。 在第一种配置方式中，减速机与轧机直接相连，处于剧烈的负荷工作，因此在设计时应根据具体的使用和配置情况加以区别，设计时采用第二种配置方式。4.齿轮机座的设计 在轧机的传动的装置中，齿轮机座用于传递扭距到工作机座的每一个轧辊；其特点是低速、重载、冲击的次数频繁。中小型的轧钢机的齿轮机座一般有二重式、三重式和复合式等三种类形。三重式齿轮机座应用于横列式中小型轧钢机，因此我们采用三重式齿轮机座 。5.轧钢机工作机座的设计 工作机座是轧钢机的执行机构。他是由轧辊及其轴承、轧辊调整装置，机架及辊座等部件的组成。轧辊与轧辊轴承座是整个工座机做的核心部分 设计总量论文总计66页图纸5张(A0 :1张 A1 :2张 A2 :两张)致谢 本次设计在4位指导老师的辛勤指导下，顺利完成了。在此次的设计中，我获得的许多从书本难以获得的知识，实践能力在此设计中得到了充份的锻炼，各门知识得到了很好的综合训练，不过在此设计中我也有许多的不足之处，独立思考的能力有待进一步的加强。 第I页250 线材轧机的设计摘 要设计的轧钢机为 2503 型钢轧钢机，轧辊的直径为 250 mm。轧钢机主要用来为轧制小型线材，采用三辊式工作机座。轧钢机的主要设备是由一个主机列组成的。轧钢机的主机列是由原动机，传动装置和执行机构三个基本部分所组成的。采用的配置方式为电动机减速机齿轮机座轧机。由于轧辊的转向和转速不可逆转，原动机采用造价较底的高速交流主电机。考虑到轧制负荷很不均匀，为了均衡电机负荷，减少电机的容量，在减速机和电动机之间加有飞轮。齿轮机座：其用途是传递转矩给工作辊，设计采用三个直径相等的圆柱形人字齿轮在垂直面排成一排，装在密闭的箱体内。联轴器：在减速器与齿轮机座之间采用的是安全连轴器。而主联轴器采用的的梅花接轴联轴器。关键词：关键词：轧钢机，齿轮机座，飞轮 第II页250 Design of wire rod millAbstractRolling mill designed for 250 x 3 payments rolling mill, roller diameter of 250mm. Rolling mill for rolling mainly to small wire rod, a three roller-working machine Block. Rolling mill equipment is a major component of the mainframe out. Rolling mill is the former mainframe is motivated transmission devices and the three basic components of the implementing agencies. Allocation method used for electric motors - slowdown plane - plus seat - rolling mill.The roller to the irreversible and rotational speed, the original motivation for the introduction of a more rapid exchange of the costs of Electrical. Taking into account the rolling load is uneven, to balance electrical loads and reduce the electrical capacity slowdown in the increase between a flywheel and electric motors. Flywheel design and installation of electric motors in decelerator between its role in the adoption roller and roller idling, a mobile storage device in a balanced transmission loads; gear seat : its purpose is to transmit torque to the work revolve, the equivalent diameter cylindrical design used three words plus people lined up in the vertical plane, packed in sealed .Shaft coupling : in the Block reducer and gear is used between security company axle vehicles. Key words：Rolling mill ，gear seat ，flywheel 第III页目录1 绪论.11.1 轧钢机的定义.11.2 轧钢机的标称.11.3 轧钢机的用途.11.4 小型轧钢机的主机列.22 轧制压力和轧制力矩的计算.52.1 轧制平均单位压力的确定.52.2 轧制总压力的确定.72.3 轧制力矩的确定.82.4 电动机的选择.83 飞轮的设计.93.1 飞轮力矩的确定.93.2 飞轮的强度的校核.114 减速器的选择.134.1 传动比的计算.134.2 减速器的特点、破坏形式.144.2.1 主减速机的特点.144.2.2 主减速机齿轮的破坏形式.144.3 主减速机的结构.154.4 主减速器的润滑及防护措施.154.5 齿轮的材料和热处理.164.6 减速器的工作状态分析.16齿轮机座的设计.175.1 齿轮机座的类型和结构.175.2 齿轮的设计.175.2.1 齿轮节圆的直径.175.2.2 模数、齿数、齿宽、齿顷角.175.2.3 计算力矩的确定.185.2.4 轴端的强度计算.195.2.5 滑动轴承.195.3 密封和漏油问题.195.4 齿轮机座的润滑.20.5 齿轮机座的总述.206 轧钢机工作机座的设计.216.1 工作机座的选择.216.2 轧辊与轧辊轴承的设计.226.2.1 轧辊的类型.22 第IV页6.2.2 轧辊的结构.226.2.3 轧辊的参数.236.2.4 轧辊的材料.236.3 轧辊调整装置的设计.256.4 机架的设计.276.5 机架强度的校核.287 孔型的设计.318 机架的优化设计.338.1 优化分析.338.2 轧机机架结构参数优化设计的数学模型.338.3 设计变量.348.4 目标函数.368.4.1 以机架在垂直方向上弹性变形最小作为目标函数.368.4.2 以机架重量最轻为目标函数.388.4.3 机架变形.388.5 约束条件.388.5.1 性能约束.388.5.2 边界约束.398.6 计算结果及分析.398.6.1 设计变量的数量及取法对设计量取值的影响.398.6.2 以机架变形最小为目标的优化计算.408.7 优化设计应用举例.418.8 优化设计在实际中的应用.438.9 结论.45结论.46致谢.47参考资料.48附录 1.49附录 2.57 第1页1 绪论1.1 轧钢机的定义轧钢机也称为轧钢机械，一般把将被加工的材料在旋转的轧辊间受压力产生的塑性变形即轧制加工机器称为轧钢机，这是简单定义。大多数情况下，轧制生产的全部过程要经过几个轧制过成，还要完成一系列的的辅助工序，如将原材料由仓库运出加热，轧件送往轧辊，轧制、翻转、剪切、打印，轧件收集、卷取成卷等。一个轧件的全过程由多种机械按工艺顺序而成机组来完成，这种机组或机器体系叫轧钢机械或称轧钢机。第一种情况轧钢机由一个或几个工作机座（执行机构）传动机构（齿轮传动、连轴器）和使轧辊转动的电动机组，后一情况轧钢机是由若干台工做机组成，这些机组数目与加工轧材工艺过成生产率相适应，因此，轧钢机按顺序排列并且用辊道或其他运输装置连成一条工艺流水线机器组成机组。轧钢机是机械中使金属在旋转的轧辊中发生变形的那部分设备。主要使设备排列成一定形式的工作线称为轧钢机的主机列。用以完成其他工序的机械设备称为辅助机械。1.2 轧钢机的标称轧钢机的类别与规格与轧钢机的断面尺寸有关，因此轧钢机的初轧和型钢的类是以轧钢的名义直径。也就是说轧钢机的大小是常用与轧件有关的尺寸参数来标称。初轧机和型钢轧机的主要性能参数是轧辊名义直径，因为轧辊的名义直径的大小与其能够轧制的最大断面有关，因此，初轧机和型钢轧机是以轧辊的名义直径标称的。小型轧钢机的名义直径为：180450mm.1.3 轧钢机的用途轧钢机形式有两种：冷轧与热轧，热轧大多数都用在开坯，兼生产一部形钢，这这种轧机的型号有 630650 型轧机，500550 型轧机、650 中型轧机与2300 中板轧机等，冷轧大多数都用在终级轧制，轧带钢的产品很多，有代表性的冷轧板带钢产品金属镀层薄板（包括镀锡板、镀锌板等） 、深冲板（以汽车钢板 第2页最多） 、电工硅钢板、不锈钢和涂层钢板。现也促使冷轧机的装备技术和控制技术向更高的方向发展。型号有 1400mmNKW、1250mmHC 单辊可逆式轧机. 1150mm 二十辊冷轧机,。设计的轧钢机为 2503 轧钢机，轧辊的直径为 250 mm.，轧钢机主要用来为轧制小型线 毫米的方钢；螺纹钢等。其结构的特点为：1、采用三辊式工作机座，主电机不可逆转，中上辊与中下辊交替过钢，实现多道次的轧制。2、由于轧辊的转向和转速不可逆转，可采用造价较底的高速交流主电机在传动装置中装有减速机和

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