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1、 辽宁科技大学本科生毕业论文 第5页十一辊中板矫正机设计摘要随着生产技术的进步和现代化改造的实施，中厚板生产向着高效化、高质量的方向发展，对厚度在460 mm的常规产品，各生产单位均采用了线上的多辊矫正设备，为了满足日益提高的板形、板面质量要求，多辊矫正设备得到了进一步的发展。因此，我对矫正机进行相应的设计，以降低成本，提高效率、产量和质量来满足生产及客户的要求。本篇论文中，首先论述了矫正机的背景与发展状况，以及未来的发展趋势，并根据当前实际情况，考虑经济性和效率性等相关因素，对相关设备做了合理选用；然后对本次设计的中厚板矫正机进行了相应的设计。该矫正机用于中厚板生产线，为四重十一辊矫正，采用
2、机械压下，机架为预应力机架。在设计计算中，首先，确定了主传动系统的结构参数，并根据矫正力、矫正力矩和主电机功率及工作特点选择主传动系统的电机类型和型号；其次，确定了压下系统的结构参数，并根据驱动压下螺丝的驱动力矩和电机功率选择压下电机的类型和型号；再次，对压下系统蜗轮蜗杆减速机进行了设计与校核；再次，对工作辊的强度和轴承的寿命进行了相应的校核；最后，讨论了润滑方式以及设备环保经济可行性分析等内容。关键词：中板矫正机；主传动系统；压下系统；矫正辊The Design of the Eleven Roll Plate Straightening MachineAbstractWith the de
3、velopment of technology and the implement of Modernization, production of plate straightening moves towards efficient and high quality direction. For thikness of 460mm conventional Products, every production department adopts Multi-roll correction equipment. In order to meet the requirements of ever
4、-inceasing plate types and quality of boards, the multi-roll correction equipment gets improved. Now we are studying and designing the straightening machine to reduce costs and improve efficiency, output and quality, meeting the requirements of production and our customers.In this thesis. Background
5、, deveopment status and trend of straightening machine were firstly discussed and according to the present situation, considering economy and efficiency-related factors, I select some related equipment reasonablely and then have a corresponding design of the plate straightening machine. This straigh
6、tening machine is used in plate straightening machine production line, choosing reversible straightening for 11 four-roll and with mechanical pressure and prestressed rack. In the design of calculating, firstly make sure the main drive system and according to the straightening force, correct torque,
7、 the main motor power and work characteristics, we choose types and models for the main drive system; then plan and check the reduction worm reducer system; next check the intensity of work roll and life-span of bearing; lastly, make sure ways of lubrication as well as economic feasibility analysis
8、of equipment.Key words: Plate straightening machine；Main drive system；Pressure system；Straightening roller目录摘要IAbstractII1 绪论11.1 矫正机的发展趋势11.2 矫正机的主要产品、技术性能与工艺参数21.3 矫正机的类型、特点、结构组成21.4 矫直机的工作原理52 总体方案设计62.1 矫正方案62.1.1 小变形矫直方案62.1.2 大变形矫直方案62.2 矫正工艺62.3 矫正机的主传动系统72.3.1 机座形式72.3.2 主传动装置组成和作用82.4 压下机构组
9、成和作用92.4.1 蜗轮蜗杆减速机112.4.2 压下螺丝和压下螺母112.4.3 离合器113 十一辊中板矫正机力能参数计算123.1 原始数据123.2 辊式矫正机基本参数确定123.2.1 辊径与辊距的确定123.2.2 辊身长度的确定143.2.3 矫正辊辊颈尺寸的确定143.2.4 矫正辊传动端的尺寸153.3 辊式矫正机力能参数的计算153.3.1 作用在矫正辊上的压力（矫正力）153.3.2 作用在矫正辊上的矫正扭矩193.4 辊式矫正机主电机的选择203.4.1 矫正功率的确定203.4.2 选择电动机214 主要零件的强度校核224.1 矫直辊强度校核224.1.1 第三辊
10、的传动力矩224.1.2 第三辊上弯曲力矩和支反力的确定234.1.3 第三矫正辊强度校核284.2 工作辊轴承校核295 低速级齿轮设计316 轴的设计与校核376.1 轴的结构设计376.2 轴的强度校核386.3 精确校核轴的疲劳强度397 润滑方式的选择417.1 辊系的润滑417.2 压下蜗轮蜗杆的润滑417.2.1 润滑油的选择427.2.2 润滑油给油方法及油量427.3 压下螺丝螺母的润滑427.4 齿轮减速器中齿轮的润滑438 设备的环保、可靠性和经济可行性分析448.1 设备的环保性分析448.2 设备的可靠性448.3 设备的经济性分析46结论48致谢49参考文献501
11、绪论1.1 矫正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
12、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
13、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。1.2 矫正机的主要产品、技术性能与工艺参数中板矫正机生产的主要产品除
14、了一些常见产品外，主要还生产建筑、造船、汽车、石油、化工、国防、矿山等专用钢材。该矫直机的技术参数主要有：工作方式，压下方式，可倾斜调整，传动矫正辊数，矫正辊直径，矫正辊辊矩，矫正辊辊身长度，矫正辊数量，中间辊辊数，中问辊直径，中间辊辊矩，支承辊辊径，支承辊排数，矫正辊辊面标高，上辊系的倾动，向倾斜调整，矫正辊传动方式，压下平衡机构，采用弹簧平衡等。工艺要求：针对矫正机的要求提高，矫直机的主电机要由以前的一台电机改为两台，而减速机内部还是3根轴，中间有一共用轴，2台电机通过它连接起来，保证了两台电机的速度始终达到一致。在速度一致的情况下，还要两台电机达到转矩分配，即要求两台电机转矩一致，这就需
15、要两台电机实现主从控制主从应用中，主传动是典型的速度控制，从传动是速度或转矩控制。1.3 矫正机的类型、特点、结构组成轧件在轧制、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
