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1、第I页辽宁科技大学本科生毕业设计160T过跨车的设计摘要随着钢铁工业突飞猛进的发展，冶炼方法及冶炼设备也在逐步得以改进。特别是转炉炼钢在我国的发展速度很快，转炉的钢产量和品种不断增加，转炉的容量也在不断扩大。为了提高生产效率，降低能耗，减轻工人劳动强度，保证在几十分钟内炼出合格的钢水，转炉设备及其辅助设备都必须具有较高的机械化和自动化水平。本篇论文，首先整理了有关于铁水车和钢水车的资料，了解铁水车的种类、特点以及其应用范围，工作原理和结构特点。并且论述了铁水车和钢水车在国内外的应用情况及发展趋势。然后对本次设计的160T铁水过跨车的行走机构进行设计。行走机构由电动机、传动装置、联轴器、传动轴、
2、车轮组和制动器所组成。首先，确定过跨车的行走速度以及总重量。然后，根据行走速度以及总重量确定走行机构的电动机和减速器，选择行走机构传动系统的联轴器、制动器、轴承，以及行走机构的轨道和车轮。最后，对所选的电动机、减速器的齿轮、轴、轴承等重要零件进行校核,确定润滑方式以及分析环保和经济性。关键词：铁水车；160T过跨车；行走机构；电动机；减速器全套图纸，加153893706The Design of The 160T Hot Metal Cross CarAbstractWith the rapid development of the iron and steel industry, smelt
3、ing and refining equipment has gradually improved. Particularly,BOF in our country is developing rapidly, the converter steel production and varieties is increasing,the capacity of converter is also expanding. In order to improve productivity and reduce energy consumption, reduce labor intensity of
4、workers, and ensure smelting qualified molten stell in a few minutes, converter equipment and auxiliary equipment must have a higher level of mechanization and automation.In this paper, first of all,collect information of the molten hot metal cars and trucks,understanding the types of hot metal cars
5、, characteristics and scope of its application, the working principles and structural features. And discusses the molten hot metal cars and trucks application and development trends at home and abroad.Then,design the walking mechanism of this 160T hot metal cross car.Walking mechanism fromed by the
6、motor, gear, coupling, shaft, wheel and brake. Firstly, identify the walking speed and total weight of the hot metal cross car.secondly, based on the total weight and walking speed,design the motor and reducer of the walking mechanism,select the couplings,brakes and bearings of the walking mechanism
7、 transmission system, and the track and wheels of the walking mechanism. Finally, check the selected motors, gear reducers, shafts, bearings and other important parts, as well as determine the lubrication mode and analysis of environmental protection and economy.Key word ：Hot metal car；160T cross ca
8、r；Walking mechanism；Motor；Reducer目录摘要IABSTRACTII1. 绪论11.1. 选题背景及目的11.2. 铁水车的种类11.2.1. 对铁水车的基本要求11.2.2. 铁水车的种类及特点21.3. 发展趋势62. 整体方案评述82.1. 运行机构的组成和主要型式82.2. 运行机构的组成92.2.1. 运行机构电动机类型的选择与台数确定92.2.2. 减速器的类型选择102.2.3. 联轴器选择102.2.4. 车轮和轨道的选择112.2.5. 制动器选择122.2.6. 轴承的选择133. 力能参数确定143.1. 设计参数143.2. 走行机构的电动机
9、电机功率143.3. 走行机构的减速器及传动比153.4. 电动机发热校核163.5. 电动机过载能力校核164. 主要零件强度计算184.1. 主动轮组184.1.1. 轴的校核184.1.2. 精确校核轴的疲劳强度214.1.3. 键的校核274.1.4. 轴承的寿命计算294.1.5. 车轮和轨道的选择计算324.2. 从动轮组334.3. 减速器齿轮的校核335. 润滑方式的选择385.1. 减速器的齿轮润滑385.2. 轴承的润滑396. 环保与经济性分析406.1. 设备的环境保护406.2. 设备经济性分析41结束语42致谢43参考文献441. 绪论1.1. 选题背景及目的随着钢
10、铁工业突飞猛进的发展，冶炼方法及冶炼设备也在逐步得以改进。特别是转炉炼钢在我国的发展速度很快，转炉的钢产量和品种不断增加，转炉的容量也在不断扩大。为了提高生产效率，降低能耗，减轻工人劳动强度，保证在几十分钟内炼出合格的钢水，转炉设备及其擂助设备都必须具有较高的机械化和自动化水平。混铁水车及棍铁炉就是其中的主要辅助设备，它们负责向转炉提供铁水。混铁水车及混铁炉不论在设备结构上还是工艺要求上都有很大不同，但两者的作用是相同的。它们通过本身的动作对贮存的铁水进行化学成份的混均和对铁水的保温，而贮存铁水本身是其最为重要的功能。铁水运输是冶金企业关键工艺之一。铁水罐车是钢铁企业铁水运输的重要工具，目前国
11、内铁水罐车主要有两种：一种是敞口式铁水车，一种是鱼雷形混铁车(简称鱼雷罐车)。中小型高炉一般采用敞口式铁水车，大型高炉多采用鱼雷罐车。采用不同的铁水运输车辆，对于钢铁生产节奏和钢铁质量会产生不同的影响。莱芜钢铁集团有限公司目前全部采用敞口式铁水车，对于现在的生产节奏和铁水预处理工艺尚能适应，但对于将要新建的银山型钢3号高炉和新型KR(电磁搅拌)脱硫方式而言，目前的运输方式能否适应是摆在我们面前十分迫切的课题，为此，必须研究新的铁水运输方式，以适应钢铁生产发展的需要。1.2. 铁水车的种类1.2.1. 对铁水车的基本要求铁水车是专门运送铁水罐的车辆。铁水罐可在车架上倾翻而卸载，也可用起重机吊起卸
12、载。对铁水车的基本要求为：1）单位长度上的有效容量（t/m）愈大愈好，这样可以降低铁口标高和缩短出铁场的长度；2）无论空罐或重罐均要求具有足够的稳定性，不得自动倾翻，而倾翻时所需能量应尽量小；3）具有良好的保温性能，铁水罐中形成的废铁和铁瘤要少；4）具有足够的强度，安全可靠，结构紧凑合理。为了减轻重量，每吨载重量的金属制品的数量越低越好。1.2.2. 铁水车的种类及特点1、敞口式铁水车敞口式铁水车(图1.1)是铁水铁路运输的主要运输工具之一，运用已极为普遍，现已形成系列化产品，主要有ZT-35，ZT-65， ZT-100， ZT-140， ZT-170型铁水车。表1.1为国内部分铁水车的主要技
13、术参数。图1.1 敞口式铁水车随着冶金工业的快速发展，冶金企业逐步向产量大型化、地域广阔化发展，这种低速度、近距离、小吨位、单一且可靠性差的铁水车运输方式已越来越不适应未来的发展。敞口式铁水车主要用于将炼铁高炉的铁水运往铸铁机铸铁或倒入混铁炉中或直接进入炼钢炉炼钢。由于车辆构造速度、冶金企业线路技术状况的限制，以及铁水货物高温、液态的特殊性，致使铁水的铁路运输一直存在速度低、温降大、安全性差以及炼铁炼钢工艺衔接效率低的问题，限制了敞口式铁水车的进一步应用。表1.1 国内部分铁水车的主要技术参数参数ZT-35-1ZT-65-1ZT-100-IZT-140-1ZT-170铁水罐容量/t356510
14、0140170自重(包括耐火砖)/t24.0239.349.259.360满载时铁水与罐总重/t46.485.5127.5170.3230自重系数0.6860.6050.4920.4240.353铁水罐两枢轴中心距/mm30503620362041505200转向架中心距/mm37004160420054007300车辆长度658082008200955014000车辆最大宽度/mm32503580360037003900车辆最大高度/mm27003664421045005000车钩中心线高/mm880880880880880通过最小曲线半径/m25404080100满载时最大运行速度/202
15、0202015重车时在道岔处最大运行速度/1010101010轨距/mm14351435143514351435铁水罐的倾翻方法吊车吊车吊车吊车吊车冶金企业的不断发展最终必将导致本地区及周围地区矿石资源耗尽，为维持或促进企业的发展，必须远距离寻求矿石资源或铁水资源，这就不可避免地涉及到远距离运输。而远距离运输对铁水保温效果的要求极为重要。统计表明：载重150t鱼雷罐车(长31m，总重320t)装运的铁水，可相当于500t矿石生产出来的铁水，而运送500t矿石需8.3辆载重60t的车辆(自重20t)，即铁水运输量仅相当于矿石运输量的30%。显而易见，运输铁水尤其是远距离运输铁水比运输矿石经济性要好。另外，钢铁企业内部，如果炼铁和炼钢规模能力发展不平衡，可以通过远距离外购或外售铁块、废钢和铁水来调剂。显然，远距离运输铁水较运输铁块、废钢经济得多，因为远距离运输铁水首先节约了大量再加热能源。
