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1、第I页辽宁科技学院本科毕业生毕业设计（论文）出钢机的设计摘 要出钢机是加热炉区重要的机械设备之一，它的运转直接影响整套轧机的生产率。目前广泛应用的出钢机有两种，分别是侧出料出钢机和料杆式出钢机。本文对料杆式出钢机进行了研究，并根据现场的环境设计了料杆式出钢机。首先本文讨论了出钢机的发展及主要形式，并阐述了料杆式出钢机的工作原理及工作过程。在设计过程中，对主要的部件做了合理的选用，例如：传动系统设计中电动机及减速器的计算和选用、联轴器的选择、出料杆升降机构和移送机构的方案进行的论证等等，以便达到最佳的经济效益和工作效率。然后根据原始数据中的出料杆前进和后退的速度，计算传动轴的转速和电动机至出料杆
2、的总的机械传动效率等结果，并依据这些结果初选电动机，并对所选电动机做过载校核，若满足要求则选用，否则重新选用再校核。再选择联轴器、设计减速器并选用。最后对主要零件进行强度校核，包括出料杆、压辊和传动轴进行强度校核，联轴器的强度校核，减速器中齿轮、轴和轴承的强度校核，传动轴上键的强度校核。关键词：出料杆 ，移送机构，压辊 A steel aircraft designAbstractHeating furnace steel machine is a mechanical one important area, which directly affects the functioning of
3、the entire rolling mill productivity. The current widespread application of the two steel, a material difference is adjacent to a steel machines and materials from foreign steel machines. All of the expected foreign steel machines studied, and in accordance with the environmental design of the expec
4、ted foreign steel machines.The first discussed a steel aircraft development and main form of foreign steel materials and expounded principles and the work process. In the design process, the main components of a reasonable choice, for example : drivetrain system design, calculation and electric moto
5、rs and reducer selection, shaft coupling option, the expected pole-transfer agencies and institutions of verification programme, in order to achieve the best value for money and efficiency.Based on raw data from the expected pole speed of the advance and retreat, on the transmission shaft rotational
6、 speed and electric motors to a total expected pole mechanical transmission efficiency results, and based on these findings primary electric motors and electric motors done is chosen degree, if it is to meet the requirements of the selection, otherwise choose to re-verification. Then shaft coupling,
7、 reducer design and selection.Finally intensity of the main components for verification, including the expected pole, pressure roller intensity and transmission shaft for accuracy, shaft coupling degree of intensity, reducer, gear, axle and bearings intensity accuracy, transmission shaft, Kin intens
8、ity degree.Keyword：the expected pole transfer agencies pressure roller目 录1概 述11.1设计的目的、意义及相关设备的发展情况11.1.1毕业设计的目的和意义11.1.2国内外相关设备发展情况11.3设计方案的评述21.3.1出钢机的形式21.3.2出钢机的结构及工作原理41.3.3出钢机主要装置形式的选择及原因52 传动系统的设计计算72.1主传动装置设计方案的确定72.2电动机的选择72.2.1出钢机主动电机的功率及转速计算72.2.2确定电动机的型号92.2.3电机过载能力的验算92.3减速器的计算92.3.1确定传
9、动装置的总传动比和分配传动比92.3.2确定第一级传动的中心距112.3.3确定第二级传动的中心距122.3.4减速器的润滑及密封132.4联轴器的选择142.4.1联接电机与减速器的联轴器选择142.4.2联接减速器与传感器的联轴器选择152.4.3联接减速器与主令控制器的联轴器选择163 主要零件强度计算173.1减速器中齿轮强度计算173.1.1齿根弯曲疲劳强度计算173.1.2齿面接触疲劳强度计算193.2减速器低速轴的设计计算193.3滚动轴承的选择和寿命验算253.4键联接强度计算273.5联轴器的强度计算283.5.1联接电机与减速器的联轴器强度计算283.5.2联接减速器与传感
10、器的联轴器强度计算293.5.3联接减速器与主令控制器的联轴器强度计算293.6齿轮齿条强度校核计算303.6.1按接触疲劳强度计算303.6.2按弯曲疲劳强度计算333.7传动轴的键联接强度计算343.8出料杆的强度校核35结语34致谢35参考文献36第45页辽宁科技学院本科毕业生毕业设计（论文）1概 述1.1设计的目的、意义及相关设备的发展情况1.1.1毕业设计的目的和意义毕业设计是一个综合的专业教学环节，其目的是通过一定工程实践工作，将前面所学的理论知识与工程实践相结合，培养学生综合应用能力、独立思考能力和解决工程问题能力。在毕业设计中，通过查阅资料、方案设计、参数确定、理论分析、设计计
11、算，从而提高分析及解决问题的能力，达到高级工程技术人员的基本要求。1.1.2国内外相关设备发展情况世界上主要工业国家的钢产量中，有四分之三要经过轧制，其中板、带钢产量占钢材总产量的一半以上。加热是轧制作业线的初始工序，钢料轧制前的加热广泛应用各种不同炉型结构的连续加热炉。出钢机是加热炉区重要的机械设备之一，它的运转直接影响整套轧机的生产率5。在以前广泛的应用有一种简单的出钢方式，它的工作原理是，加热炉端出料时，推钢机将钢料推到出料端的斜坡上，靠钢料的自重滑出炉外。这种方式不需出料机械，结构简单，但缺点是尺寸较大、重量较重的板坯对出料辊道的冲击力很大；有时板坯偏斜后又滑不到辊道上；板坯表面还容易
12、划伤，产生翘皮、结疤等现象。加之板坯在下滑过程中对辊道的撞击，影响了辊道的使用寿命。所以为了适应大坯料生产的要求,加快了生产的节奏,保证了高附加值钢板的轧制，目前广泛应用的出钢机有两种，分别是侧出料出钢机和料杆式出钢机。这两种出钢机都有生产效率高的特点，所以大量的应用在连接加热炉区和连轧作业区之间，具有提高钢板表面质量和经济效益重要意义。1.3设计方案的评述1.3.1出钢机的形式(1)侧出料出钢机推钢机将加热好的钢料推到出料位置后，炉头侧面的出钢机推杆伸入炉内，将钢料推到炉外辊道或料台上。为了使机构简单并能保证机械安全运转，一般出钢机推杆采用原料验收加 热开 坯连 轧火焰切割火焰切割定尺锯切标
13、 志冷 却清 理检 验检 查入 库发 出探 伤喷 标包 装图1.1 工艺流程摩擦辊传动的方式。推力较大时上下摩擦辊同时传动，推力小时只用下辊传动。有的小型钢坯加热炉，钢坯轧制周期短，为了配合推钢机满足轧制周期的要求，将出钢机整个放在一个小车上，并能在轨道上移动。当推钢机将一批钢坯（例如38根）推到出钢位置后，靠整个出钢机移动，可依次将钢坯逐根推出炉外。也有的使出钢机支座绕尾部回转轴转动一个很小的角度而能同样起到上述作用5。如图1.21-推杆 2-夹持辊 3-机架轨道 4-小车图1.2 小车结构(2) 料杆式出钢机料杆式出钢机出料是靠出料杆伸入炉内后升起，将加热好的板坯托起移出炉外，然后出料杆下
14、降，将板坯放在送料辊道上，它的优点是机械传动效率高、出钢速度比较快、工作可靠。因此目前大型板坯的出炉，一般都采用料杆式出钢机出料。为了适应大坯料生产的要求，提高连轧作业区的生产效率，所以，选用料杆式出钢机。1.3.2出钢机的结构及工作原理(1)出钢机的结构：出钢机设备由两大部分组成，一是传动装置，二是升降移送机构。主要包括主电机、减速器、出料杆、活动架、升降机构、压辊装置、支承装置、液压缸、横移传动装置等机构组成。(2)出钢机的工作原理：出钢机的初始位置和状态是，升降机构处于下位，移送机构处于后位（即炉后辊道）的轧制中心线上。出钢工艺过程是周期性的，出钢机由初始位置向加热炉方向（正向）运行取钢
15、时升降机构处于下位。此时移送机构以高速运行，接近炉门时减至中速，接近板坯时减至低速。当出钢机出料杆端头插入到板坯下底面3/4宽度的深度时停车，以确保板坯重心落在出料杆内，同时又不误碰相邻的板坯。出钢时，首先升降机构升起到上位，出料杆托起板坯，使板坯底面高于炉内滑轨面和炉后辊道面。然后移送机构反向运行，从炉出口侧向炉后辊道轧制中心线移送。因为带有负载，不用高速级，先低速运行。当板坯露出炉门时升至中速，到达轧制中心线时停车。然后升降机构降至下位，使板坯落在炉后辊道面上，由后者运输，经高压水除鳞后送往主轧机或粗轧机轧制。1.3.3出钢机主要装置形式的选择及原因(1)出钢机头重脚轻，出料杆滚轮始终处于受压状态，出钢时，如果滚轮上承受了远大于设计极限的正压力，造成滚轮轴承损坏严重。此外,如果采用链传动，滚轮与传动链轮之间有一受力臂，又长时间承受较大的正压力，造成出钢机受力臂后部产生塑性变形，最终导致链条打滑。所以，针对出钢机链条打滑现象，采用了齿轮齿条式结构，保证了传动精度的可靠。(
