冷床升降链毕业设计解析

摘要

本次毕业设计是关于冷床升降链机械结构的设计，主要任务是设计链式传动机构，升降机构，各种支架。课题主要包括以下内容：

第一步首先对冷床作了简单的概述，介绍了冷床的现状和发展状况。冷床作为现代工业生产中的重要环节对钢材产品的质量起着至关重要的作用。接着介绍冷床的分类，包括往复多爪式冷床，链式冷床，步进式冷床，翻转式冷床，摇摆式冷床，辊式冷床，以及各种冷床的特点[1]。第二步首先介绍冷床的组成，着重介绍升降链部分。第三步利用已知参数初步设计机械结构，进行力学分析，运动分析。对关键部件进行校核计算。第四步利用Auto Cad2010进行工程图的绘制，并检查图纸错误，分析错误原因，予以改正。

本课题的目的在于通过此次毕业设计，了解钢材生产线的各个环节，熟悉从钢铁冶炼到轧钢的生产过程。了解这些机械设备。加深对工厂生产的认识。

关键词：冷床升降链；链式传动；Auto Cad2010

Abstract

The graduation project is the design, the main task is the design of the chain drive mechanism on the mechanical structure of the cooling bed, lifting chain, lifting bodies, all kinds of support. The topics include the following:

In a first step, a simple statement of the cooling bed status and development. Cooling bed, the quality of steel products as an important part of modern industrial production plays a vital role. Then introduced the cooling bed classification, including reciprocating multi-claw type cooling bed, chain cooling bed, walking beam cooling bed, flip the cooling bed, swing-type cooling bed, roller-type cooling bed, as well as a variety of cooling bed features. The second step first introduced to the composition of the cooling bed, focuses on lifting chain part. The third step is based on the known parameters, the design of mechanical structures, mechanical analysis, motion analysis. Check calculation of the key components. The fourth step of the use of the Auto Cad2010 Engineering Drawing, and check drawings error, analyze the cause of the error to be rectified.

The purpose of this subject is graduated through this design, all aspects of steel production line, familiar from the iron and steel smelting to rolling production process.Understanding of these mechanical devices. Deepen their understanding of the factory.

Key Words：cooling bed, lifting chain, chain drive, the Auto Cad2010

目录

摘要................................................................................................................. I Abstract ................................................................................................................. II 引言 (1)

1 冷床的概述 (2)

1.1冷床生产线设备明细 (2)

1.2 冷床的应用 (2)

1.3冷床的分类 (3)

1.4冷床的特点 (5)

1.5冷床的发展趋势 (6)

2 系统总体方案确定 (7)

3 冷床升降链的设计计算 (8)

3.1 已知原始数据及工作条件 (8)

3.2底架的设计 (10)

3.3台架的设计 (11)

3.3.1 链传动的优缺点 (11)

3.3.2滚子链及链轮的设计 (13)

3.4升降轴的设计 (15)

3.4.1气动技术的应用 (15)

3.4.2气缸的分类 (16)

3.4.3气压传动的特点 (16)

3.4.4气缸的设计 (17)

3.5传动装置的设计 (19)

3.5.1技术要求 (19)

3.5.2电机的介绍 (19)

4 冷床升降链的运动分析 (22)

4.1机构的组成 (22)

4.2 机构的简化 (22)

4.3 机构的运动学分析 (25)

5 冷床升降链关键部件的校核 (27)

5.1 关节轴承的校核 (27)

5.1.1关节轴承的分类 (27)

5.1.2关节轴承的计算 (27)

5.1.3关节轴承的寿命计算 (29)

5.1.4关节轴承的工作能力计算 (30)

5.2 链传动的校核 (30)

5.2.1滚子链传动的主要失效形式 (30)

5.2.2滚子链的静强度校核 (31)

5.3 台架与底架连接处受剪螺栓的校核 (32)

5.4 电机减速机处键的校核 (33)

5.5传动轴的校核 (33)

6最终效果图 (39)

结论 (41)

参考文献 (43)

致谢 (44)

引言

冷床，是冶金轧钢行业对轧制产品（螺纹钢、圆钢、钢管等）有效进行冷却的工作台面。

通过冷床入口带裙板辊道将型材运输到冷却环节，之后经过冷床矫直板矫正送入冷床本体进行缓慢冷却。在型材生产线上，冷床对型材还具有预弯曲功能，防止型材在自然冷却过程中因各处质量不等导致出现不规则弯曲。

本课题就是实现型材由冷床本体向输出滚到传送的过程，因为一般输送机都是直线传动，要实现型材的传送首先需要将型材从冷床本体传送的输出辊道，又为了适应现代工业连续化生产和自动化的要求。需要设计可自动工作的升降部分将型材传送到输出辊道。选择冷床升降链这种非通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。

1 冷床的概述

1.1冷床生产线设备明细

设备组成: 冷床入口带裙板辊道（带防护罩）、冷床矫直板及本体、冷床运输链、冷床下料小车、冷床输出辊道。

1.冷床入口带裙板辊道

辊道型式：交流变频辊道电机单独传动、电机驱动单排裙板制动,裙板侧面耐磨板防止划伤棒材。

2.冷床矫直板及本体

冷床本体型式：齿条步进式,入口有保温罩,齿条末端设有齐头辊道。

3.冷床运输链

型式:电机带动辊子链在滑道内移动,步距与冷床齿距一致,一定数量的棒料后,运输链前进一步,使棒材分组。

4.冷床下料小车

下料小车装置：交流电机驱动,液压升降

5.冷床输出辊道

输出辊道：电机单独传动、交流变频

1.2 冷床的应用

冷床，是冶金轧钢行业对轧制产品（螺纹钢、圆钢、钢管等）有效进行冷却的工作台面。

主要用途：冷床设备主要用于轧后钢板在线缓慢自然冷却。在型材生产线上，冷床对型材还具有预弯曲功能，防止型材在自然冷却过程中因各处质量不等导致出现不规则弯曲。

步进式冷床是现今棒材连轧生产线中重要设备之一,主要功能为接收、传递以及冷却轧件。

1.3冷床的分类

冷床是轧钢车间的只要设备，其作用在于将800℃以上的轧件冷却到150℃到100℃以下，同时使扎件按既定方向和既定速度运行，在运输过程中应保证扎件不弯曲或向制定的方向弯曲。由于型钢产品形状相差悬殊，因此型钢车间的冷床形式是多种多样的。

按照型钢车间冷床结构形式，冷床大致有以下几大分类。

1.往复多爪式冷床

床面由若干固定的导轨（钢轨、滑轨）组成，移钢设备为一个带多组划爪的整体式或单体式滑车，用钢丝绳来回拖动。这种冷床结构简单，牢固可靠，易于维修，但其利用系数低，滑车车轮和托辊的消耗量大，轧间在横移过程中容易发生弯曲现象，而且噪声也大，这种冷床主要用于开坯和大中型型钢轧钢车间。

2.链式冷床

链式冷床的本体一般由固定的冷却台架以及链式拉钢机两部分组成。链式拉钢机由板式滚子链组成，因受链条张紧条件的限制，通常是不可逆的，其主动轮应安装在轧件横移方向的前端。有的是链条设在冷床里面，链带上安有划爪来带动型材前进；有的是链条在冷床上，链条托着型材前进。这种冷床结构