机械毕业设计(论文)-高线精轧机设计【全套图纸(1)

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题目：高线精轧机设计学生姓名：学号：200540401332专业：机械设计制造及其自动化班级：机2005-3班指导教师：摘要本文是针对高线精轧机的设计。

此轧机是由摩根公司设计制造,这种类型的忆机在国内和国际都是比较先进的。

摩根高速线材轧机已经发展到了第五代了，它在世界上已有180多条生产线，主要是因为它在45º无扭精轧机组和控制冷却工艺上的成功。

随着工业的发展，要求线材盘重大直径公差大，有良好的机械性能。

因此，线材轧机向着高速度、高质量、大盘重、高精度方向发展。

它的主要特点如下：1.以碳化钨辊环代替轧辊，使换辊方便；2.实现了无扭轧制；3.采用组合结构，使轧机结构紧凑。

4.采用小辊径的碳化钨辊环。

关键词：精轧机; 辊环；设计AbstractThe design’s subject is directed for vertical Rolling Mill.At present ,rod mill has made great progress ,Morgrn Rod Mill has go intothe fifth generation . There are more 180 products in the word . Treason whythis kind of high-speed rod mill is developed so quickly is that it has45-no-torsin finish mill and advanced system of cooling .With the developmentof industry, people require string products have more coil weight, bigtolerance in diameter, and perfect mechanical property. Their maincharacters include:1)Replacement of roller wish WC rolling circle, makes it convienientto shift roller.2)Non-twist rolling is realized.3)Adoption of combining structure has the rolling mill more compact.4)The hand stiffness of WC3 has made the diameter of roll decreasegreatly.Keyword : Pre-precision rolling mill; Roll collar; Design目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 国内现有生产线装备水平的四个等级 (1)1.2 国内线材轧机的发展 (3)1.3 当前生产中应用的主要技术、新装备 (5)1.4 当前生产中主要纯在的问题 (8)1.5 第四代高线轧机 (9)1.5.1 第四代高线轧机简介 (9)1.5.2 第四代高线轧机改造 (10)1.6 线材轧机的特点、作用及工艺要求 (13)1.7 本文设计的内容、特点 (17)第二章高线精轧机的设计计算 (18)2.1 设计整体方案 (18)2.2 轧机总体布置 (18)2.3 力能参数的计算 (18)2.3.1轧制力的计算 (19)2.3.1.1平均轧制力的计算 (19)2.3.1.2轧制力的计算 (22)2.3.2轧制力矩的计算 (23)2.3.3轧制功率 (25)2.4 主传动系统的设计计算 (25)2.4.1 主电动机的选择与校核 (25)2.4.1.1轧机主电机力矩 (25)2.4.1.2按静负荷选择电动机容量 (28)2.4.1.3电动机的发热校核 (30)2.4.2 齿轮联轴器的选择与计算 (30)2.4.2.1齿式联轴器的选择 (31)2.4.3 锥齿轮的设计与校核 (32)2.4.3.1材料的选用 (32)2.4.3.2按接触疲劳强度设计 (32)2.4.3.3校核齿根弯曲疲劳强度 (33)2.4.3.4弧齿锥齿轮的几何尺寸 (33)2.4.4 齿轮轴的设计计算 (34)2.4.4.1选择齿轮材料及许用应力 (34)2.4.4.2按齿面接触强度设计 (35)2.4.4.3按齿根弯曲强度设计 (36)2.4.4.4几何尺寸计算 (37)2.4.4.5强度校核 (40)2.4.5 轧辊轴的设计计算 (44)2.4.5.1选择轴的材料 (44)2.4.5.2初步估算轴径 (45)2.4.5.3初步选择轴承 (45)2.4.5.4轴上的力弯矩 (45)2.4.5.5轴的强度校核 (52)2.4.6 轴承的选择与计算 (52)2.4.6.1已知参数 (52)2.4.6.2轴承的选择 (52)2.4.6.3轴承的计算 (53)第三章传动箱体的设计 (55)第四章压下系统的设计计算 (57)4.1 主传动系统的设计计算 (57)4.1.1 调下螺栓的设计计算 (57)4.1.1.1确定螺栓直径 (57)4.1.1.2确定螺栓长度 (57)4.1.1.3确定螺栓的螺距 (57)4.1.2 辊缝调节的计算 (57)第五章设备的润滑 (59)结束语 (60)主要参考文献 (62)致谢 (63)第一章引言1.1 国内现有生产线装备水平的四个等级目前，我国正在生产的77条高速线材生产线的装备水平大致可划为四个等级，即具有世界领先水平的生产线，世界二流水平的生产线，一般水平的生产线，较落后水平的生产线。

1、具有世界领先水平的生产线这类生产线主要以宝钢、马钢、新疆八一、安钢、酒钢、杭钢、青钢等高速线材生产线为代表，其主要特点是：1)均从德国西马克或意大利达涅利或美国摩根或奥钢联引进。

或以点菜拼盘方式汇集了20世纪90年代后期世界线材生产的最新装备而建成。

大都在21世纪初(2,001—2003年)正式投产。

2)坯料采用连铸坯短流程热装热送工艺，热装温度可达500～750~C，加热炉采用蓄热式燃烧技术。

3)轧制的保证速度达110～120m/s。

4)采用超重型精轧机组和减定径机组，实现了完全意义上的精密轧制。

5)采用了温度闭环控制系统，实现了真正意义上的控轧控冷。

6)采用了全数字控制及交流变频调速，并设有在线测径和在线探伤装置。

7)生产效率和产品质量都能得到保障，完全具备了生产高品质产品的条件。

2、具有世界二流水平的生产线这类生产线的主要特点是：1)大都是20世纪90年代中期建成，部分生产线全引进，部分生产线中的主要装备引进。

2)部分生产线实现了热送，采用了先进的蓄热式加热炉。

3)轧制的保证速度在90～105 m/s。

4)精轧机前设有冷却水箱并采用延迟型风冷线，能实现控温轧制。

5)精整装备较先进，自动化程度较高。

6)生产线整体装备能满足高品质产品的工艺要求。

这类生产线主要以沙钢、包钢、湘钢、武钢、昆钢、天钢、北台、邢钢、鄂钢、萍乡等高速线材生产线为代表。

3、一般水平的生产线这类生产线的主要特点是：1)大都是在20世纪80年代末期至90年代初期建成或由经过改造的二手设备组成。

2)轧制速度一般在70～90 m/s左右。

3)采用热装热送工艺的少。

4)基本上没有采用20世纪90年代兴起的各种装备和技术。

5)采用了延迟型或标准型风冷段，能生产一般等级的产品。

6)由于投产时期都在15年以上，所以对这类生产线的设备使用，工艺应用等方面都很熟练，且积累了一套行之有效的生产经验，目前，这类生产线运行成本较低，生产效率较高。

由于产品的市场是分层次和等级的，在对应等级的市场中，这类生产线生产的产品销路仍然看好。

4、较落后的生产线这类生产线是对原有的复二重轧机改造而成，或是20世纪80年代末至90年代初建成，由于当时的起点和市场定位就不高，所以装备水平和技术水平都低。

轧制速度一般在50～70m/s左右，只能生产一般水平的建筑用钢。

这类生产线目前约占77条生产线中的1/6左右，随着产品结构调整步伐的加快和市场竞争压力的增大，以及装备精良的新生产线在近几年将不断地投人使用，这类落后的生产线退出舞台将是必然的。

1.2 国内线材轧机的发展线材是钢铁工业的重要产品之一，它广泛用于各项基础设施建设、建筑工程建设和金属制品行业。

从线材轧机的发展历史来看，20世纪60年代以前，轧制速度达到40m／s之后就很难再提高了。

但是人们追求更为高效的生产工艺以提高轧制速度和成品精度的目标却一直没有停止。

在这一思想的指导下，1966年世界上第一台由美国摩根公司研制成功的高速线材轧机正式生产，给线材生产领域带来了革命性的变化，揭开了高速线材工业化生产的序幕。

我国1987年开始生产高速线材，受消费结构不断升级的影响和消费市场强劲拉动的作用，生产线越建越多，产量快速增长，呈现了在装备上追求高速、单线、无扭、微张力组合，在产品上追求高精度、高品质、大盘重等特点。

目前，我国已成为世界上拥有高速线材生产线最多、产量最大的国家，2003年全国线材总产量4007万t，其中高速线材2704.75万t，占67.5％；2004年线材总产量4 940．98万t，其中高速线材预计将占75％左右。

1．概况1)至2004年底，我国已有60个高速线材生产厂共77条生产线在生产。

主要设备靠引进的有32条；引进二手设备的有17条；我国自己设计制造的有28条。

这77条生产线中，20世纪80年代建成的有20条；20世纪90年代建成的有36条；21世纪初建成的有21条。

2)按地域划分，东北地区有8条；华北地区有19条；华东地区有28条；中南地区有13条；西南地区有8条；西北地区有3条。

按省市划分，河北省的高线产量最高，2004年产量约占全国高线产量的22％，其次为江苏省、上海市。

沙钢是我国目拥有高速线材生产线最多(4条)产量最高(年260万t)的生产企业。

3)1987年我国高速线材产量实现了零的突破，当年产量为36.06万t。

2004年产量约为3 705万t，18年间高线产量增长了100倍左右。

从1997年开始，我国高速线材产量快速增长，每年平均递增量超过200万t。

特别值得一提的是：2002年的产量比2001年增加了725.39万t，其主要原因是2000年至2001年，我国共有19条生产线投产，使高速线材的产能得以空前地释放。

4)目前我国高速线材产品的主要品种有普碳钢、优碳钢、焊条钢、焊丝钢、弹簧钢、轴承钢、碳结钢、不锈钢、高速工具钢、冷墩钢、低合金钢等。

宝钢、武钢、马钢、酒钢等还可生产一部分钢帘线。