Разработка шестеренного привода прокатной клети ДУО - Курсовая работа

У многих прокатных станов передаточные механизмы состоят из шестеренной клети, редуктора, соединительных муфт и шпинделей. Шестеренные клети предназначены для разделения крутящего момента и передачи вращения валкам стана через универсальные шпиндели. Шестеренные клети предусмотрены во всех прокатных станах, за исключением станов с индивидуальным приводом валков, осуществляемым непосредственно от двух двигателей. В зависимости от характера кинематической схемы шестерен, следует различать нижеследующие основные типы шестеренных клетей: - шестеренная клеть дуо (Рис. 5,а относится к станам, когда направление вращения валков в обеих линиях одинаковое, а схема на Рис.Учитывая, что диаметр прокатных валков в процессе эксплуатации станов не является величиной постоянной (так как валки по мере их износа перетачивают или перешлифовывают), за основной параметр сортовых прокатных станов принят не диаметр рабочих валков, а диаметр начальной окружности шестерен шестеренных клетей. Благодаря этому можно сократить число требуемых типоразмеров шестеренных клетей и применять клети с одинаковым диаметром шестерен для различных прокатных станов. Диаметр начальной окружности шестерен шестеренной клети зависит от диаметра валков стана и величины наибольшего расстояния между ними при прокатке. Практически установлены следующие соотношения между диаметром начальной окружности шестерен d0, диаметром новых валков DH, диаметром переточенных (до допустимого предела) валков DП и максимальной высотой подъема верхнего валка h. В шестеренных клетях применяют шестерни с шевронным зубом, без дорожки или с дорожкой в середине, что объясняется следующим: а) шестерни работают, как правило, с довольно высокими окружными скоростями 5?20 мм/с, и применение прямых зубьев в этом случае не рекомендуется вследствие малой плавности их хода;Расчет зубчатого зацепления произведем основываясь на материалах работы [2]. Расчетной нагрузкой является передаваемый зубчатым зацеплением максимальный крутящий момент и определяемый с учетом (коэффициент k) качества изготовления зацепления, концентрации напряжений и характера (динамичности, повторяемости) нагрузки: Мрасч=Мзац·кзац, (4) где Мзац - максимальный момент, передаваемый зубчатым зацеплением. Расчетный коэффициент k определяется следующим образом кзац=k1·k2·k3, (5) где k1-коэффициент ширины шестерни (колеса); при ВШ/АШ=1>k1=1.4. k2-коэффициент концентрации, равный 1 0.1·i=1.1; Проверочное определение контактного напряжения в поверхностном слое зубьев шестерни (при угле эвольвенты ?=20°, угле наклона зубьев ??26,5°) выполняют по формуле: (6) Условие прочности выполняется.Расчет шестеренного валка на прочность произведем основываясь на материалах работы [2]. Рассмотрим усилия, действующие на зубья шевронной шестерни. При расчете шейки вала на прочность коэффициент концентрации не учитываем. Зная ?Т, определим усилие, действующее в зубьях, в этом сечении. Это усилие, направленное под углом к горизонтали, будет изгибать шейки шестеренного валка и восприниматься подшипниками.Шейка приводной шестерни получает со стороны двигателя (или редуктора) крутящий момент, равный Мкр, и передает его двум шестерням, а последние - двум валкам (Мпр) через универсальные шпиндели [2]. Таким образом, на шестеренную клеть действуют следующие моменты: Мкр=Мпр - со стороны двигателя; этот момент приложен к нижнему валку и имеет положительное значение (по часовой стрелке, Рис. Опрокидывающий момент, действующий на клеть, равен алгебраической сумме этих моментов Если момент Мкр, получаемый шестеренной клетью со стороны главного двигателя, распределяется поровну между верхней и нижней шестернями (т. е. между рабочими валками), как это происходит при простом процессе прокатки, то тогда М1=М2 и Мопр=Мкр=Мпр=6КН•м. Значит, при простом процессе прокатки момент, опрокидывающий шестеренную клеть, равен моменту прокатки (или моменту привода валков).Приняв во внимание диаметр шейки вала и действующее усилие, для шестерни шестеренной клети выбираем подшипник скольжения. При DШ=110мм и R=18КН, выбираем следующий подшипник: Материал вкладыша подшипника (данные возьмем из [3]): Бронза БРС30 - [PV], МПА·м/с=10; Проверим пригодность данного подшипника скольжения: , (29) где DШ - диаметр шейки вала шестерни, м. n - частота вращения шпинделя, об/мин.

Содержание

1. Обзор известных схем привода прокатных клетей

2. Выбор параметров шестеренной клети

3. Расчет зубчатого зацепления

4. Расчет шестеренного валка на прочность

5. Расчет шестеренной клети на опрокидывание, усилий на опорах

6. Выбор подшипников шестеренной клети

Список используемой литературы

1. Обзор известных схем привода прокатных клетей

1. Целиков А.Н. Прокатные станы. М.: Металлургиздат, 1958, 416с.

2. Целиков А.Н., Полухин П.И. Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3-х томах Т. 3. Машины и агрегаты для производства и отделки проката. М.: Металлургия, 1981, 576с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х т.: Т. 2. - 8-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2001, 912с.

4. Коваль Г.И. Оборудование цехов ОМД. Конспект лекций. 2005.