轧机换辊小车设计摘要单向旋转，故取小值，取，于是得.考虑轴上花键槽，轴径应增大，取。轴的结构设计．确定轴径根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。取轴颈处的直径为，其余各直径均按放大，各轴段配合选择如下与齿轮配合的轴端处为与滚动轴承配合处为齿轮的轴向固定采用轴肩固定图.轴的结构草图．初步选择滚动轴承因轴承受有很大的轴向载荷，且轴的转速较低，承载大，故选用推力球轴承。确定轴上圆角和倒角尺寸参考表，取轴端倒角为，其余取.。求轴上的载荷．计算轴的支承反力水平面上的支反力由得垂直面上的支反力由得．计算轴的弯矩画弯矩图转矩图水平弯矩图见图.垂直弯矩图见图.合成弯矩图见图.转矩图见图.从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面是轴的危险截面。现将计算出的截面处的各参数值列于表.参看图.表.支反力计算表载荷水平面垂直面支反力弯矩总弯矩扭矩按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面即危险截面的强度，根据式及表中的数值，并取。轴的计算应力为.截面的计算应力为前已选定轴的材料为钢，调质处理，由表得。因此故安全。图.轴的载荷分析图精确校核轴的疲劳强度．判断危险截面截面只受扭矩作用，因而从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面处过盈配合引起的应力集中最严重。所以该轴只须校核截面左右两侧即可。．截面左侧抗弯截面系数抗扭截面系数截面左侧的弯矩为截面上的扭矩为截面上的弯曲应力截面上的扭转切应力轴的材料为号钢，由表查得截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按附表查取。因为经插值后可查得，又由附图可得轴的材料的敏性系数为故，有效应力集中系数按式附为可得尺寸系数.扭转尺寸系数.轴按磨削加工，由附图得表面质量系数.轴未经表面强化处理，即，则按式得综合系数值为又由表得材料特性系数取.取.于是，计算安全系数值，按式则得故可知其安全。截面的右侧抗弯截面系数按表中的公式计算抗扭截面系数截面右侧的弯矩为截面上的扭矩为截面上的扭转切应力过盈配合处的值，由附表用插值法求出，并取，于是得轴按磨削加工，由附图得表面质量系数.故得综合系数为所以轴在截面右侧的安全系数为故，该轴在截面右侧的强度也是足够的。.滚动轴承的选择及其寿命计算滚动轴承的选择与滑动轴承相比，滚动轴承具有摩擦阻力小，功率消耗小，起动容易等优点。滚动轴承的类型按照轴承所能承受的外载荷不同，可分为向心轴承推力轴承和向心推力轴承三大类。选用轴承时，首先是选择轴承类型。选择轴承类型时应考虑的主要因素有轴承的载荷，轴承的转速，轴承的调心性能及轴承的安装和拆卸。其中，轴承所受载荷的大小方向和性能，是选择轴承类型的主要依据。根据载荷的大小选择轴承类型时，由于滚子轴承中主要元件间是线接触，宜用于承受较大的载荷，承受后的变形也较小。而球轴承中则主要为点接触，宜用于承受较轻的或中等的载荷。根据载荷的方向选择轴承类型时，对于纯轴向载荷，般选用推力轴承。较小的纯轴向载荷可选用推力球轴承较大的纯轴向载荷可选用推力滚子轴承。对于纯径向载荷，般选用深沟球轴承圆柱滚子轴承或滚针轴承。当轴承在承受径向载荷的同时，还有不大的轴向载荷时，可选用深沟球轴承或接触角不大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承当轴向载荷较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，或者选用向心轴承和推力轴承组合在起的结构，分别承担径向载荷和轴向载荷。根据以上因素,选择深沟球轴承轧机换辊小车设计摘要较大的。图.设计内容结构图总体方案设计与选择.换辊小车的驱动方案设计与选择换辊小车的驱动装置般由电动机传动部分及固定轮等几部分组成。传动部分可以采用皮带传动或是减速器传动。采用皮带传动装置便于制造，并且成本十分的低廉，但是如果机构的传动比过大时，则容易造成其外形尺寸较大，结构不够紧凑，占地面积较大。因此较少被采用。使用减速器可以采用蜗轮蜗杆传动或是齿轮传动的减速器。齿轮传动的减速器具有体积小，占地面积小，重量轻，寿命长，速比大，传动效率高及布置紧凑等特点。蜗轮蜗杆传动的减速器啮合齿对较多，故冲击载荷小，传动平稳，噪声低。由于本设计为了布置紧凑，把电机放在减速器上端，需要改变传递方向。所以，采用三级齿轮蜗杆减速器。传动方案设计本设计综合各种传动装置的特点，针对其设计实际出发，决定采用三级齿轮蜗杆减速器传动的方案。第级传动采用蜗轮蜗杆传动，第二三级传动采用斜齿轮传动，这样即改变了传动方向，又使传动装置的结构布置紧凑且能有效地提高传动效率。其中对减速器的各部件进行选择设计和校核。方案图如图.所示.电动机.联轴器.三级齿轮蜗杆减速器.驱动链轮图.总体方案图电机的选择电动机的结构型式按其安装位置的不同可分为卧式与立式两种。卧式电动机的转轴是水平安放，立式电动机的转轴则与地面垂直，二者轴承不同，不能混用。换滚小车的电动机经常启动制动及反转，但过渡过程的持续时间对生产率影响不大。此时除考虑初期投资外，主要根据过渡过程能量损耗最小的条件来选择传动比及电动机的额定转速。故本设计选用能够经常启动制动及反转的系列电动机为换辊小车提供动力。.链轮与液压缸的选择链轮的选择链轮由轮齿轮缘轮辐和轮毂组成。链轮设计主要是确定其结构和尺寸，选择材料和热处理方法。固定链条与链轮的啮合属于非共轭啮合，其链轮齿形的设计比较灵活。在国标中没有规定具体的链轮齿形仅仅规定了最小和最大齿槽形状及其极限参数，实际齿槽形状取决于加工轮齿的刀具和加工方法，并应使其位于最小和最大齿槽形状之间。小直径的链轮可制成整体式中等尺寸的链轮可制成孔板式大直径的链轮，常可将齿圈用螺栓连接或焊接在轮毂上。链轮的基本参数是配用链条的节距。根据设计需要，本设计选用小直径整体式链轮。液压缸的选择液压缸是实现直线往复运动的执行装置，按结构特点可分为活塞式柱塞式和组合式三大类按固定形式的不同可分为缸筒缸体固定和活塞杆固定两种按作用方式又可分为单作用和双作用式两种。在双作用式液压缸中，具有两个密封的容积空腔，工作时，压力油则交替供入液压缸的两腔，使缸实现正反两个方向的往复运动。而在单作用式液压缸中，只有个密封的容积空间，压力油只能供入液压缸的着个腔，使缸实现单方向运动，反方向运动则依靠外力弹簧力自重或外部载荷等来实现。液压装置的工作比较比较平稳。液压传动以液压油为工作介质，油液流动过程中有定的阻尼作用，因而运动平稳性好，冲击小。液压传动系统易于实现过载保护。在本设计里，由于拉出钩负载较小，且直接拖动负载。故选用简单的单杆式活塞缸即可。传动系统的设计计算.原始数据换辊小车重量工作辊重量数量上工作辊轴承座重量操作侧上工作辊轴承座重量传动侧下工作辊轴承座重量操作侧下工作辊轴承座重量传动侧换辊小车走行速度重力加速度换辊小车所需驱动力计算.查文献表.，取摩擦系数无润滑剂。电机的选择选择电机的结构形式电动机分交流电动机和直流电动机两种。由于直流电动机需要直流电源，结构较复杂，价格较高，维护比较不便，因此无特殊需要时不宜采用。生产单位般用三相交流电源，因此基本都选用交流电动机。交流电动机有异步电动机和同步电动机两类。异步电动机有笼型和绕线型两种。我国新设计的系列三相笼型异步电动机属于般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单工作可靠价格低廉维护方便，适用于不易燃爆无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上。而在经常起动和制动和反转的场合，要求电动机的转动惯量小和过载能力大，应选用起重及冶金用的三相异步电动机笼型或绕线型。根据电源种类，工作条件温度环境空间位置尺寸等，载荷特点变化性质大小和过载情况，起动性能和起动制动反转的频繁程度，转速高低等等确定电机首选型。因为型号使用于室内外多尘环境及起动，逆转次数频繁的起重机械和冶金设备等。选择电机的容量求得工作功率为.其中换辊小车的工作阻力，换辊小车驱动链轮的线速度，传动装置的总效率其中滚动轴承每对.链轮链条每对.弹性联轴器.斜齿轮每对.蜗轮蜗杆每对.根据总装配图可知从电动机到输出轴共经过个联轴器，四对滚动轴承，经过三级齿轮蜗轮蜗杆变速，还有对链轮链条的效率损失。故所以.考虑到过载情况，故选择额定功率稍大的电机查参考文献表选择电机额定功率为，即电机型号为，其