高线粗轧减速机过盈锥套联接设计.doc

高线粗轧减速机过盈锥套联接设计 摘要：本文阐述了高线粗轧机减速机过盈锥套联接的结构特点, 并对其进行了力学分析和计算。与现有圆柱轴配键结构相比,液压过盈锥套联接结构具有：结构简单、定心性好、承载能力高、抗冲击性能强、可承受变载荷以及便于装配、调整和拆卸等优点。该结构已在国内某钢厂高线生产中获得应用。 实践证明，该设计结构合理、运行可靠。 关键词: 高线轧机；锥套；过盈联接；力学分析和计算； Design of taper sleeve for driving shaft of reducer in high speed wire line Abstract: The principle and structural character of taper sleeve of reducer in high speed wire line were described in this paper, including its mechanics analysis and calculation. Compare with the single and double keys technology in existence, the taper sleeve has the advantage of simple structure, good concentric, and high connecting strength, convenience in assembly, adjustment and disassembly. This kind of device had already been put into operation in some companies; practice proves that this design is rational, advanced and reliable. Key words : high speed wire and rod mill, taper sleeve , interference connection，Mechanics analysis and calculation 粗轧机减速机是轧机的传动装置关键部分，必须满足不同规格、材质的轧件轧制工艺要求。其工作特点是低速、大扭矩，咬钢瞬间冲击负荷大。如果减速机出轴采用单键联接，键强度远远不够；如果采用双键联接，键强度略有增加，但还是达不到较大传递力矩的要求，而且双键槽的位置度加工精度难以达到双键同时承载的要求, 双键槽的加工本身也大大降低了轴的强度,装配和维护困难，因此我们采用大过盈锥套联接结构，利用过盈在结合面上产生的压力，，，， 图1 减速机出轴锥套过盈联接示意图 过盈联接力学分析和计算 过盈联接的设计过程为：根据轧制工艺参数和结构要求，初步确定最大轴径和轴长，计算锥面结合面压强和过盈量范围，对照国标选定合适的公差配合，最后对传递力矩进行校核计算。同时要求计算出过盈联接的装拆力和位移参数，供装拆时参考。 传递载荷所需要的最小和最大结合压强 轧制力矩: T=290kNm 外锥套的平均直径: dm =320mm 结合面摩擦系数: μ =0.12 结合面配合长度: L=400mm 安全系数: K=3 传递载荷所需要的最小结合压强: Pfmin＝2Tk/（π*dm*dm*L*μ）=71MPa 锥套不产生塑性变形时，所允许的最大结合压强: Pmax=180MPa 传递载荷所需要的最小和最大有效过盈量 出轴和锥套均采用合金钢锻件, 其弹性模量:E =210 GPa，泊松比: μ= 0.3， 受出轴中心距限制，取锥套外径: d2 =490mm 按照结合压强，计算传递载荷所需要的最小过盈:δemin＝0.37mm 锥套不产生塑性变形时，所允许的最大过盈量: δemax=0.9 mm 查手册，选用配合初步确定φ320H7/x6,实际过盈量为0.59～0.62，约为最大过盈量的70%。 计算装配时的轴向压入量 结合面的锥度C=1:30；装配最小间隙Δ=0.111； 结合面轮廓算术平均偏差Ra=0.0016mm。 装配时的轴向压入量为: S ≈15mm 计算需要的装拆油压和压入、压出力 用油压法装拆时，需要事先预估装拆所需油压，指导生产。 因配合面间存在油膜, 油压拆卸时结合面的摩擦系数: μ1=0.02 实际过盈量为0.59～0.62时，许用最大压强[Pfmax]=110Mpa 需要的装拆油压px=1.1[Pfmax]=122Mpa 装配时需要的压入力: P =πdml[Pfmax] (μ1+C /2) =1600kN 拆卸时需要的压出力: P =πdml[Pfmax] (μ1- C /2) =145kN 键联接强度校核：