七辊中板预矫正机主传动系统的设计（含全套CAD图纸）.doc

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1、七辊中板预矫正机主传动系统的设计摘要在钢铁产品的实际生产上，中厚板得到了飞速度发展，随着社会市场的需求不断增大，中厚板矫直机的技术水平也成为了衡量一个国家钢铁工业装备水平的一个重要标志之一。同时随着我国钢铁工业的发展，对中厚板的数量和矫直技术也提出来更高的要求中厚板（它的厚度一般不小于4.0mm）在建筑业，机械制造业，造船业等等得到了广泛应用。本篇论文中，首先论述了矫正机的背景与发展状况，以及未来的发展趋势，并根据当前实际情况，考虑经济性和效率性等相关因素，对相关设备做了合理选用；然后对本次设计的中厚板矫正机进行了方案的选择与论述；其次确定了矫正机相关参数，并通过对矫正力、矫正力矩和主电机功率

2、的计算及工作特点选择矫正机的电机类型和型号；最后，对矫正机的主要零部件（第三个工作辊、工作辊轴承）进行了校核计算。说明书的最后还对润滑的选择和设备的环保、可靠性和经济可行性做了论述。关键词：中板矫正机；主传动系统；矫正辊The Predistortion Seven Roller Plate Design Of Main Drive SystemAbstractThe actual production of steel products, plate has been flying speed development, with the growing needs of the commun

3、ity market, technology plate leveler has become an important indicator to measure a countrys iron and steel industry equipment level one. Meanwhile, with the development of Chinas steel industry, the plate number and straightening technology also raised higher demands plate (which typically have a t

4、hickness greater than 4.0mm) in the construction industry, machinery manufacturing, shipbuilding, etc. It has been widely used. In this thesis. Background, development status and trend of straightening machine were firstly discussed and according to the present situation, considering economy and eff

5、iciency-related factors, I select some related equipment reasonably and then this design plate correction machine selection and discussed solutions. Second, determine the correct machine parameters, And through the force of correction, the correction torque and motor power of computing and work char

6、acteristics select straightening machine motor types and models. Finally, the main parts of straightening machine (the third work rolls, work roll bearings) were checking calculation. The specification for environmental protection and lubrication equipment selection, reliability and economic feasibi

7、lity of doing discussedKey words: Plate straightening machine；Main drive system；Straightening roller目录摘要IAbstractII1 绪论11.1 课题研究的目的及意义11.2 国内外发展的现状和趋势11.3 矫直机的工作原理21.4 课题研究的内容和方法32 总方案确定42.1 矫正机类型42.1.1 压力矫正机42.1.2 拉伸矫正机4 2.1.3 拉伸弯曲矫正机42.1.4 辊式矫正机52.2 矫正方案62.3 主传动系统62.3.1 电机82.3.2 减速器82.3.3 万向接轴82.3

8、.4 联轴器93 矫正机相关参数设计计算83.1 原始数据83.2 矫正机基本参数确定83.2.1 辊距t的确定8 3.2.2 辊径D的确定.103.2.3 辊数n确定103.2.4 矫身L的确定103.2.5 矫正速度v的确定103.3 矫正机力能参数的计算103.3.1 矫直力的计算103.3.2 矫直力矩的计算143.4 矫正机主电机的选择154 主要零部件校核计算164.1 矫直辊的校核计算164.1.1 第三辊压力和矫正力矩的确定164.1.2 第三辊上弯曲力矩和支反力的确定174.1.3 弯曲力矩的计算194.1.4 支反力的计算214.2 矫直辊的强度计算及校核23 4.3 工作

9、辊轴承的校核245 润滑的选择256 设备的环保、可靠性和经济可行性分析266.1 设备的环保性分析266.2 设备的可靠性266.3 设备的经济性分析28结论31致谢32参考文献331 绪论1.1课题研究的目的及意义 矫直作为一种精整技术，始终是工业发展不可或缺的一个分支。尤其近年来，随着社会的发展，人们对产品质量和精度的要求普遍提高，矫直技术发展迅猛，应用也越来越广泛。如今，工业发展方向是高、精、尖，对各种材料的质量提出了更高的要求。因此矫直作为一种精整技术已越来越得到工程技术人员的重视；矫直设备则已经从过去的冶金行业的辅助设备发展为包括冶金和一些高技术领域不可缺少的加工设备。随着冶金行业

10、的不断发展，矫直机械也己经从过去的冶金行业发展到其他一些高技术领域，如仪器仪表制造业、汽车、船舶和飞机制造业，石油化工业、建筑材料业、机械装备制造业以及精密加工制造业等领域。由此可以看出矫直技术水平的高低不仅影响着一个企业某种产品的质量和其成本，而且标志着一个国家的工业发展水平。矫直技术水平的高低不仅影响着一个企业某种产品的质量和成本，而且标志着一个国家的工业水平，直接关系到工业产品的竞争力。在讲求质量、效益的今天，矫直技术在工业领域的重要性更加突出。1.2矫直机国内外发展现状和趋势1、国外矫直机发展现状 在20世纪3040年代，国外技术发达国家的型材矫直机和板材矫直机也迅速的发展起来，相应的

11、理论研究也取得了一定的成果。到了20世纪7080年代，国外许多发达国家的技术力量己相当雄厚，矫直技术得到了不断地改进、发展和扩充。英国的布朗克斯、德国的凯瑟琳、德马克以及日本的一些品牌成为了矫直机领域的代表。此时的矫直概念则由原来狭义的弯曲矫直扩展为包括解决弯曲、控制断面形状和尺寸精度的矫直，提出了平动矫直技术、行星矫直技术、全长矫直技术、程序控制矫直技术、变辊距矫直技术以及双向旋转矫直技术等。近几年国外关于矫直技术和矫直机的研究主要集中在提高矫直精度，提高控制水平及改善环境方面。同时为提高矫直精度和控制水平，开展了对变形机理、改进工艺和参数优化等方面的理论研究，取得了一些具有实用价值的成果。

12、而且国外学者对矫直过程的计算机实时控制研究比较多，如Dvide E.Hardt等对扭转变形矫直过程的实时控制的研究，以及Juen A.Robert对圆盘锯片娇直过程实现自动控制的研究等等。2、国内矫直机发展现状 通过矫直机发展历史，我们知道我国20世纪五、六十年代的大部分矫直机的辊系都采用大节距大工作辊，矫直厚度范围仅在45倍，支承辊承载能力低，使矫直能力低下，且工作辊轴承座是整体、固定不可调节的，造成矫直钢板质量低，产品成材率低。 其中厚板矫直技术在我国起步就较晚，且理论研究较生产落后的现象突出，经过近些年来工业的发展和自身技术的进步，矫直机的性能和各项参数都有了很大的改善。钢板的宽度、厚度

13、及长度规格也在不断扩大。 2005年3月1日投产的宝钢5m热矫直机由SMSD设计，是全液压9辊调节矫直机。最大矫直力可达44000KN，钢板的矫直温度范围也较宽：4001100，钢板的厚度范围在1080mm，宽度可达4800mm，矫直速度也达到0.52.5m/s。其矫直机电动机功率为220KW。舞阳轧钢厂生产的最厚钢板能达到700mm（900mm厚钢锭生产，不保探伤。 就整个发展状况来说，厚板矫直机已经由二重式发展到四重式，辊子为倾斜布置、成组换辊，并设过载保护装置，机架采用预应力框架结构，增大刚度。四重式矫直机，在结构和辊系布置上做了很大改进，改变了原有二重式热矫直机矫直质量不理想、辊距大、

14、矫直能力低、维修不便等缺点，使矫直厚度范围扩大到10倍左右。使矫直机向自动化、全液压、高负荷、高刚度、多功能、强力矫直技术发展，即采用第三代矫直机，进一步提高钢板表面质量。1.3 矫直机的工作原理 在轧制产品中，除一些大断面轧件具有单值原始曲率的形状缺陷外，多数轧件上的形状缺陷其原始曲率的数值和方向均是不定的。对这类轧件的矫正，大多是先采用交变弯曲变形以消除其原始曲率的不均匀度，再逐渐将轧件矫平。 轧件上不同方向、不同数值的原始曲率，经过同一个反弯曲率的弹塑性反弯后，其残余曲率有趋向一致的特性。这是由轧件曲率方程的非线性变化规律决定的，可称之为残余曲率差值的收敛特性。有加工硬化材料的轧件，其残

15、余曲率差值也具有这种收敛特性，只是收敛的幅度要小些。正是轧件这一特性，使得轧件经多次交变的弹塑性弯曲后，其残余曲率逐渐趋向一致，形成单值原始曲率，进而矫平。辊式矫正机就是利用这一原理矫平轧件的。1.4 课题研究内容及方法 根据中厚板的实际尺寸和变形情况，按照矫正要求，确定矫正机的基本参数，进行矫直力、矫直力矩的计算，进而计算矫直功率，选择主电机，并对主要零部件强度进行校核计算，利用CAD，Solidworks工程软件绘制图纸和三维模型，包括零件图，部件图，装配图，最后撰写说明书。2 总方案确定2.1矫正机的类型 现在的矫正机有很多品种，而且规格也非常的繁杂。矫正机的类型可以按其工作原理分类，按

16、其各自用途不同进行分类，按其结构的特点分类。在按用途分类中，一为矫正型材的矫正机，例如有型材压力矫正机，辊式，及型材拉伸型矫正机；二是带材矫正机，比如有拉弯矫正机；三为板材矫正机，例如板材辊式矫正机；还有线材矫正机，一般为平立辊复合矫正机。除此之外，矫正机还可以做进一步的按具体结构，具体用途，传动方式等等再做具体细化分类。2.1.1压力矫正机压力矫直机通过压力将轧件矫直，是最原始的矫直方法，并不经常用。这样进行下去，工件每个弯曲部位肯定会将全部变直从而达到矫正的目的。2.1.2拉伸矫正机 拉伸矫直机使用对象一般是某种金属轧件平直度不好的时候，它的元素纤维长度不一样的轧件。矫直的时候，矫直机咬住

17、轧件的两端，然后逐渐增大对轧件的拉力，让轧件产生弹塑形拉伸变形，就可以将轧件矫直了。但是，由于材料的强化特性不同，矫直质量有高有低。同时，在拉伸的时候容易将轧件拉断，或者会改变轧件的金属性能，而且该轧机价格也昂贵，所以不常选用。2.1.3拉伸弯曲矫正机在拉弯矫直的过程中每一次拉弯的拉伸量与弯曲量的匹配不一样，但是却可以产生变形性质上的变化，拉伸弯曲矫正机有如下特点：1）带钢在退火以后再通过拉伸弯曲矫正以后退，带钢的机械性能有很大改变，经过改善的一些性能甚至超过了冷平整的效果。2）矫平辊与弯曲辊都是从动辊，他们都没有驱动装置，因此可以和带材实现同步运动，不会出现因为打滑而刮伤带材表面。3）适用范

18、围广泛，比如全部的带材加工作业线和很多种金属材料。4）矫正机组的矫正厚度范围广，例如从mm或从mm的带材可在同一设备中矫正。2.1.4辊式矫正机在这次设计中，辊式矫正机是我们选用的最终矫正机，因为它是所有矫正机的发展。辊式矫正机采用平行辊或斜辊对轧件矫直。有七辊，九辊，十一辊等，辊数越多对轧件的内部应力不利，而且不利于轧件的矫直，因此，我们选用七辊矫正机。七辊矫正机的前后两个辊起导入轧件的作用，中间的辊参与矫直工作，每个辊所受的矫直力是不一样的，这和他们的作用方式有关，因此在计算时一定要对危险辊进行强度校核，结构参数有辊距，辊径，辊数，辊身长度，力能参数有矫直力，矫直力矩，矫直功率，还要通过查

19、阅表格对辊子速度进行选择。辊式矫正机矫正质量好，效率大，经济效益好，所以在实际生产中经常选用辊式矫正机。2.2矫正方案 矫正方案在实际应用中一般有大变形方案和小变形方案两种，这种分类原则是按照每一个矫正辊在生产中消除中厚板的最终残余曲率和变形程度区分的。2.2.1小变形矫正方案小变形矫正方案指在矫正的时候，通过反弯的压下量可以减少中厚板通过上一个矫正辊上矫直时产生的最大残余曲率(就是中厚板通过这个辊子的时候的最大原始曲率)使钢板变的平直。它有以下优点，轧件从第一个辊行进到最后一个辊以后总的变形曲率会很小，对轧件矫直的整个过程所需要的电能机械能也减少。2.2.2大变形矫正方案大变形矫正方案是通过

20、矫正机的反复运动，逐渐消除轧件的原始曲率的不均匀度，让每个轧件的原始曲率都趋于一致形成单值曲率，然后再在矫直机上将轧件逐渐矫直的方法。 通过上面的论述，并对大变形方案和小变形方案进行比较，采用小变形方案，我们在设计中采用的板材主要是单值曲率的，对电机功率的要求不大，残余应力还很小，所以采用小变形矫直方案。2.3主传动系统主传动系统主要包括高速电机，圆柱齿轮减速器，齿轮座，万向接轴和工作机座等。下面通过三种方案分析确定最终的主传动方案，并分别对每一个位置的机械设备进行分析论述。主传动结构的结构示意图如下： 1 2 3 4 5图2.1 1工作机座 2万向接轴 3齿轮座 4减速器 5高速电动机 2.

21、3.1机列布置 机列布置对辊式钢板矫正机来说可以分为牌坊式和台架式两种。机列布置主要包括本体，工作辊，压下机构，摆动装置。台架式机列调整方便，结构先进，因为这次设计主要针对的是中厚板，所以采用台架式。2.3.2减速器 减速器最大的作用就是减速，但是在矫直过程中减速器应该还得具有分配传动扭矩 的作用，这种减速分配器一共有三种形式：二级圆柱齿轮减速器，蜗轮蜗杆减速器和圆柱圆锥齿轮减速器。每一种形式又可以分成单支、双支、三支和四支。本次设计采用的是双支减速器结构。 我们知道一般矫直机第三辊受的矫正扭矩最大，所以，对第三辊要尽可能有减速机的一根轴经齿轮座传递直接传动，来减轻齿轮座的复核。这次设计使用的

22、是联合减速器，将减速器月齿轮座构成一个整体，既可以减少传动件，而且结构紧凑，可以减少机列的总长度。2.3.3联轴器 3.矫正机相关参数设计计算3.1原始数据1.被矫正板最大宽度：；2.辊身长度：；3.被矫正板厚度：；4.矫直速度：；5.轧件屈服极限：（冷态）；6.矫正机的辊子数目(包括边辊数目)：。3.2 矫正机基本参数确定 平行辊式矫正机的基本参数有：辊子直径、辊子之间的距离、辊子的数目、每个辊身的长度和矫正机矫正的速度。3.2.1 辊距t的确定在对辊距t确定时，应该考虑满足最小轧件的矫正质量要求，又要考虑满足矫正最大断面轧件时矫正辊的强度要求。为此，应分别计算最大允许辊距和最小允许辊距。最

23、后确定。（1） 辊距确定 根据文献【1】可得 （3.1）式中：轧件的最小厚度，； 工作辊弹性模量，； 轧件的屈服极限，；将数据代入公式(3.1)得（2） 辊距确定 最小辊距的值也有很大的要求，如果它的值越小时，对轧件的矫正质量是由益的，因为这样可以是轧件的反弯曲率变大。但是最小辊距的值也不可以太小，因为这时候会让矫正力P 变大。所以，最小允许的辊距距离会受到一些条件的限制，通过查阅资料可知，主要受矫正辊身表面接触应力和辊子的扭转强度限制。由文献【1】可得 （3.2） 式中：轧件最大厚度, 弹性模量， 轧件的屈服极限，将数据代入公式(3.2)得 因为，并且t尽量取小值所以可取。3.2.2 辊径D

24、的确定 由文献1可以得到矫正机的矫直辊的直径D和矫直机的矫直辊子之间的距离T的比值： （3.3）工作辊直径； 取。3.2.3辊数n的确定辊数的确定比较简单主要是考虑是否有利于提高矫直的质量，是否能够减少轧件的加工硬化和矫直功率，而我们知道，轧件的反弯次数和辊数有关系，增加次数，就能提高轧件被矫直的质量，就能减少矫直过程中轧件产生的加工硬化，所以为了防止不好的现象出现，而且还能提高轧件的矫直质量，我们一般使用辊数较少一点，此次设计采用的辊子数目为7辊。3.2.4辊身L的确定辊子的长度确定和轧件的最大宽度有很大的关系辊，我们通常用下面的公式表示二者之间的关系： (3.4)当时，；当时，。由于轧件最

25、大宽度；所以可取。将数据代入公式(3.4)得 ，取3.2.5 矫正速度v的确定矫直机矫正速度在任务书中已经给出，但是它的准确确定还需要进行一定的讨论，需要依据。速度和生产效率有关系，并有生产效率决定，根据轧机的生产能力知道，二者要相互协调。由文献【1】可以查得 在此取3.3 矫正机力能参数的计算辊式矫正机的力能参数主要由三部分组成，一是矫直辊上的矫直力，二是矫正扭矩，三是电机驱动矫正机所需要的驱动功率。3.3.1 矫直力的计算1. 轧件的屈服力矩屈服力矩不同于屈服极限，轧件的屈服力矩是一个外力矩，这个外力矩是使轧件弯曲到弹性弯曲最大极限状态时得到的，可以用英文符号表示。它可以表示两种弯曲力矩，

26、一个是最大的弹性弯曲力矩，一个是最小的弹塑性弯曲力矩。由文献【1】得 （3.5）式中： 轧件的屈服极限，断面系数，表达公式为 将以上数据代入公式(3.5)得 2. 轧件的弹性弯曲力矩 根据文献【1】可得 （3.6） 式中：轧件的屈服力矩 断面形状系数。将以上数据代入公式(3.6)得 3. 作用在矫正辊上的压力（矫正力）根据下图3.1，每个辊子上受到的压力可以根据被矫直轧件的断面的力矩平衡条件求出来。现在做如下假设：1）轧件在第2个和第三个3辊子下受到的弯曲力矩为塑性弯曲力矩，二者相同，用公式表达就是；2）轧件在第5个和第6个辊子下受到的弯曲力矩叫屈服力矩，二者一样，用公式表达就是；3）轧件在第

27、4辊下的受到的弯曲力矩是塑性弯曲力矩和屈服力矩二者的平均值，用公式表达就是 图3-1 作用在矫直辊上的压力根据上面是论述和力矩图分析可以分别求出每一个辊矫直时的计算表达式： （3.7） 式中：轧件的屈服力矩，； 轧件的弹性弯曲力矩，； 辊距，t=360mm。将以上数据代入公式（3.7）得 （3.8）因此可得压力总和为： 式中： 矫正机辊数，轧件的塑性弯曲力矩，轧件的屈服力矩，辊距，将数据代入公式(3.8)得从上面的式子计算可以得到下面的结论，每一个辊的矫直力都是不同的，其中第一辊到第三辊矫直力逐渐增大，增大到第三辊时达到最大，随后，矫直辊的矫直力就开始减少了，到第七辊减到最小。我们可以看到，轧

28、件通过矫直机时，在第三个辊子上受到的力最大，在第七个辊子上受到的力最小。3.3.2矫直力矩的计算矫正机上有矫直力矩，对矫直力矩计算需要进行一些假设，我们知道轧件在被矫直的时候是随着矫直辊的转动向前进，并不断的弯曲平整，最终达到要求。那么，矫直力矩的确定就可以根据功能相同的原理原则，换句话说就是矫正辊在矫正扭矩的作用下使轧件前进所做的功和轧件弯曲变形所做的功一样。现假设在：1） 我们认为每一个辊子对轧件的弯曲力矩都是塑性的弯曲力矩；2） 弹复变形并不是消耗变形，二者不同；3） 每一个辊的残余曲率和一种情况下的残余曲率是相同的，这种情况就是小变形矫直方案，和其最大值是一样的，最大值为。但是在这种情

29、况下，不能考虑原始曲率方可。4）当轧件一开始就有原始曲率的时候，其值为，我们可以规定一个平均原始曲率，用公式表达为：上式中的，材料不同取值也不同，当材料是钢板时，式中的h表示轧件的厚度值。根据上面的论述，当被矫正的轧件上的原始曲率凸度有向下部分的时候，我们可以根据下面的公式计算矫正的总扭矩： （3.9）式中：_平均原始曲率，故 ，取_小变形方案的残余曲率最大值。矩形断面轧件由文献【1】得_矫正辊直径，；_形状系数，由文献【1】表11-2可得；_屈服力矩，_矫正辊辊数，。将以上数据代入公式（3.9）可得：3.4矫正机主电机的选择根据文献【1】我们可以查得此次设计的辊式矫正机的电机功率的表达公式为

30、： （3.10）式中：矫正扭矩，；作用在辊子上的压力总和，辊子和轧件之间的滚动摩擦系数，材料为钢板时=0.0002m；辊子轴承摩擦系数，其中=0.005；D辊子直径，；d辊子轴承处直径，；矫正速度，； 传动效率，；将以上数据代入公式得：该矫正机由两台电机驱动，所以电机功率为，选用型号YSP4002-6的电动机，其额定转速，额定功率为矫正辊的转速为：故因此主传动系统的总传动比为：4 主要零部件校核计算4.1 矫直辊的校核计算 通过第三章的计算，我们知道第三个辊子受力最大，为最危险辊，故要对第三辊进行校核计算。4.1.1 第三辊压力和矫正力矩的确定由文献7，P180可知，传动力矩 （4.1）式中

31、第三辊子上的矫正力矩 第三辊子上的摩擦力矩由文献7我们能得到： （4.2）式中 第三辊压力， 矫正机的总压力， 作用在矫正机上的矫正力矩， 将数据代入公式4.2得 由文献7我们可以得到： （4.3） 式中 第三辊压力 辊子和轧件之间的摩擦系数，在矫直过程中辊子和轧件可能有很大的滑动摩擦，当轧件材料是钢板时： 辊子轴承的摩擦系数， 辊子轴承处直径， 将数据代入公式4.3得 将数据代入公式4.1得 4.1.2 第三辊上弯曲力矩和支反力的确定图4.1a为辊身长度支承辊的配置图，现在我们认为第三辊的压力是均布载荷，在支撑辊单位长度上的压力，在矫直辊一个辊身长度上一共有支撑辊五个，为了方便计算，可转化为

32、一个有七支点的连续梁，由此将其简化为力学模型，如图4.1b所示。图 4.1 矫正辊配置根据文献【7】，我们查得三弯矩方程式的表达式是： （4.4）式中 、第、支点的弯矩 、第、跨度的长度 、第、跨度在外载荷作用下的弯矩图面积 、弯矩图面积、的重心到支点、的距离4.1.3 弯曲力矩（1）下面的01段和12段梁弯矩图已经给出来了，根据梁上的作用载荷得出，现在要求弯矩图形的面积大小，首先应该先算出最大的弯矩。对于01段：最大弯矩 （4.5） 而 a01段 b12段 图 4.2 作用载荷和弯矩图将以上数据代入公式（4.5）得 此段的弯矩图面积为： 每一个弯矩图面积都有一个重心，现在需要计算重心到到支点

33、的距离，用字母表示，其公式为： 对于12段：最大弯矩弯矩图面积 1-2段弯矩图面积重心到支点的距离用字母表示，其公式为： （2）由于支点0的弯曲力矩，故对于02段由公式4.4得三弯矩方程为代入有关数据化简整理得 （4.6） 对于23段和段的作用载荷及其弯矩图与12段相同，那么对13段来说可以得到： ， 代入有关数据化简整理得 （4.7） 对于段由公式（4.4）得三弯矩方程为 ，且 代入有关数据化简整理得 （4.8）联立求解公式4.6、公式4.7、公式4.8，则可求得支点1、2、3处的弯曲力矩为 由于、，故求出、后，可得出整个矫正辊上各支点的弯曲力矩, 4.1.4 支反力的计算支反力的大小是相同

34、支点的支反力之和，那么就要首先求出各支点的支反力。支点0的支反力为 支点1处的支反力为： 同理，由于段、段和段外载荷相同，故所以，支点2和支点3的支反力与为： 由于、，故求出、后，可得出整个矫正辊上各支点的支反力， 4.2 矫直辊的强度计算及校核 上面的论述，矫直辊每个支点处的支反力、弯曲力矩都已经知道了，最大的弯矩位置在2、3支点处，根据公式： 矫正辊直径，故弯曲应力为 我们接着可以算出在第三辊子上的传动力矩，和在第2个支点处的扭转力矩： 根据文献选矫正辊的材料为，其屈服强度为，取安全系数，则矫正辊的许用应力。，综上所述，所设计的矫正辊的强度合格。4.3 工作辊轴承的校核 根据分析和矫正辊所

35、处的工作条件，矫正机上矫直辊主要承受的载荷是径向的，所选轴承应该具有自动调心功能，满足承载能力高的要求，在这次设计中，通过查阅文献文献【8】，选择的是调心滚子轴承，然后继续确定轴承的型号是 ，轴承的基本额定动载荷，轴承的基本额定静载荷，计算系数、，预期寿命为，轴承的受力分析如图4.3。图 4.3 轴承受力分析1、轴承受到的径向载荷、 2、轴承当量动载荷 和由文献6，式13-9a （4.9） 式中 轴承载荷系数， 轴承承受的径向力将数据代入公式4.9得3、轴承寿命由参考文献6，式13-5得： （4.10）式中 轴承转速，基本额定动载荷 指数，对于滚子轴承，轴承当量动载荷 将数据代入公式4.10得

36、 ，轴承寿命在规定范围内，所选轴承合格。5 润滑的选择润滑方式为：齿轮转速比较大，可以采用飞溅润滑，减速器里用油浴润滑，而每个箱体上的轴承根据速度大小则选择脂润滑。密封类型选择为：1、 轴伸出端的密封 轴伸出端有透盖，头盖与轴接触处采用毛毡密封2、 箱体结合面的密封 在箱体的结合面上有箱盖和箱座，二者的密封比较简单，用涂密封胶就可以，并定期加注3、 轴承箱体内、外侧的密封 轴承高速旋转，内侧可以用挡油环密封，防止润滑油溅出；外侧用毛毡就足够了。6 设备的环保、可靠性和经济可行性分析6.1 设备的环保性分析机械设备的环保性，指的是各种机械设备在运转的时候对环境的保护程度，这里的环境是指工人的实际

37、操作车间的环境和厂区周围的环境。现在我们国家大力发展经济，新常态下的经济达到了稳定快速发展，政府为很多企业提供了很多便利，大气污染，水污染等严重的破坏了我们生活的环境，破坏了大自然的生态平衡。因此，我们在设计机械产品的时候，必须要考虑产品的环保性能，和对环境的损害程度。（1）选用环保性好的电动机一台环保性能好的电动机可以有效的改变机器的环保型，因为电动机是噪音污染、震动和排气污染的主要源头。（2）改进机械结构 机器的污染除了电动机产生的以外，还有机器在运行的时候由机器结构产生的污染，比如震动和噪声污染。所以，需要改进机械的结构来减少污染，增加环保性。（3）增加后处理装置后处理装置主要放在机器污

38、染源的后面，消除各种污染的设备。可以清理机器的排出的有害气体，产生的粉尘等。（4）加强状态检测和及时维修除了有质量好的环保机器设备之外，还要加强状态的检测和机器及时有效的维修，才能及时发现机械设备存在的隐患和漏洞，似的设备能够及时的维修。6.2 设备的可靠性1、 设备的可靠性定义 设备的可靠性指机械设备能够按时、按量完成工作的能力。2、可靠度的计算 （6.1） 式中 失效率 ； 工作时间。现在做取工作后，再把所取的数据带入到公式（6.1）中，得到可靠度 那么可以做出故障率的分布曲线（又名“浴盆曲线”）如下图所示图 6.1 故障率分布曲线3、设备的平均寿命 设备的平均寿命可以用机器设备的使用寿命表示，它也可以表示设备的使用可靠性。设备在一定的工作时间内，有一个随机变量的期望值，这个期望值用公式表达为10，式7-4 （6.2） 式中 平均寿命； 可靠性函数，。则 (6.3)式中 失效率 。将数据代入公式（6.3）得 6.3 设备的经济性分析1、 投资回收期机械设备投入生产以后企业每年赚取的净利润有企业利润、机器的折旧费，在评价的时候，通常按照静态方法评价，全部投资所需的时间以年为单位，从初建开始计算。我们可以做如下假设：建设用时是2年，企业总资金90万元，每年企业净收益额和累积的净收益额如下表所示。