毕业设计（论文）-精炼炉钢包车设计.docx

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1、本科毕业设计（论文）题目：精炼炉钢包车设计精炼炉钢包车设计摘要本题目来自工程实际，具有很高的实用价值，钢包车主要由钢包车身、电机减速器、联轴器等组成,传动系统是钢包车的主要传动部件，传动系统的选择，设计关系到整个钢包车的性能，安全性和可兼性.本文对钢包车的行走装理做/详细的结构设计和校核计算。钢包乍的行走装置主要是由主动轮组和传动轮组组成，它通过电机带动轮组行走，从而达到运送钢水的目的。本文设计的钢包车承我能力较小，所以在电机选型上选择功率较小的电机。知网,钢包车：传动系统：行走装置RefiningFurnace1.ad1.eCarDesignAbstractThistopicfromthee

2、ngineeringpractice,hastheveryhighpractica1.va1.ue,invo1.vingmachinery,e1.ectronicsandstructuredesignoftheknow1.edgeoftheresect.troughthisgraduationdesign,canbe1.earnedintheuniversityofmechanica1.,e1.ectronicandstructura1.designknow1.edgeofrationa1.usedinpractica1.engineering.Ofthe1.ad1.ecarismain1.y

3、composedof1.ad1.ecar.motorreducer,coup1.ing,etc.Transmissionsystemisthemaindriveofthe1.ad1.ecarparts,thechoiceofthetransmissionsystem,re1.atestotheovera1.1.designofthe1.ad1.ecarpcrfo11nancc.safetyandre1.iabi1.ity.Inthispaper,the1.ad1.ecarwa1.kingdevice1.odothedetai1.edstructuredesignandcheckingca1.c

4、u1.ation.Keywords:1.ad1.ecar:Thetransmissionsystem:Wa1.kingdevice1绪论11.1 概论11.2 精炼炉钢包车的题目背景及研窕意义1121精炼炉钢包车的题目背景11.2.2精炼炉钢包车的研究意义21.3 国内外研究现状21.4 本文研究的主要内容32精炼炉钢包车传动系统42.1 精炼炉钢包车传动装置设计方案42.2 电机减速器的设计及选型62.2.1 电机减速潺简介62.2.2 电机减速落的几个概念72.2.3 电机减速器的传动结构72.2.4 重要参数82.2.5 电机减速器选型82.3 联轴器设计82.3.1 联轴落的基本介绍8

5、2.3.2 工作环境92.3.3 传动精度9234齿式联轴器的特点92.3.5 齿式联轴器的主要作用9236齿式联轴器的选型102.4 轴承设计102.4.1 轴承简介102.4.2 轴承分类102.4.3 圆柱滚子轴承介绍102.4.4 单列圆柱滚子轴承的组成及作用102.4.5 电机减速罂比确定112.4.6 钢包车骤动功率计算I1.2.4.7 圆柱滚子轴承选型123钢包车结构设计J33.1 钢包车工作原理133.2 钢包车结构特点133.3 钢包车车体结构设计133.3.1 车架结构设计13332钢包车轮系设计14333钢包车隔热保护164精炼炉钢包车的成本合理性分析IS5操作规程及维护

6、、保养19206结论金耒*姓71.22致谢.1绪论1.1 概论钢包车是冶金行业中应用最广泛的设备之一，设计钢包车时应最大限度的满足下两点：其是工作的可把性，钢包车在整个炼钢工艺中地位举足轻重。从转炉、二次精炼、最终到达连铸,各种工艺流程中钢水在地面的运输都依苑钢包车来完成，尤其在二次精炼处理过程。因此，钢包车的设计必须有很高的可第性:其二是使用经济性,经济性的评价主要以钢包车的设备购冏费和所期望的寿命为依据。钢包车的经济性与所选用的设计方案紧密相关，减少钢包车的自电可以减少设备购置费的投入：钢包车一般采用电机和减速机驱动，设计合理的驱动系统，诚少能源消耗即减少钢包车的邨动功率，可以减少后期生产

7、费用。要提高钢包车的经济性，必须优化其结构和驱动系统，方能达到预期的经济性。本题目来自工程实际，具有很高的实用价值，涉及到机械、电子和结构设计方面的知识，通过本毕业设计，能锅将大学中所学到的机械、电子和结构设计方面的知识合理的运用到实际工程中。随若工业技术的不断进步,炼钢生产也不断发展，当今世界炼钢工艺都实现错误!未找到引用源.炉外精炼和全连续化，炉外精炼已成为生产优质钢和特殊钢不可缺少的工艺环节，在钢包车上进行1.F炉外精炼即是其中之%钢水初炼,出钢方式有两种：一是天车吊钢包出钢,二是铜包车出钢.各有其特点。随着炼钢工艺的发展，带称量的出钢装置已是发展方向之一。本1.F炉称量钢包车在出钢水时

8、实时显示出钢水道量.这不仅可以控制出钢水的质地：特别在精炼中随时显示钢水重量：这就可按工艺要求准确地添加合金量，使精炼出的钢水质垃进一步提高，此钢包车既是称垃出钢车，又是精炼车，具有较言的使用价值.钢包车是直流钢包精炼炉的主要设缶之%目前钢包车的传动形式、功能、自动化程度差异很大。有的钢包车是机械传动.有的是机械与液压或与气动相结合的传动形式有的钢包车只有运行和定位两个功能。1.2 精炼炉钢包车的题目背景及研究意义1.2.1 精煤炉钢包车的题目背景本题目来自工程实际，具有很高的实用价值，涉及到机械、电子和结构设计方面的知识，通过本毕业设计，能终将大学中所学到的机械、电子和结构设计方面的知识合理

9、的运用到实际工程中。钢包车是冶金行业中应用最广泛的设招之一，设计钢包车时应最大限度的满足一下两点：其一是工作的可靠性，钢包车在整个炼钢工艺中地位举足轻武。从转炉、二次精炼、最终到达连铸，各种工艺流程中钢水在地面的运输都依奇钢包车来完成，尤其在二次精炼处理过程.因此，钢包车的设计必须有很面的可靠性;其二是使用经济性。经济性的评价主要以钢包车的设备购置券和所期望的寿命为依据。钢包车的经济性与所选用的设计方案紧密相关，减少钢包乍的自重,可以减少设备购置费的投入：钢包车一般采用电机和减速机驱动，设计合理的业动系统，减少能源消耗即减少钢包车的驱动功率，可以减少后期生产费用。要提高钢包车的经济性，必须优化

10、其结构和驱动系统，方能达到预期的经济性。1.2.2 精煤炉钢包车的研究意义炼钢厂转炉区域的钢包车是炼钢厂一种重要的生产运输设备。转炉出钢时.钢包车需要频笼启停来调整与转炉炉口的对准，以免钢水流出钢包损坏设备,这就要求钢包车具有快速可靠的制动功能。由于钢包车运行速度快且惯性大，在现有的控制条件下，变频器的加减速时间不能低于8s,否则变频器会过压跳闸。因此.液力推杆制动器都是在钢包车高速运行状态下落闸的，钢包车减速箱因嫉繁地受到巨大的冲击力而损坏.更为严重的是由于液力推杆制动罂安装在车体上面,钢包车在炉卜运行时,喷溅的钢渍极易烧坏制动渊控制线.导致无法开网,目此类故障发生后又特别不容易处理,从而会

11、使整条生产线停下来。1.3 国内外研究现状我国钢包军市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励钢包车产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对钢包车市场的关注越来越密切，这使得钢包车市场越来越受到各方的关注。目前钢包车除了运行、定位两个功能外，还设计了钢包倾动、渣柏摆动两个功能.由于是技术改造项目,空间很有限，设计中采用了结构禁凑、驱动力大、调整范围广、便于自动控制的全液压传动形式。在钢炼车间转炉下的钢包车轨道基咄多数为现浇钢筋混泥土基咄、预埋地脚螺栓，并仍采用螺栓压板联接固定钢轨的方式。由于部分基础可能会出现细勺混泥土找平层施工质量较差，表面平整度差严宙等情况

12、，轨道与找平层之间有较大缝隙，导致轨道压板不能有效地阻止钢轨侧向位移，加上轨道小车车轮为内侧带缘，致使生产过程中过埠台车经常掉道.另外在钢坯生产及运辘过程中钢水渣或多或少经常要洒在轨道上，将外露螺栓、螺母。压板等粘住，清理钢渣时往往将这些部件损坏。1.4 本文研究的主要内容本题目主要内容为钢包车的设计，包括钢包车主动轮组、从动轮组、缓冲器,事故防滑等方面内容钢包车传动装置是一个重要组件，传动装理是整个钢包车的“心脏”,为钢包车运行提供动力，选择合适速比和功率的减速机和电机是设计合理、经济、可辨的传动装置的关键。在询定钢包车驱动所需电机功率和转速后,就要确定钢包车传动装置的结构，其结构必须保证钢

13、包车工的可靠性。在冷金行业中，钢包车驱动一般采用双电机减速机独立驱动，在一台电机或减速器出现故障时，短时间内剩余的一台电机减速器仍可以单独将钢包车慢速驱动，保护整个炼钢工艺的连续性.2精炼炉钢包车传动系统2.1精燎炉钢包车传动装置设计方案传动轴的受力简图如图2.1,由平衡方程，求得支座约束力7=3kNFft=7kN按向乍剪力图和弯矩图的方法，应分段列出8和M的方程，然后依据方程作图。在支座约束力用M的右侧梁截面上，剪力为3kN“技面A到C之间的截载荷为均匀我荷，剪力图为斜直线。算出截面C上的剪力为(3-2X4)kN三-5kN,即可幽定这条斜直线。截面C和B之间梁上无分布载荷，剪力图为水平线。截

14、而B上有集中力Frb,从B的左侧到B的右侧，剪力图发生突然变化，变化的数值即等丁Frb.故f右侧横面上的剪力为(-5+7)kN=2kN.截面B和D之间无分布我荷，剪力图为水平线。截面A上的弯矩M1.=0。从A到C梁上为均布载荷，弯矩图为抛物线。在这一段内，截面E上剪刀等于零，弯矩值为极值。E距左端的距离为1.5m,求出截面E上的极值弯矩为=(3kN)(1.5m)-1.2(2kNmX1.5m)2=2.25kNm用与上式类似的算法得到集中力偶Me左侧截面上的弯矩为Mcv=-4kNm.由Ma,Me和MCQ便可连成A到C：间的抛物线。截面C上有一集中力偶M公从C的左恻到右侧，弯矩图有突然变化，变化的数

15、值即等于Me。所以在ME的右侧截面上，Mcg=(-4+10)kNm=6kNm1.截面C与B间梁上无分布载荷,弯矩图为斜直线。算出截面B上M3=-4kNm,于是就确定了这条直线。B到D之间弯矩图也为斜直线，因MO=O,可画出此斜直线。在截面B上，剪刀突然变化，故弯矩图的斜率也突然变化。图2.1传动轴的受力简图精炼炉钢包车在工程实际运用广泛，其设计方案也是多种多样的，针对本课题选用了三种设计方案进行对比，分别是钢包车单侧独立传动结构、钢包车四轮驱动结构、钢包车双轮驱动结构，下面对三种传动系统分别进行了详细的说明及对比。方案一：钢包车单侧独立传动结构在确定钢包车驱动所需电机功率和转速后，就要确定钢包车传动装置的结构，其结构必须保证钢包车工作的可轼性。在冶金行业中，钢包车驱动一般采用双电机减速机独立躯动川，在一台电机或减速港出现故障时，短时间内剩余的一台电机减速器仍可以单独将钢包车慢速驱动，保护整个炼钢工艺的连续性。图2是典型的单例独立传动结构，这种结构的应用比较广泛，可安装于钢包车的前部或后部的两侧车轮轴上：由采用两台不同的电机减速机独立驱动两恻车轮，车轮的同步性需要调试：在两台电机及减速机均正常工作时,钢包车通过两根航道上的两个车轮同时驱动，钢包车内侧车轮的驱动力在理论上相等，钢包车的运行是平梗可靠的日.是当其中一台电机或减速