Описание конструкции трехвалковой прокатной клети

2. Описание конструкции трехвалковой прокатной клети

Рабочая трехвалковая клеть 430, предназначена для прокатки сортовых профилей до 40мм.

Рабочая клеть (черт. ФМ-194.08.001.01.00.00. СБ), состоит из станины открытого типа, состоящей из двух половин: корпуса (5) и крышки (6), соединенных болтами М20×1,5 (9), М36×1,5 (10), М36×1,5 (11). В расточках станины, под углом 1200 находится три рабочих вала, диаметром 125 мм, связанные между собой коническими зубчатыми зацеплениями (8), один из которых является приводным (1). Валы клети смонтированы на радиальных двухрядных сферических подшипниках 3003128 ГОСТ 5721-75 (12) установленных в расточках подушек (7). Для восприятия осевых нагрузок на концах валов установлены шариковые упорные 8128 ГОСТ 8338-75 (13), а для восприятия радиальных нагрузок радиальные 1000928 ГОСТ 8338-75 (14) подшипники. На валах при помощи шлицевого соединения закреплены бандажи (4), диаметром 430 мм и длиной бочки 70 мм. На концах валов (2) и (3) установлены стопорные гайки, для регулировки втулки, поджимающей нижнее кольцо подшипника. Для комбинированного охлаждения валов используются непрерывно подаваемая вода. Для смазки конической шестерни и подшипников в полости зацепления используется централизованная жидкая смазка, для остальных подшипников подается централизованная густая смазка.

Рабочий вал (1) приводиться от электродвигателя через редуктор, имеющий максимальный крутящий момент 23 кН*м. Затем крутящий момент распределяется на рабочие валы (2) и (3) через конические шестерни (8).

3. Расчет приводного вала на прочность

Расчёт приводного вала на прочность произведём основываясь на материалах работы [2].

3.1 Расчет сил в коническом зубчатом зацеплении [3]

Рисунок 5. Силы в коническом зубчатом зацеплении

Исходные данные:

Наибольший крутящий момент ;

Диаметр шестерни в середине ширины зубчатого венца ;

Угол наклона зуба ;

Угол делительного конуса .

3.1.1 Расчет окружной силы

, (1)

где: наибольший крутящий момент, Н/м;

 диаметр шестерни в середине ширины зубчатого венца.

.

3.1.2 Расчет радиальной силы на шестерне

 , (2)

где: радиальный коэффициент силы.

При угле наклона зуба равном

,

где: угол делительного конуса, .

.

.

3.1.3 Расчет осевой силы на шестерне

, (3)

где: осевой коэффициент силы.

При угле наклона зуба равном

.

.

3.2 Расчет результирующего напряжения

Исходные данные:

Диаметр вала: ;

Частота вращения вала: ;

Крутящий момент на валу: ;

Усилие на вал: .

3.2.1 Расчет реакций опор в вертикальной и горизонтальной плоскости

Проецируем на ось Y:

;

; (4)

 .

;

; (5)

 .

Проецируем на ось X:

;

 . (6)

.

;

 . (7)

.