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本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文）
題 目：鑄鐵機(jī)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)：
專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
摘要
畢業(yè)設(shè)計(jì)作為大學(xué)學(xué)習(xí)最后階段的教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)我們四年來(lái)理論和實(shí)踐學(xué)習(xí)的一次全面、整體、深刻的校驗(yàn)，也是我首次系統(tǒng)地將理論知識(shí)應(yīng)用到工程實(shí)際中的一次考驗(yàn)。
機(jī)械工業(yè)擔(dān)負(fù)著裝備國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)的重任。在改革開(kāi)放過(guò)程中，機(jī)械工業(yè)又將要發(fā)揮重要的作用，為此提高機(jī)械工業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟(jì)效益迫在眉睫。
本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中所涉及的是鑄鐵機(jī)一種——滾輪移動(dòng)式鑄鐵機(jī)。主要內(nèi)容有鑄鐵機(jī)的工作原理，主要零件的設(shè)計(jì)，鑄鐵機(jī)鏈帶受力分析。
鐵水從高爐中出來(lái)后，為了解決運(yùn)輸及儲(chǔ)存問(wèn)題而使用的一個(gè)將液態(tài)鐵水鑄成小塊鑄鐵塊的機(jī)械。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中，實(shí)地考察了實(shí)習(xí)工廠的設(shè)備，并借閱了大量的工廠的實(shí)際圖紙，也參閱了大量的關(guān)于矯直機(jī)的資料，進(jìn)行了反復(fù)的比較，取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而完成了自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)。
進(jìn)行大規(guī)模的整機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)我個(gè)人來(lái)說(shuō)，尚屬首次，加之經(jīng)驗(yàn)不足，知識(shí)缺乏，所以在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤和考慮不到的地方，我衷心的懇請(qǐng)各位老師給予批評(píng)和指正。謝謝。
Конспект
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目 錄
摘 要 Ⅰ
Конспект Ⅱ
第一章 概述 1
1.1鑄鐵機(jī)前的鐵水運(yùn)輸 1
1.2工藝要求和設(shè)備選型 2
1.3鑄鐵機(jī)的發(fā)展 5
第二章 鑄鐵機(jī)生產(chǎn)能力確定及鏈帶受力分析 16
2.1鑄鐵機(jī)生產(chǎn)能力的確定 17
2.2鑄鐵機(jī)每條鏈帶的電動(dòng)機(jī)功率的確定 17
2.3電動(dòng)機(jī)功率的確定 21
2.4電機(jī)及其減速器的選擇 21
第三章 鑄鐵機(jī)的零件設(shè)計(jì) 22
3.1主動(dòng)鏈輪軸的設(shè)計(jì) 22
3.1.1 選擇軸的材料 22
3.1.2初步估算軸徑 22
3.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23
3.1.4軸的強(qiáng)度驗(yàn)算 26
3.2從動(dòng)輪軸的設(shè)計(jì) 29
3.2.1選擇軸的材料 30
3.2.2初步估算軸徑 30
3.2.3軸的強(qiáng)度驗(yàn)算 30
3.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 33
第四章 鏈帶及鑄鐵模的設(shè)計(jì) 36
4.1鑄鐵模 36
4.2鏈帶 36
第五章 鑄鐵機(jī)的輔助裝置設(shè)計(jì) 38
5.1張緊裝置 38
5.2鑄鐵塊的冷卻系統(tǒng) 38
5.3鑄鐵模噴漿裝置 39
5.4前方支柱 39
第六章 鑄鐵機(jī)室的布置 40
6.1鑄鐵機(jī)室的布置形式 41
6.2鐵路布置 41
6.3鑄鐵機(jī)中心距的確定 41
6.4操作室，前方支柱及機(jī)前機(jī)后操作人員的操作臺(tái) 41
第七章 創(chuàng)新設(shè)計(jì) 43
7.1采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng) 43
7.2 采用擋板防滾輪卡死 43
結(jié)束語(yǔ) 45
參考文獻(xiàn) 46
第一章概述
1.1 鑄鐵機(jī)前的鐵水運(yùn)輸
鑄鐵機(jī)是為了將鐵水連續(xù)鑄造成鐵塊而設(shè)置的。在高爐車(chē)間出鐵場(chǎng)上由鐵水罐車(chē)或混鐵車(chē)貯存的鐵水經(jīng)鐵路運(yùn)到鑄鐵機(jī)前的前方支柱旁以備澆注。
國(guó)內(nèi)高爐鐵水的運(yùn)輸設(shè)備大部分采用鐵水罐車(chē)，它是由梨形的鐵水罐和承載車(chē)二部分組成。它的走行是靠機(jī)車(chē)頭的牽引，它的吊裝與傾翻是由專用的起重機(jī)來(lái)操作的。國(guó)內(nèi)常用的有65噸鐵水罐車(chē)、ZT—100—1型鐵水罐車(chē)、ZT—140—1型鐵水罐車(chē)。
65噸鐵水罐車(chē)的鐵水罐容量為65噸．橢載時(shí)罐體總重86噸，罐體中之耐火磚重10噸，車(chē)架總重17．5噸。ZT—100—1型鐵水罐車(chē)隊(duì)鐵水罐容量為100噸，滿載時(shí)罐體總重128噸，罐體中之耐火磚重14．3噸，車(chē)架總重22噸。ZT—140—l型鐵水罐車(chē)的鐵水罐容量140噸，滿載時(shí)罐體總重171噸，罐體中之耐火磚重16.5噸，車(chē)架總重28.5噸。這三種鐵水罐車(chē)負(fù)載時(shí)的最大運(yùn)行速度為20千米／小時(shí)，在道岔處允許最大運(yùn)行速度10千米／小時(shí)，鐵道軌距1435毫米。
在現(xiàn)代化的大型高爐車(chē)間里，生產(chǎn)的鐵水量很大，鐵水罐已不能滿足運(yùn)輸?shù)囊螅蚨挠没扈F車(chē)來(lái)完成運(yùn)輸和貯藏鐵水的工作。它較之鐵水罐車(chē)有以下優(yōu)點(diǎn)：1)容量大，使運(yùn)輸和周轉(zhuǎn)減少，注入和傾出鐵水方便，可提高生產(chǎn)率；2)鐵水在罐中的保溫性能好，使鐵水的保溫時(shí)間得到延長(zhǎng)，利于調(diào)度；3)減少了罐口結(jié)瘤、結(jié)殼的鐵水損耗，也減少了罐子的清理和維修的工作量；4)對(duì)鐵水還起到了調(diào)配混勻的作用。
國(guó)內(nèi)最新采用的320噸混鐵車(chē)。
320噸混鐵車(chē)它是由雪茄式混鐵罐、承載車(chē)和傾翻機(jī)構(gòu)三大部分組成的。雪茄式混鐵罐是由二邊對(duì)稱的截頭圓錐與中間圓柱體組成的錐簡(jiǎn)形罐體，可繞中心偏上70毫米的回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這是為了使罐體與鐵水的合成重心落在回轉(zhuǎn)中心的下方。它保證了罐體的穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生自行傾翻的事故，即使在傾翻時(shí)發(fā)生停電事故，重心也可使罐體自行復(fù)位。承載車(chē)由16組輪對(duì)組成，每四組輪對(duì)組成一個(gè)小回轉(zhuǎn)架，每八組輪對(duì)組成—個(gè)大回轉(zhuǎn)架，弓形大車(chē)架就支承在二個(gè)大回轉(zhuǎn)架上，承載車(chē)全長(zhǎng)25．8米。傾翻機(jī)構(gòu)有二種速度，在鑄鐵時(shí)采用低速傾翻，傾翻速度為0.015一0.0015轉(zhuǎn)／分；在煉鋼車(chē)間傾倒鐵水時(shí)采用高速傾翻，傾翻速度為0.15轉(zhuǎn)／分。它的傳動(dòng)方式采用雙電機(jī)行星齒輪減速器，低速時(shí)采用直流電機(jī)可調(diào)速驅(qū)動(dòng)，高速時(shí)采用直流、交流雙電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)。由于混鐵車(chē)的回轉(zhuǎn)中心與空罐或滿罐時(shí)的合成重心相接近，故它的傾翻力矩大大低于鐵水罐車(chē)，它的傾翻力矩為55噸力米，傾翻電機(jī)功率低速時(shí)為1．5千瓦，高速時(shí)為11千億。它的供電方式為插銷(xiāo)式，插座設(shè)在車(chē)端部，插銷(xiāo)設(shè)在翻罐操作處。該車(chē)新罐時(shí)可裝320噸鐵水，后期罐可裝370噸鐵水，空車(chē)自重260噸，車(chē)輛的走行由機(jī)車(chē)頭牽引，走行速度為8—15千米／小時(shí)，軌距為1435毫米，鋼軌為60公斤／米，混鐵車(chē)輪軸的承載為40噸／軸。
1.2 工藝要求和設(shè)備選型
鑄鐵機(jī)是為了將鐵水連續(xù)鑄造成鐵塊而設(shè)置的。當(dāng)鐵水內(nèi)鐵水罐車(chē)經(jīng)鐵路運(yùn)至鑄鐵機(jī)前的前方支柱旁時(shí)，這時(shí)由鐵水罐翻罐卷?yè)P(yáng)的吊鉤將鐵水罐的下部吊耳吊起，并使其支爪搭在前方支柱的支承軸上，此時(shí)吊鉤提升漸漸傾翻鐵水罐，鐵水經(jīng)流鐵槽流入鑄鐵機(jī)的二排鑄鐵模內(nèi)。當(dāng)鐵水由混鐵車(chē)經(jīng)鐵路運(yùn)至鑄鐵機(jī)前時(shí)，則不需要前方支柱，可直接驅(qū)動(dòng)混鐵車(chē)的傾翻機(jī)構(gòu)，使罐內(nèi)鐵水徐徐注入到流鐵槽內(nèi)，再經(jīng)流鐵槽流入鑄鐵機(jī)的二排鑄鐵模內(nèi)。鑄鐵模內(nèi)鐵塊隨著傳動(dòng)鏈的運(yùn)行而逐漸被冷卻，直至到鏈帶的終端，這時(shí)凝固的鑄鐵塊翻落在卸料槽中，沿槽壁沿入收集車(chē)內(nèi)。當(dāng)傳動(dòng)鏈返回時(shí)，在鑄鐵機(jī)的下部設(shè)有噴灰裝置，可將石灰漿噴灑在鑄鐵模上，以防鑄造時(shí)鐵水與模子發(fā)生粘連，每臺(tái)鑄鐵機(jī)均設(shè)有二條傳動(dòng)鏈，同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)工作。
對(duì)鑄鐵機(jī)的設(shè)計(jì)要求有：
1)在澆鑄過(guò)程中應(yīng)盡量減少鐵水的飛濺損失和防止鐵水從鑄鐵模中溢出的損失，高鐵水收得率，并應(yīng)保證鑄鐵塊的質(zhì)量。
2)加強(qiáng)鐵水在鑄鐵模中的冷卻速度，縮短鑄鐵塊的冷卻時(shí)間，可以提高鑄鐵機(jī)生產(chǎn)率，并降低設(shè)備重量。
3)提高鑄鐵機(jī)設(shè)備的零件壽命，減少設(shè)備故障，選擇經(jīng)濟(jì)有效的設(shè)備結(jié)構(gòu)形式。
4)減輕設(shè)備重員，提高機(jī)械化程度，盡力降低鑄造每噸生鐵所消耗的備件重量，并應(yīng)降低單位重量備件所需的加工臺(tái)時(shí)值。
為了減少鐵水在澆鑄時(shí)的飛濺損失，在鐵水罐的澆注口下設(shè)有流鐵槽。為了減低鐵水流的落差，流鐵槽的底面坡度一般為3%， 流鐵槽的出口和鑄鐵模之間的落差應(yīng)盡量小，一般都不超過(guò)50毫米，鐵水流應(yīng)呈薄而寬的瀑布狀注入鐵模，這樣可減少鐵水的飛濺損失和鐵流對(duì)鑄鐵模的沖刷。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)在采用的鑄鐵機(jī)共有二種型式，滾輪移動(dòng)式和滾輪固定式。
這兩種型式的鑄鐵機(jī)都采用鑄鐵模平行排列、相互塔接方式，模子二端與兩邊的鏈條聯(lián)結(jié)，組成一條封閉循環(huán)的運(yùn)輸帶。鏈帶的前部為澆鑄部分，有的設(shè)有5米長(zhǎng)并與水平組成10一14傾角的澆鑄鏈帶，這樣在較大傾角的鏈帶上，鐵水能更好地越過(guò)各鑄鐵模的搭接口均勻充滿各模子，鏈帶的其余部分傾角為6一10左右，這樣可防止運(yùn)行時(shí)鐵水從模子中溢出．造成損耗。在鏈帶的前部還設(shè)有可調(diào)節(jié)鏈帶張緊的裝置，當(dāng)鏈帶銷(xiāo)孔磨損時(shí)可調(diào)節(jié)張緊力；當(dāng)鏈節(jié)需要更換時(shí)，應(yīng)放松張緊裝置。在鏈帶的后部，還設(shè)有鑄鐵塊的拋卸裝置。它用錘子不斷敲擊端部模子里的鐵塊，使其脫落鑄鐵模落入溜槽內(nèi)。
鑄鐵機(jī)的產(chǎn)量，取決于單位時(shí)間內(nèi)鑄造出的鐵塊量。因此鑄鐵機(jī)的產(chǎn)量與鏈帶的運(yùn)行速度成正比。當(dāng)提高了鏈帶速度時(shí)，往往可使鑄鐵塊在脫莫時(shí)還不能很好地冷卻下來(lái)。其解決辦法處采用加長(zhǎng)鏈帶的長(zhǎng)度或采取噴水強(qiáng)迫冷卻等措施。噴水冷卻裝置都設(shè)在鏈帶的中后部，噴水量應(yīng)先小后入，逐步增加。以免會(huì)影響鑄鐵塊的表面質(zhì)量。當(dāng)鑄鐵機(jī)鏈帶長(zhǎng)度與冷卻條件固定時(shí)，鑄鐵機(jī)的產(chǎn)量實(shí)際上決定于鑄鐵塊在該條件下凝團(tuán)所需的時(shí)間，并且可依凝固所需的時(shí)間計(jì)算出最高產(chǎn)量時(shí)的鏈帶速度值。
實(shí)際生產(chǎn)證明：滾輪移動(dòng)式和滾輪固定式的鑄鐵機(jī)都能滿足生產(chǎn)要求。它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，滾輪移動(dòng)式因滾輪隨鏈帶移動(dòng)，由于滾輪與鏈帶加工較粗糙，滾輪在工作肘往往容易掉道，并且在輪軸處溫度變化很大。當(dāng)注入鐵水時(shí)，鐵水溫度為1250—1300c，卸料時(shí)鐵塊溫度為500一600c。因此滾輪軸承與鏈條的軸銷(xiāo)處在高溫輻射下，潤(rùn)滑困難，磨損很快，許多廠礦都采用人工注油，每班一次。為了改善滾輪的工作條件，設(shè)計(jì)了滾輪固定式的結(jié)構(gòu)，由于將滾輪固定在基礎(chǔ)兩上，滾輪可采用滾動(dòng)軸承干油集中潤(rùn)滑，滾輪的工作條件得以改善，鏈條則支承在滾輪上移動(dòng)，鏈片的底面成為工作面，因此鏈片的上下兩面都必需加工平整，這樣就增加了鏈片的加工量。為了適當(dāng)減少支承鏈帶的滾輪數(shù)量，鏈帶的節(jié)距也比滾輪移動(dòng)式增加了一倍。滾輪移動(dòng)式為每個(gè)鏈節(jié)設(shè)了一個(gè)鑄鐵模。滾輪固定式為每個(gè)鏈節(jié)設(shè)二個(gè)鑄鐵模，這樣鏈板的外形尺寸和重量都較滾輪移動(dòng)式增大了。由于兩個(gè)鑄鐵模都固定在一個(gè)鏈節(jié)上，工作時(shí)受熱應(yīng)力和變形的影響，滾輪固定式鏈片與鑄鐵模的連接處容易破壞，鑄鐵模的使用壽命也較滾輪移動(dòng)式為低，此外滾輪固定式設(shè)備重量大，零件的加工量較多，但是使用中滾輪固定式的維修工作量少，使用周期長(zhǎng)，事故也較少，當(dāng)更換備品時(shí)所需的加工量較大。
國(guó)內(nèi)各廠滾輪移動(dòng)式和滾輪固定式都有采用，工藝流程的布置大致相同。
國(guó)內(nèi)各鑄鐵機(jī)的鏈帶首尾鏈輪的距離為30一60米長(zhǎng)，鏈帶運(yùn)行速度為6—12米／分，最高可達(dá)15米／分。上部工作部分鏈帶傾斜角為6一10左右。鏈輪的節(jié)圓直徑滾輪移動(dòng)式為1000一1200毫米，滾輪固定式為1500一2000毫米。相鄰兩鐵模間的小心距為280一305毫米。鑄鐵塊的重量為25—35公斤左右。鏈帶軌道中心距為870—l000毫米。
最近國(guó)內(nèi)許多廠都開(kāi)始生產(chǎn)小塊鑄鐵塊，頗受用戶歡迎。它的優(yōu)點(diǎn)是： 1)小塊鐵在再熔化時(shí)可較大塊鐵節(jié)省焦炭約5%以上；2)搬運(yùn)、裝卸方便，使用時(shí)不需要再破碎。這是一種新的發(fā)展趨勢(shì)。過(guò)去由于鑄鐵塊塊度大，冷卻成型需要校長(zhǎng)的時(shí)間，因此鑄鐵機(jī)一般都設(shè)計(jì)得很長(zhǎng)，產(chǎn)量較大的鑄鐵機(jī)最長(zhǎng)可達(dá)60米以上，設(shè)備重量也很大。如果采用小塊鑄鐵，鐵塊的厚度減小。在同樣產(chǎn)量時(shí)，冷卻面積將大大增加，因此成型需要的時(shí)間可大為縮短。這樣當(dāng)產(chǎn)量不變，鏈帶速度相同時(shí)，所需的鏈帶長(zhǎng)度將可大大縮短。當(dāng)鏈長(zhǎng)不變時(shí)，可大大提高鏈帶的運(yùn)行進(jìn)度。
小塊鐵用的鑄鐵模。它是每模六小塊，每小塊重3．5—4．5公斤，鐵模材料用HT25—47制造，每次鐵模內(nèi)澆鑄鐵水2l一27公斤。
當(dāng)采用小塊鐵鑄鐵模生產(chǎn)時(shí)由于小塊鐵散熱面大，冷卻快．并且鑄鐵模的周轉(zhuǎn)周期短，相應(yīng)的鑄模溫度比大塊鐵模要高。在相同的冷卻條件下，大塊鐵模在回程時(shí)的溫度約為100c，而小塊鐵模溫度可達(dá)200c，因而必須加強(qiáng)小塊鐵模的冷卻措施。
為了提高小塊鐵模的使用壽命，一般都選用厚度大的鑄鐵模或鑄鋼模。為了能保證順利脫模，應(yīng)適當(dāng)增加噴漿的濃度。
根據(jù)使用單位介紹，以小塊鐵為原料的化鐵爐，可獲得以下有利條件：1)鐵水溫度可提高40c，最高可達(dá)1400C左右；2)熔鐵時(shí)間可縮短，可提高日產(chǎn)量20%左右；3)可節(jié)省焦炭5%左右；4)由于鐵水溫度提高，合金元素Si，Mn燒損可大為減??；5)由于鐵水溫度提高，鑄件廢品率可降低30％左右。
1.3鑄鐵機(jī)的發(fā)展
鑄造用的生鐵和煉鋼用的生鐵要鑄成種達(dá)20公斤的鐵塊。在中國(guó)常遇到的一些舊高爐車(chē)間里就在澆鑄場(chǎng)的砂型里鑄造鐵塊；鑄完以后將凝固了的鐵塊打開(kāi)并將他們收集起來(lái)。為了達(dá)到這個(gè)目的，常采用造型和收集的設(shè)備。這種方法的生產(chǎn)率很低的。
隨著高爐生產(chǎn)的發(fā)展，開(kāi)始采用帶有活動(dòng)鑄鐵斗的鑄鐵機(jī)。
帶有鑄鐵斗的轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)（圖1.1）是這種鑄鐵機(jī)最早的構(gòu)造之一。隨著臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)鐵水在鑄鐵斗中凝固，然后落在車(chē)皮上。這種機(jī)器很笨重，因此沒(méi)有得到發(fā)展。
圖1.1 帶有鑄鐵斗的轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)
后來(lái)在美國(guó)出現(xiàn)了帶式鑄鐵機(jī)，這種鑄鐵機(jī)在歐洲和蘇聯(lián)也得到了廣泛應(yīng)用。
第一架 鑄鐵機(jī)是尤林克鑄鐵機(jī)（Разливоъная машина юлинга），它的出現(xiàn)在1983年，由兩條互相平行而傾斜的帶子組成，
帶子附有鑄鐵斗，為了冷卻鐵塊起見(jiàn)在鑄鐵斗后面裝有板式運(yùn)輸機(jī)。帶子速度為3.9公尺/分。運(yùn)輸機(jī)的水平部分穿過(guò)存有水的槽；其后面向上傾斜部分把鐵塊運(yùn)到車(chē)皮中。在鏈帶無(wú)載的一邊噴上石灰水以防止鐵水和斗粘上。
鑄鐵機(jī)很長(zhǎng)，約70公尺；板式運(yùn)輸機(jī)要求裝設(shè)很長(zhǎng)的傳動(dòng)軸，這些都使裝置變得很復(fù)雜化。
在后來(lái)的構(gòu)造中板式運(yùn)輸機(jī)被取消了；而后來(lái)用水澆灑鑄鐵斗來(lái)進(jìn)行必要的冷卻。起初機(jī)器是用帶有行走滾子的鏈條傳動(dòng)，后來(lái)將它簡(jiǎn)化，改用鏈條沿著固定的輪子移動(dòng)。不過(guò)這樣的簡(jiǎn)化在最初的第一種構(gòu)造中并沒(méi)有什么益處，因?yàn)樵谀抢镦湕l的跳動(dòng)常把鐵水弄出，只是在過(guò)了很長(zhǎng)時(shí)間以后，這種構(gòu)造才被烏拉爾重型機(jī)器制造廠改進(jìn)而采用。
現(xiàn)在來(lái)敘述一下目前采用的新式鑄鐵機(jī)。
“大卡恩雷斯”和密大利斯脫“工廠的鑄鐵機(jī)。
這種鑄鐵機(jī)每晝夜產(chǎn)量為1200噸。
這種裝置和裝在車(chē)間附近的舊裝置不一樣，它是裝在車(chē)間以外單獨(dú)的廠房里。有專供鐵水罐將鐵水到入鑄鐵機(jī)和進(jìn)行鐵水罐修理工作的廠房，在那里有鐵路通過(guò)；分為：鑄鐵機(jī)的廠房和耐火材料倉(cāng)庫(kù)。
鑄鐵塊倉(cāng)庫(kù)就在鑄鐵機(jī)旁邊。
在準(zhǔn)備工段里有起重機(jī)和傾翻卷?yè)P(yáng)機(jī)，起重機(jī)的起重量為75/15噸；鑄完鐵塊以后起重機(jī)用來(lái)清除鐵水罐中的廢鐵和渣；清掃廠房，修理鐵水罐，清除大渣塊，并當(dāng)傾翻卷?yè)P(yáng)機(jī)損壞時(shí)還來(lái)代替它的工作。每一鑄鐵機(jī)都放在一個(gè)單獨(dú)的跨間里。
在廠房Ⅲ里有傾翻鐵水罐時(shí)用的臺(tái)柱，及鑄鐵部分用的露天工作平臺(tái)，工作平臺(tái)旁邊有鑄鐵工人室和司機(jī)室，司機(jī)室內(nèi)有鑄鐵機(jī)操縱臺(tái)。通往鑄鐵帶張緊裝置去的通道必須寬暢；從機(jī)器下面清除碎鐵必須很方便。地面和鑄鐵帶下面部分之間的距離（考慮到有鑄鐵斗）必須不小于500厘米。
鑄鐵帶的過(guò)道是一有鋼筋混凝土地面的封閉長(zhǎng)廊，鑄鐵帶的二邊留有寬1000~2000厘米的通道。軌道和通道地面之間有250~300厘米的距離，以便于從鑄鐵帶下面取出碎鐵來(lái)。通道墻上蓋有曲形鐵板。窗上有活動(dòng)百葉窗。在頂上有引出蒸汽的天窗。
廠房的鑄鐵路上裝有拉鐵和小車(chē)的絞盤(pán)，為了能不用機(jī)車(chē)來(lái)調(diào)度鐵水罐和小車(chē)。絞盤(pán)是一帶有平滑垂直滾筒的絞車(chē)，在絞車(chē)出來(lái)的繩子上帶有幾個(gè)抓子來(lái)拉動(dòng)車(chē)輛。這是最好用循環(huán)繩索的絞盤(pán)。
在大多數(shù)工廠里修理鐵水罐的地方直接就在鑄鐵機(jī)旁邊，這里有砌磚用的坑，烘干鐵水罐的活動(dòng)裝置，加工車(chē)間和混凝土車(chē)間，還有起重量75噸的吊鐵水罐的起重機(jī)。
鑄鐵機(jī)由二條循環(huán)的帶組成——鑄鐵用的鏈帶。每一條帶是由二條鏈條及鏈條上的鑄鐵斗組成，鑄鐵斗組成，鑄鐵斗之間相互緊靠在一起。鑄鐵斗本身也是鑄鐵制成的。每一鑄鐵斗能裝45~50公斤鐵水。鏈條繞在鏈輪上，主動(dòng)鏈輪放在卸載的一端，它們支流電動(dòng)機(jī)（40千瓦，600~1000轉(zhuǎn)/分鐘）或交流電動(dòng)機(jī)（20.5千瓦，速度不變）通過(guò)四級(jí)圓柱齒輪組成的減速器和安全連軸節(jié)帶動(dòng)。當(dāng)一個(gè)電動(dòng)機(jī)壞了的時(shí)候，連軸節(jié)就將鏈輪軸連接起來(lái)，使得第二架電動(dòng)機(jī)能同時(shí)帶動(dòng)二條鑄鐵帶，鑄鐵帶統(tǒng)一操縱室操縱，操縱室就在鑄鐵機(jī)澆鑄部分的旁邊。
張力裝置的螺絲可以使頭部軸承移動(dòng)，而移動(dòng)頭部軸承就可調(diào)節(jié)帶的張力大?。▓D1.2）。鏈帶軸的水平距離為43公尺;帶長(zhǎng)為90280厘米；一根帶上的鑄鐵斗數(shù)目為296個(gè)；滾子間的距離為305厘米。導(dǎo)軌的末端部分是彎曲的，使得帶的滾子能很平穩(wěn)地從軌道上過(guò)到鏈輪上去。軌道的下面部分有5公尺長(zhǎng)是和水平線成14的角度。這樣使?jié)茶T時(shí)液體生鐵在鑄鐵斗里分布得均勻。鑄鐵帶其他部分的傾斜角度為6。
液體生鐵經(jīng)過(guò)澆鑄槽到二邊的鑄鐵帶上，澆鑄槽是由一個(gè)四角形的漏斗，中間延長(zhǎng)部分（其軸線和鑄鐵機(jī)的軸線平行）以及二根直角形的支槽組成。槽的各部分都涂有耐火泥,上面還有砂子。
圖1.2 鏈子張力裝置
流鐵槽能使鐵水直接注在鑄鐵斗的整個(gè)表面上（這樣使鑄鐵斗磨損得均勻些）。鑄鐵斗和鑄鐵槽之間的空隙不能超過(guò)50厘米。
在某些情況下，在卸鐵塊的一面裝有拋卸裝置（сбрасывающая галовка），表示在圖1.3上，它對(duì)鐵塊的落下起著某些阻擋作用。由于彈簧發(fā)熱，有時(shí)失去彈性，因此這種裝置工作得不好，它會(huì)卡住鐵塊，而這樣就會(huì)使鑄鐵帶發(fā)生撞擊。
圖1.3拋卸裝置
在卸鐵塊的一邊還裝有固定槽，在固定槽下面有用繩輪帶動(dòng)而繞橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)的槽，這些槽上必須蓋有用鋼軌做的鋪板或錳鋼制的孔板
臺(tái)柱的用途是（圖1.4）在傾斜鐵水罐時(shí)使口的移動(dòng)減到最小。如果流槽直接放在鑄口之下的話，則可避免鐵水的噴濺。臺(tái)柱可以是鑄鐵的，亦可用鋼板焊接成。它們的尺寸根據(jù)鐵水罐方面?zhèn)鱽?lái)的力來(lái)計(jì)算。
下面研究一下鑄鐵機(jī)的零件。
老式鏈條的部件（圖1.5）是由二金屬片組成，每一部分和其上面的連接板鑄成一個(gè)整體，但留有一孔以供螺栓與鑄鐵斗凸耳固定之用。這種有一片金屬片壞了就要換去整個(gè)部件。在部件的槽中放有連接板5，鑄鐵斗的凸耳6用螺栓固定在它們上面（因此，二個(gè)部件和一塊連接板像鑄成整體一樣）。連接板5被焊接在其上面的筋7上，連接板8和開(kāi)口銷(xiāo)9固定著。保護(hù)板10的作用事使鐵水不致濺入部件和輪子之間。
老式鏈輪是制成整體的，這樣也很不方便，因?yàn)槿绻粋€(gè)齒磨損以后，必須將整個(gè)鏈輪
圖1.4 鑄鐵機(jī)的臺(tái)柱
圖1.5 老式鏈條部件
換去。新式鏈輪是合成的，它由鑄鐵圓盤(pán)和鋼齒圈組成，尺圈由一些弓形片組成，它們通過(guò)螺栓固定在圓盤(pán)上，而且更換它們時(shí)不需要將鑄鐵帶卸下。
在鑄鐵機(jī)鏈帶的上方有冷卻裝置（圖1.6），其中第一冷卻系統(tǒng)由二個(gè)直徑為43公尺的輸水管和一個(gè)（中間的）直徑為51厘米的管子組成，后者將水輸送到冷卻系統(tǒng)去。
圖1.6 冷卻水的管路系統(tǒng)
1—冷卻裝鐵水的鑄鐵斗；2—冷卻后部；3—冷卻前部
輸送管的下部有許多直徑為1.5~3厘米的小孔，他們分布成布棋式，水就通過(guò)這些小孔射在鑄鐵斗上。在離張緊鏈輪1/3帶長(zhǎng)度的地方開(kāi)始灑水。鐵塊冷卻到600左右從鑄鐵帶上落下，經(jīng)過(guò)落槽落到平板車(chē)上。在每一鐵路線上都有六個(gè)噴水頭用來(lái)進(jìn)行再次冷卻.
圖1.6機(jī)器前部軌道的冷卻
傾斜的保護(hù)板和軌道也都要冷卻。在圖1.6上表現(xiàn)的是軌道冷卻方法之一，圖中符號(hào)：
1——固定在軌道上的板；
2——用水冷卻的孔腔。
水通過(guò)專門(mén)的支管進(jìn)入備制石灰水的房間內(nèi)。
鑄鐵機(jī)上水的總消耗量大約是每一噸生鐵需要1.5~2立方公尺水。
噴石灰水裝置就在鑄鐵帶的下面，這是一個(gè)緊靠在軌道上的水箱，水箱上有噴射器和清潔用的孔（圖1.7）噴射器錐體的下面放在有石灰溶劑的箱中。
圖1.7 噴石灰液的噴嘴
蒸汽通過(guò)里面的管子，從噴嘴出來(lái)，同時(shí)把石灰液也帶了出來(lái)，石灰液再進(jìn)入錐形噴嘴的環(huán)形槽中去，然后被噴出來(lái)，噴成扇形，這時(shí)在噴口上面通過(guò)的翻倒過(guò)來(lái)的鑄鐵斗內(nèi)表面就濺滿可石灰水。每一條帶下面有三個(gè)噴口。石灰液在一間單獨(dú)的房子里制造，表示在圖1.8上，石灰從鐵路上運(yùn)來(lái)倒在容積20噸的鋼筋混凝土料倉(cāng)里，然后用提升機(jī)將石灰從這一料倉(cāng)送往另一料倉(cāng)（是鐵制的，在上面），隨后再送往混料箱，混料箱里有一混料器，它用輪葉將石灰和水混在一起。提升機(jī)和混料器由功率為4.5千瓦，n——1400轉(zhuǎn)/分的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。石灰溶液從混料箱經(jīng)過(guò)管子進(jìn)入放有噴射裝置的水箱內(nèi)，這種水箱在上面已經(jīng)敘述過(guò)了。
往鑄鐵斗上噴石灰水的目的是使鐵塊不致黏在料斗上面。希連珂指出最好用噴射槍（在噴涂鐵水罐時(shí)用的）來(lái)代替上述裝置，因?yàn)樗梢允沽隙飞蠄D上比較厚的一層石灰液（達(dá)2公分）。
鐵水車(chē)將鐵水送往鑄鐵機(jī)，為了使支撐凸耳12對(duì)準(zhǔn)臺(tái)柱，因此鐵水車(chē)停下時(shí)必須使鐵水罐的中心和鑄鐵機(jī)軸線重合，然后，鑄鐵帶開(kāi)始走動(dòng)，同時(shí)，利用
圖1.8準(zhǔn)備石灰液
傾翻卷?yè)P(yáng)機(jī)或起重機(jī)使鐵水罐慢慢地傾翻，鐵水經(jīng)過(guò)受料漏斗立即流在二條帶上。帶的運(yùn)動(dòng)速度——6—12公尺/分，有時(shí)達(dá)到15公尺/分，這樣就要加強(qiáng)冷卻。
鑄鐵斗（圖1.9）必須制成這樣：即每一鑄鐵斗的邊緣1必須蓋住前一鑄鐵斗的邊緣2。如果鑄鐵斗裝得太滿（鐵水超出aa面）的話，鐵水就會(huì)流到下面的鑄鐵斗中去。其余的邊緣都比這水平高，而邊緣1的形狀是帶有邊緣3的槽，邊緣3插在前一鑄鐵斗的側(cè)邊緣4之間。當(dāng)鑄鐵斗從斜度14（鑄鐵機(jī)尾部之處）轉(zhuǎn)到6時(shí)，鐵水表面的位置為（bb）。
圖1.9 鑄鐵斗的鑄鐵斗
鑄鐵斗的斗體內(nèi)部鑄入一些圓的鋼棒5。它們用來(lái)使裂開(kāi)的鑄鐵斗不致斷開(kāi)。
鑄鐵斗用下列材料制成：
a)——珠光體鑄鐵，成份：C——3.5~3.6%；Si——1.8~2.0%；Mn——0.8~1.0；用砂型鑄造（不是用鐵模）；
b)——鑄鐵，高鉻鑄鐵，鉻錳鑄鐵，鉻銅鑄鐵，含鉛鑄鐵；
c)——退火后的鑄鋼。如果要得到平滑的平面，鑄鐵斗最好是用軟鋼沖壓制成。
為了減少磨損起見(jiàn)，小軸用軋制鋼材制成，它的成份為：
C——0.45%；Si——0.19%；Mn——0.6%；Cr——0.58%；Ni——0.12%；P——0.014%；S——0.02；小軸放在830~850的油里淬火，淬火后，用大約400~500的溫度回火，小軸的硬度——350H。
鏈條的金屬板和滾子用“加脫非力特”錳鋼（Марганцеая сталь гатфльда）制成，成分如下：C——0.97%；Si——0.36；Mn——11.95。為了減少硬度，鋼經(jīng)過(guò)退火（將硬度從H=450降到H=220）。齒圈用鑄鋼制成，而鏈輪的圓盤(pán)用鑄鐵制成。為了延長(zhǎng)鑄鐵斗的壽命，在注鐵水以
前將它們加熱到60~80，否則，由于熱鐵水的關(guān)系，由于鐵水的增加和敲出黏住鐵塊時(shí)的沖擊，會(huì)產(chǎn)生橫向裂紋，在吊耳斷面上裂開(kāi)。
由于螺栓延伸的緣故，鑄鐵帶的空載部分會(huì)產(chǎn)生下垂現(xiàn)象。為了消滅螺栓延伸現(xiàn)象；工程師魯新（РУСИН）建議用帶有抓鉤的夾子來(lái)將鑄鐵斗固定在鏈條上。
圖649 螺栓的延伸和鑄鐵斗與鏈條固定的破壞情形
圖650用抓鉤的夾板固定鑄鐵斗和鏈條（沒(méi)有螺栓）
很多鑄鐵機(jī)鏈帶的滾子和小軸都用重油進(jìn)行人工潤(rùn)滑，這樣使不合理的，因?yàn)闀?huì)落進(jìn)一些雜物使套筒和滾子磨損，使它們之間產(chǎn)生打16厘米的空隙，因而破壞了鑄鐵斗間連接的緊密性，結(jié)果造成鐵水的損失。其他情況下，用黃油潤(rùn)滑，每晝夜往小軸的圓柱槽中加一次油，油由此經(jīng)過(guò)小軸的軸向流槽流往工作表面。圖651，a，上得閥用來(lái)防止漏油。圖651，b,表示的是一種比較合理的閥門(mén)構(gòu)造，它的桿子沒(méi)有傾斜的可能。
圖651用于潤(rùn)滑行走滾子軸的閥門(mén)
上面已經(jīng)介紹了鑄鐵機(jī)的形式及其構(gòu)造，下面對(duì)鑄鐵機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。
第二章 鑄鐵機(jī)生產(chǎn)能力確定及鏈帶受力分析
2.1 鑄鐵機(jī)生產(chǎn)能力的確定
由于本鑄鐵機(jī)是雙鏈帶滾輪移動(dòng)式，所以其生產(chǎn)能力可按下式計(jì)算：
式中 ——鑄鐵機(jī)生產(chǎn)能力，噸/晝夜。
——鑄鐵塊重量，公斤。
——兩個(gè)鐵模的中心距離，米。
——鏈帶速度，米/分。
——鑄一罐鐵水的澆注時(shí)間與鑄一罐鐵水的總時(shí)間比。
——鑄鐵機(jī)作業(yè)率，可取0.69。
——鐵水收得率，可取0.975。
2.88—— 單位換算系數(shù)，即
其中：
式中： ——提升鐵水罐時(shí)間為2分鐘。
——澆注時(shí)間為25分鐘。
——落罐時(shí)間為3分鐘。
——調(diào)車(chē)對(duì)罐時(shí)間為10分鐘。
代入上式 ：
=
=
代入雙鏈帶鑄鐵機(jī)的生產(chǎn)能力公式 中得：
噸/晝夜
2.2 鑄鐵機(jī)每條鏈帶功率的確定
計(jì)算數(shù)據(jù)：
鏈帶的速度
運(yùn)輸機(jī)長(zhǎng)度
鏈節(jié)距
鏈帶傾角
鏈輪齒數(shù)
鏈節(jié)每節(jié)所有零件的總重
鐵塊重量
計(jì)算:
圖2.1 鑄鐵機(jī)計(jì)算簡(jiǎn)圖
從2點(diǎn)開(kāi)始確定各段鏈帶的運(yùn)行阻力，在這一點(diǎn)鏈帶的拉力將是最小的，此拉力由張緊裝置控制。
取 ： ＝
鏈帶2－1段的運(yùn)行阻力
式中: —— 帶重的分量
—— 摩擦力的分量
阻力 取負(fù)號(hào) ，因?yàn)樵?－1段中它向著驅(qū)動(dòng)裝置的方向。鏈帶每米的自重由下面的方法確定：
每米鏈帶上的節(jié)數(shù)
每米鏈帶的重量
kg
阻力系數(shù):
式中：C——組件與滾輪輪緣的摩擦系數(shù)，考慮到歪斜取從C=4。
——滾輪軸承的摩擦系數(shù)，考慮到磨損和不利的工作條件取＝0.4。
——滾輪踏面的滾動(dòng)摩擦系數(shù)，＝0.08
——軸承直徑，＝40
——滾輪直徑，＝190
＝0.067
代入上述數(shù)值得：
=
N
鏈條在1點(diǎn)的拉力：
從2點(diǎn)順著鏈帶運(yùn)動(dòng)方向繼續(xù)算下去，并假定由于鏈輪上有阻力，鏈條張力的提高是繞上端的10%，因而得：
作用在張緊裝置上的力：
在3—4段上的阻力：
式中： ——每米鏈帶上鑄鐵模中生鐵的重量
=
=
=
鏈條在點(diǎn)4的拉力：
考慮到磨損，設(shè)在驅(qū)動(dòng)鏈輪上的損失，則帶子的鏈條拉力的計(jì)算值為：
在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈輪上的圓周力：
加速過(guò)程中鏈條的附加動(dòng)力：
式中加速度：
其中：
——鏈條節(jié)距 =0.382
——鏈輪齒數(shù) =20
兩跟鏈條總的最大拉力為：
2.3電動(dòng)機(jī)功率的確定
當(dāng)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)鏈條軸上的功率：
考慮到四級(jí)減速器的效率，電動(dòng)機(jī)功率為：
鑒于在鏈條表面磨損和歪斜的情況下工作的可能性把電動(dòng)機(jī)功率增大到1.5倍：
由于兩跟鏈條是由一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)，所以電機(jī)功率增大2倍：
2.4電機(jī)及其減速器的選擇
電動(dòng)機(jī)選用冶金起重用的三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)：YZR315M-10 功率：75KW 額定轉(zhuǎn)速：579r/min。
減速器由廠家自己制作，選用四級(jí)減速器，其速比為38.6。效率為0.848。
第三章 鑄鐵機(jī)的零件設(shè)計(jì)
3.1主動(dòng)鏈輪軸的設(shè)計(jì)
3.1.1選擇軸的材料
該軸用于載荷較大，而無(wú)很大沖擊的重要軸，因而選用調(diào)質(zhì)處理的40Cr，其力學(xué)性能。
3.1.2初步估算軸徑
（1）與主動(dòng)鏈輪連接處軸的最小軸徑
由于此處受到鏈輪圓周力給它的扭應(yīng)力又受到鏈帶拉力給它的彎應(yīng)力,所以按彎扭合成強(qiáng)度估算最小軸徑。
此軸為實(shí)心轉(zhuǎn)軸應(yīng)該使用公式：
式中：——軸的直徑。
——軸在計(jì)算截面所受的彎矩
——軸在計(jì)算截面所受的扭矩
——為校正系數(shù) =1
計(jì)算和
帶入公式：
由于此軸在連接主動(dòng)鏈輪處有兩個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增加10%，軸徑d=200.4+20.=220.4mm。但此軸的工作環(huán)境較為惡劣實(shí)際應(yīng)力變化也較大，所以應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境適當(dāng)提高安全系數(shù)增大軸徑，將軸徑增大到d=250mm。
（2）與連軸器連接處軸的最小軸徑
由于與連軸器連接處軸只受扭矩的作用，所以應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算最小直徑。材料40Cr查表知取C=110，輸出軸的功率，為四級(jí)減速器的效率，=0.848，為電動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出功率，輸出軸的轉(zhuǎn)速。
按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算最小直徑的公式為：
此軸有兩個(gè)鍵槽，直徑應(yīng)該增加10%，。但此軸的工作環(huán)境也較為惡劣，實(shí)際應(yīng)力變化也較大，所以應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境提高安全系數(shù)，軸徑增大為d=220mm。
3.1.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)軸的受力簡(jiǎn)圖和主要零件的布置圖，初步估算軸徑,進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
圖3.1 軸上主要零件的布置圖
（1）軸上零件的軸向定位
齒輪的一端靠軸承套定位，另一端靠軸肩定位，裝拆，傳力均較方便。兩端軸承常用同一尺寸，以便于加工，安裝和維修。連軸器靠軸肩定位。為了便于裝拆軸承，軸承處軸肩不宜過(guò)高，左邊軸承的兩側(cè)均由軸肩定位。
圖3.2軸上零件的裝配方案
（2）軸上零件的周向定位
連軸器與軸的周向定位采用兩個(gè)平鍵連接。根據(jù)軸的直徑查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，其一是普通半圓端平鍵，另一個(gè)采用普通半圓端平鍵。兩個(gè)鏈輪與軸的配合均為。兩個(gè)軸承套與軸的配合均為。鏈輪與軸的周向定位采用4個(gè)右邊切向鍵和4個(gè)左邊切向鍵固定，其結(jié)構(gòu)如圖3.3所示。
左邊切向鍵
右邊切向鍵
右邊切向鍵
左邊切向鍵
圖3.3切向鍵
（3）確定各段軸徑和長(zhǎng)度
定位軸肩的高度。對(duì)于軸長(zhǎng)可根據(jù)軸徑相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，所以對(duì)于軸徑，右取。對(duì)于軸長(zhǎng)，取決于軸上零件的寬度及它們的相對(duì)位置。與連軸器相連部分的長(zhǎng)度為，考慮到連軸器與軸承不能靠的過(guò)近，要保持一定的距離，取連軸器與軸承間的定位軸肩長(zhǎng)度為，軸承套的寬度為，所以取取軸承套配合段軸的長(zhǎng)度為。與鏈輪配合這段軸的長(zhǎng)度為，另一段鏈輪與軸的配合長(zhǎng)度也為。兩鏈輪間距離，主要由鐵水模的寬度確定，其間距可定為。
根據(jù)以上考慮可確定每段軸長(zhǎng)，并可算出軸承與齒輪，連軸器間的跨度。
圖3.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1.4 軸的強(qiáng)度驗(yàn)算
作出軸的受力簡(jiǎn)圖（即力學(xué)模型）如圖3.5a所示，取集中載荷作用于齒輪及軸承的中點(diǎn)。
（1） 齒輪作用力的大小
轉(zhuǎn)矩：
圓周力：
(2)求作用在軸上的力
工作拉力：
圖3.5 軸的強(qiáng)度計(jì)算
（3）求軸承上的支反力
（4）畫(huà)彎矩圖
截面G處的彎矩為：
截面D處的彎矩為：
（5）畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖
截面D處的轉(zhuǎn)矩：
截面C處的轉(zhuǎn)矩：
截面E處的轉(zhuǎn)矩：
（6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
對(duì)于同時(shí)受到彎矩和轉(zhuǎn)矩作用的轉(zhuǎn)軸，可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面（即計(jì)算彎矩大或有應(yīng)力集中或截面直徑相對(duì)較小的截面），按轉(zhuǎn)矩和彎矩的合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算。
根據(jù)第三強(qiáng)度理論，其強(qiáng)度條件為：
但此軸是實(shí)心圓軸，上式變?yōu)椋?
式中：W——軸的抗彎截面系數(shù)
——軸的抗扭截面系數(shù) =2W
則上式可寫(xiě)為：
其中，為計(jì)算彎矩或當(dāng)量彎矩，考慮到彎矩M所產(chǎn)生的彎曲正應(yīng)力和轉(zhuǎn)矩T所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力性質(zhì)不同，將上式修正為：
其中為考慮轉(zhuǎn)矩性質(zhì)的應(yīng)力校正系數(shù)。
截面G，D受的彎矩最大，截面G處即受的轉(zhuǎn)矩最大又受的彎矩也最大，故截面G為可能危險(xiǎn)截面，查表得。
以知：，
因此軸為單向回轉(zhuǎn)軸，視轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)。則：
代入公式：中得：
所以其強(qiáng)度足夠。
截面E處雖僅受轉(zhuǎn)矩，但其直徑最小，故該截面亦可能危險(xiǎn)截面。
所以其強(qiáng)度足夠。
3.2從動(dòng)輪軸的設(shè)計(jì)
3.2.1選擇軸的材料
該軸無(wú)特殊要求，因而選用調(diào)質(zhì)處理的45號(hào)綱。
3.2.2初步估算軸徑
此軸只承受彎矩，可按彎扭強(qiáng)度估算軸徑。
此軸為實(shí)心轉(zhuǎn)軸，應(yīng)使用公式：
式中：——軸的直徑。
——軸在計(jì)算截面所受的彎矩
——軸在計(jì)算截面所受的扭矩
——為校正系數(shù)
——為許用彎曲應(yīng)力
計(jì)算E，D截面的M及T
此軸只受轉(zhuǎn)矩，故T=0。
代入公式：
此軸與鏈輪連接處有一個(gè)鍵槽，故直徑增大5%，，但此軸的工作環(huán)境較主動(dòng)鏈輪軸還要惡劣，實(shí)際應(yīng)力變化也較大，且受高溫鐵水模背面的烘烤，故應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境提高安全系數(shù)，軸徑增大為d=175mm。
3.2.3 軸強(qiáng)度的驗(yàn)算
作出軸的受力簡(jiǎn)圖，如圖3.6a所示，取集中載荷作用于齒輪及軸承的中點(diǎn)。
圖3.6軸的強(qiáng)度計(jì)算
齒輪作用力大小
圓周力：
求作用在軸上的力
工作拉力：
求軸承上的支反力
畫(huà)彎矩圖
截面E處的彎矩為：
截面D處的彎矩為：
按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
對(duì)于同時(shí)受到彎矩和轉(zhuǎn)矩作用的轉(zhuǎn)軸，可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面（即計(jì)算彎矩大或有應(yīng)力集中或截面直徑相對(duì)較小的截面），按轉(zhuǎn)矩和彎矩的合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算。
根據(jù)第三強(qiáng)度理論，其強(qiáng)度條件為：
但此軸是實(shí)心圓軸，上式變?yōu)椋?
式中：W——軸的抗彎截面系數(shù)
——軸的抗扭截面系數(shù) =2W
則上式可寫(xiě)為：
其中，為計(jì)算彎矩或當(dāng)量彎矩，考慮到彎矩M所產(chǎn)生的彎曲正應(yīng)力和轉(zhuǎn)矩T所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力性質(zhì)不同，將上式修正為：
其中為考慮轉(zhuǎn)矩性質(zhì)的應(yīng)力校正系數(shù)。
截面G，D受的彎矩最大，故截面G，D為可能危險(xiǎn)截面查表知。以知此軸只受彎矩和，其不受轉(zhuǎn)矩故T=0，兩截面所受彎矩相同，只需校核一個(gè)截面即可。
將其代入式中得：
故其強(qiáng)度足夠。
3.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)軸的受力簡(jiǎn)圖和主要零件的布置圖（圖3.7），初步估算軸的軸徑，進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
軸上零件的軸向定位
齒輪的一端靠軸肩定位，另一端靠軸套定位，裝拆，傳力均較方便。兩端軸承常采用同一尺寸，以便于加工安裝和維修，軸承與齒輪間設(shè)置一個(gè)軸肩。如圖3.8。
圖3.7 軸上主要零件布置圖
軸上零件的周向定位
齒輪與軸的周向定位均采用平鍵連接，根據(jù)軸的直徑由有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得齒輪與軸的連接鍵選用半圓端平鍵。軸與鏈輪的配合為，軸與軸承套的配合公差為，軸承套與軸承的配合為。
圖3.8 軸上零件的裝配方案
確定各段直徑和長(zhǎng)度（圖3.9）
圖3.9 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
定位軸肩的高度從相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得，所以從左邊取軸徑，。
對(duì)于軸長(zhǎng)取決于軸上零件的寬度及它們的相對(duì)位置，所以左邊與軸承配合的軸段長(zhǎng)為261mm。與鏈輪配合的軸段長(zhǎng)取決與鏈輪的寬，取其長(zhǎng)為377mm。兩鏈輪間的長(zhǎng)度主要取決于鑄鐵模的寬度，取長(zhǎng)為625mm。
考慮軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性
考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝性，在軸的左端與右端制成倒角，為了與軸承套配合，靠近鏈輪處制出R=5mm的圓角，為了使鏈輪的安裝方便安裝鏈輪主的軸肩制出的倒角，由于左右零件的布置對(duì)稱，所以另一側(cè)也按上面的尺寸進(jìn)行加工。
第四章 鏈帶及鑄鐵模的設(shè)計(jì)
4.1鑄鐵模
鑄鐵模（圖4.1）做成能容45~55kg重的生鐵模子。每個(gè)模子的邊緣1必須蓋住前一個(gè)模子的邊緣2上，如果模中鐵水裝得太滿（鐵水面超過(guò)a-a面）時(shí)，鐵水就流到下面的鑄鐵模中去。鑄鐵模用鑄鐵鑄成。鑄鐵的模子里鑄入加固用的圓鋼棒，它用來(lái)使有裂紋的鑄鐵模不致斷開(kāi)。也有用鋼模的壽命比鐵模的長(zhǎng)一些。鑄鐵模常因?yàn)楦邷貞?yīng)力產(chǎn)生的裂紋而報(bào)廢。
圖4.1 鑄鐵模
4.2鏈帶
鏈帶結(jié)構(gòu)主要有兩種形式，一種是滾輪移動(dòng)式，另一種是滾輪固定式。該設(shè)計(jì)鑄鐵機(jī)采用的是滾輪移動(dòng)式，其結(jié)構(gòu)如圖4.2所示。部件1用小軸2在兩邊聯(lián)接，小軸2上有轉(zhuǎn)動(dòng)的滾輪3。當(dāng)鏈帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾輪3就在導(dǎo)軌4上滾動(dòng)。在部件1的槽中放有連接板5，鑄鐵模的凸耳6用螺栓固定在它們上面。連接板上面焊有筋7，蓋板8用開(kāi)口銷(xiāo)9固定住。這種結(jié)構(gòu)形式的鏈帶，由于滾輪是移動(dòng)式的，所以滾輪的潤(rùn)滑是比較困難的。
圖4.2 鑄鐵機(jī)的鏈帶結(jié)構(gòu)
第五章 鑄鐵機(jī)的輔助裝置設(shè)計(jì)
5.1張緊裝置
在鑄鐵機(jī)的頭部（澆注鐵水部分）裝有調(diào)節(jié)鏈節(jié)松緊用的張緊鏈輪，它借助螺旋張緊裝置可以移動(dòng)，行程可達(dá)600mm。
圖5.1 從動(dòng)輪張緊裝置
5.2鑄鐵塊的冷卻系統(tǒng)
鑄鐵塊的冷卻系統(tǒng)有下面帶有小孔的水管組成，水管裝在鑄鐵模鏈帶上方（如圖5.2），長(zhǎng)度為鏈帶的2/3。同時(shí)在靠近卸鐵端的1/3長(zhǎng)度增加水管的數(shù)目，以便于加強(qiáng)鑄鐵塊的冷卻。
圖5.2 鑄鐵模上面的噴水管道配置圖
為了不使冷卻水噴到鑄鐵模外面，并且使水流分布均勻，有時(shí)在靠近卸鐵塊端的鏈帶上面裝上罩子（圖5-3）。在罩子上面開(kāi)有孔2，以便放出蒸氣。
圖5.3 噴水管上面的罩子
1—罩子；2—排蒸汽的孔；3—噴水管；4—鑄鐵模
鑄鐵塊從鑄鐵機(jī)卸鐵端的鑄鐵模中掉出來(lái)時(shí)，其溫度可達(dá)600左右，所以在導(dǎo)槽和鐵路平車(chē)上還要對(duì)生鐵進(jìn)行繼續(xù)冷卻。
5.3鑄鐵模噴漿裝置
為了使生鐵塊不致粘在鑄鐵模上，須在鑄鐵模內(nèi)表面上噴一層石灰漿，滾筒式噴漿裝置如圖4-4所示。滾筒以高速旋轉(zhuǎn)（）將石灰溶液拋射到鑄鐵模內(nèi)表面上，這里沒(méi)有噴嘴，不致產(chǎn)生堵塞問(wèn)題，因此石灰液的濃度可大些。]
5.4前方支柱
前方支柱設(shè)置在鐵水罐車(chē)鐵路線旁鑄鐵機(jī)的前方，以支持鐵水罐的支爪。當(dāng)傾翻鐵水罐時(shí)，應(yīng)使罐口的移動(dòng)盡可能地減小。這樣鐵水注入鐵水流槽時(shí)造成的噴濺損失也就減少了，前方支柱結(jié)構(gòu)如圖5.5所示。
前方支柱兩側(cè)的支承軸中心線安裝位置，標(biāo)高與兩邊支柱的中心距離必須與鐵水罐，鐵水罐車(chē)相適應(yīng)，前方支柱所承受的載荷為翻罐過(guò)程中罐車(chē)水重量之一部分，在整個(gè)翻罐過(guò)程中負(fù)荷是變化的，應(yīng)按最大負(fù)荷來(lái)設(shè)計(jì)前方支柱的支承，
圖5.4 滾筒式噴漿裝置
并按傾翻力矩值校驗(yàn)地腳螺釘。由于前方支柱處在高溫下工作，應(yīng)確保有足夠的強(qiáng)度和剛度。
還必須提到的是在設(shè)計(jì)支撐軸套時(shí)，應(yīng)保證軸套的停位必須向下。有的曾發(fā)生由于支承軸套下部的翼緣外翹，從而進(jìn)入鐵路允許通行的凈空間尺寸范圍。當(dāng)鐵水車(chē)移動(dòng)時(shí)會(huì)造成碰撞事故。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證支承軸套的斷面重心落在下部翼緣上，支承軸套的軸孔與軸的配合應(yīng)選擇靈活松動(dòng)的配合，保證支承軸套在翻
后能自動(dòng)復(fù)位，防止翼緣外翹而發(fā)生事故。
圖5.5 前方支柱
第六章 鑄鐵機(jī)室的布置
6.1鑄鐵機(jī)室的布置形式
鑄鐵機(jī)室一般具有兩種形式：一種是與鐵水罐修理庫(kù)合在一起的，這種布置形式可取消機(jī)前調(diào)車(chē)設(shè)備和檢修吊車(chē)。操作靈活以及投資較省，但布置較擁擠。另一種形式是與鐵水罐修理分開(kāi)，這種布置設(shè)備和投資較多。
6.2鐵路布置
當(dāng)鑄鐵機(jī)室具有二臺(tái)鑄鐵機(jī)時(shí)，廠房?jī)?nèi)應(yīng)設(shè)有三條鐵路。一條翻罐線，一條走行線，一條為清理機(jī)前殘?jiān)鼩堣F的盡頭線。
每臺(tái)鑄鐵機(jī)機(jī)后應(yīng)設(shè)有單獨(dú)的鐵塊車(chē)皮停放線。機(jī)前翻罐線與機(jī)后鐵塊車(chē)停放線的布置與前方支柱和機(jī)后流槽相配合。鐵路線之間的中心距應(yīng)符合鐵路凈空的要求。
6.3鑄鐵機(jī)中心距的確定
為了方便于對(duì)罐及調(diào)車(chē)，兩臺(tái)鑄鐵機(jī)之間的中心距離應(yīng)為罐車(chē)長(zhǎng)度的三倍并加1~2米的脫鉤距離。
6.4操作室，前方支柱及機(jī)前機(jī)后操作人員的操作臺(tái)
操作室的布置位置保證室內(nèi)操作人員在操作臺(tái)處能方便地看到翻罐，鐵水槽和前部鑄鐵模。為了不妨礙機(jī)前工人在流槽前的操作，避免強(qiáng)烈的輻射，操作室應(yīng)與鏈帶及前方支柱保持適當(dāng)距離，。操作室的面積應(yīng)能滿足電控設(shè)備的布置要求和必要的操作面積，操作室地坪比機(jī)前平臺(tái)高出1~2米。
對(duì)于某些鑄鐵機(jī)采用橋式吊車(chē)進(jìn)行翻罐，扣罐和翻渣等作業(yè)時(shí)，應(yīng)考慮翻罐能在地面操作，其他作業(yè)可在吊車(chē)操作室內(nèi)操作。
前方支柱中心線，支承軸中心線與翻罐用鐵路中心線距離及標(biāo)高，必須與鐵水罐車(chē)尺寸想適應(yīng)。
鐵水流槽分活動(dòng)式和固定式兩種。前者可更換和移動(dòng)，拆砌磚襯不影響鑄鐵機(jī)作業(yè)；后者一端支承于混凝土墩座上，一端支承于兩前方支柱間的鋼梁上或支承于單獨(dú)支座上，鐵水流槽的形式根據(jù)鐵水罐容量和前方支柱布置確定，本鑄鐵機(jī)的鐵水流槽布置如圖6.1
圖6.1 鐵水流槽布置圖
1— 前方立柱；2—流鐵槽；3—從動(dòng)輪及鏈帶
布置鐵水流槽應(yīng)滿足下列要求：
（1）保證鐵水罐傾翻過(guò)程中，在不同角度位置均能盛注鐵水。
（2）鐵水流槽坡度一般采用3%。
（3）保持鐵水均勻流入鐵水模并呈寬而薄的瀑布狀，為減少鐵水飛濺損失，流嘴下沿與鐵水模之間的凈空一般為30~50mm。在流嘴中心線位置鐵水面與鐵水模上沿距離一般為200~250mm。
操作平臺(tái)的大小高度要便于鑄鐵工人的操作及臺(tái)下設(shè)備的安裝和檢修，并考慮留有扒渣流槽， 清理殘鐵及維修機(jī)下設(shè)備吊裝孔的位置，吊裝孔尺寸根據(jù)殘鐵斗及機(jī)下設(shè)備最大尺寸而定。
地坑面積和深度應(yīng)考慮安裝三角擋板的位置，便于檢修星輪調(diào)整修條長(zhǎng)度和清理機(jī)下殘鐵的操作。平臺(tái)支柱的位置不應(yīng)妨礙上述操作。地坑地坪應(yīng)考慮3%的排水坡度，向機(jī)后傾斜或向兩側(cè)傾斜，排水溝必須是明溝，便于清理。
第七章 創(chuàng)新設(shè)計(jì)
7.1 采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)
鑄鐵機(jī)在生產(chǎn)中很有可能發(fā)生的事故是當(dāng)一罐鐵水未澆注完成時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)生故障。此時(shí)流鐵槽內(nèi)還有殘余的鐵水未澆注到鐵水模中，但還在繼續(xù)向兩邊的鏈帶鐵模中澆注，而鏈帶由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)已經(jīng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，本已經(jīng)澆注滿了鐵水的鐵水模仍被繼續(xù)注入鐵水，大量的鐵水從鐵水模中溢出，流到鏈帶上然后凝固。鏈帶被大量熔化的鐵水凝固后粘連在一起而損壞鏈帶，也嚴(yán)重影響鑄鐵機(jī)的生產(chǎn)率。而此時(shí)鐵水罐中還有剩余的鐵水未澆注，造成大量鐵水的浪費(fèi)。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，可采用雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。兩個(gè)電動(dòng)機(jī)與減速器的輸入軸用離合器聯(lián)接如圖7.1所示。正常工作的時(shí)候由一個(gè)電動(dòng)機(jī)工作驅(qū)動(dòng)，當(dāng)工作電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，被離合器分離開(kāi)。將另一個(gè)電機(jī)的輸出軸接入繼續(xù)工作，已經(jīng)損壞的電機(jī)便可拆下來(lái)修理。鏈帶的電動(dòng)機(jī)應(yīng)當(dāng)與傾翻卷?yè)P(yáng)的驅(qū)動(dòng)連鎖起來(lái)，使只有在鏈帶運(yùn)動(dòng)時(shí)才開(kāi)始澆注，而且當(dāng)鏈帶停止時(shí)澆注也停止。這樣即降低了設(shè)備的維修費(fèi)用和鐵水的浪費(fèi)，而且能提高鑄鐵機(jī)的生產(chǎn)率。
圖7.1 雙電動(dòng)機(jī)布置圖
7.2 采用擋板防滾輪卡死
鑄鐵機(jī)的生產(chǎn)時(shí)，鐵水從流鐵槽澆注到鑄鐵模中，在澆注過(guò)成中鐵水會(huì)飛濺到滾輪及鏈帶上發(fā)生粘連，鏈帶不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈板間也不能正常旋轉(zhuǎn)，鏈輪被軌道嚴(yán)重磨損給鏈帶增加很大的拉力造成鏈帶拉損。為了解決這個(gè)問(wèn)題可以在鏈帶上加一擋板如圖7.2所示。
圖7.2 擋板
通過(guò)擋板可以有效的阻擋鐵水飛濺到鏈帶上，防止鏈帶被鐵水粘連造成鏈輪卡死現(xiàn)象，提高鏈帶的使用壽命減少維修費(fèi)用。
參考文獻(xiàn)：
[1] 文獻(xiàn)編號(hào)：15062.3156 編著：重慶鋼鐵設(shè)計(jì)院 書(shū)名：《煉鐵設(shè)計(jì)參考資料》 出版社：冶金工業(yè)出版社出版 1975年7月第一版
[2] 文獻(xiàn)編號(hào)：15062.4110 編著：重慶鋼鐵設(shè)計(jì)院 書(shū)名：《煉鐵機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)》 出版社：冶金工業(yè)出版社出版 1985年7月第一版
[3]ISBN：7-5024-0710-3 編著：嚴(yán)允進(jìn) 書(shū)名：《煉鐵機(jī)械》 出版社：冶金工業(yè)出版社 1990年5月第二版
[4]ISBN：7-04-011078-4 編著：彭文生 李志明 黃華梁 書(shū)名：《機(jī)械設(shè)計(jì)》 出版社：高等教育出版社 2002年8月第一版
[5] 編著