作品名稱：軸承滾子熱軋機(jī)軋輥的設(shè)計與應(yīng)用
學(xué)校名稱：大連海洋大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
參賽隊伍：Machine
參賽學(xué)生：楊家鑫 楊東霖 紀(jì)國凱
指導(dǎo)老師：趙成喜 賈華
1、開發(fā)背景
隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，滾動軸承由于其不可替代的作用。通過斜軋工藝生產(chǎn)出的鋼球，已廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航空等制造領(lǐng)域。螺旋孔型熱軋方式在工藝、質(zhì)量、效率、成本、能耗和環(huán)保等方面具有優(yōu)越性。國內(nèi)、外學(xué)者圍繞提高軋制工藝和理論方面，提出了兩側(cè)同步變導(dǎo)程和兩側(cè)不同步導(dǎo)程斜軋孔型設(shè)計方法，顯著提高了金屬球坯的軋制技術(shù)水平。目前，柱形面、錐形面滾子毛坯制造，車削和鍛造方式仍然應(yīng)用較多，在實際生產(chǎn)中存在效率低，浪費材料，成本高的問題。
本設(shè)計參考熱軋鋼球軋輥設(shè)計理論，采用單孔型設(shè)計方法，以熱軋中等直徑36mm、長度40mm柱面滾子為例，采用單孔型設(shè)計方法，對柱面軋輥設(shè)計和三維建模，并用于熱軋生產(chǎn)，驗證了其可行性。
2、功能與使用說明
該制造系統(tǒng)可以實現(xiàn)滾動體制造過程高效、連續(xù)、自動化生產(chǎn)。電動機(jī)帶動減速器，通過兩根萬向節(jié)傳動軸，使柱形軋輥和孔型軋輥順時針方向旋轉(zhuǎn)，鋼料在帶輪帶動下向前運動，通過中頻加熱爐后，溫升至900℃以上，進(jìn)入柱形軋輥和孔型軋輥之間調(diào)整好的縫隙中，拖動的鋼料逐漸切割成互相連接的料段，料段在軋輥孔型中逐漸被軋制成和孔型一樣的形狀（滾動體），掉在料道中，流到料箱里。
3、產(chǎn)品先進(jìn)性、實用性、創(chuàng)新性
（1）實現(xiàn)了制造過程連續(xù)化、自動化的目標(biāo)。本次設(shè)計的制造裝備工作過程是使?jié)L動體的制造過程連續(xù)成形，所以生產(chǎn)效率高而工作噪音小，加上進(jìn)出料容易實現(xiàn)機(jī)械化、自動化操作，與鍛壓比屬無公害生產(chǎn)。
（2）軋輥設(shè)計參數(shù)較多，表面為變導(dǎo)程、變棱高的螺旋型槽，采用單孔型設(shè)計方法，設(shè)計了一套以軋制中等直徑柱面滾子毛坯的軋輥、計算了其主要參數(shù)，并應(yīng)用PRO-E軟件對軋輥孔型進(jìn)行了實體建模。
（3）通過熱軋生產(chǎn)驗證，軋件尺寸合格，從樣件形貌和材料組織進(jìn)行分析，無明顯缺陷，軋件質(zhì)量符合預(yù)期目標(biāo)，該設(shè)計為軋輥的加工、軋件的實際生產(chǎn)和深入研究軋制變形機(jī)理及工藝優(yōu)化提供了參考。
（4）據(jù)生產(chǎn)實際統(tǒng)計，以生產(chǎn)直徑φ36mm、長度40mm柱面滾子為例，在效率方面，車加工每小時70～90件，普通熱鐓壓加工每小時700～900件。軋輥每轉(zhuǎn)加工1件，若軋輥轉(zhuǎn)速按每分鐘80轉(zhuǎn)計算，每小時可生產(chǎn)3200件左右，效率是車削加工40倍，是普通熱鍛造加工4倍。
