机械毕业设计1490小型三辊卷板机设计
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大学本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:三辊定径机的设计学生姓名:学号:专业:机械设计制造及其自动化班级:指导教师:无缝钢管的生产在西方国家里占管类钢材比例的50%,而在我国的生产还和西方有一定的差距,不过对它的生产进行了大量的投入,有望在本世纪赶上,不仅在数量上还需要在质量上有所超越。
本设计就对包钢公司的三辊定径机作一分析、计算、校核等。
其主要内容包括:定径机的设计、调速系统的设计、润滑和冷却系统的设计。
在原先只采用两辊式定径机存在的弊端做一改造采用三辊定径机。
其两者的区别主要是:前者可调但定径精度低,工具备件少;后者定径精度高但不可调,机架备件多。
其实现在已经出现了新型可调式三辊定径机,因此这种新型三辊定径机的出现将给我国无缝钢管的发展提供一个新台阶。
今后,我国无缝管材的生产反将转到采用先进制造技术,扩大品种,提高质量,降低消耗方面来。
因此,我们应该努力学好本专用知识,争取进一步有所改进有所创新。
关键词:定径机;调速系统;润滑系统;冷却系统;设计计算The production of seamless pipe in the nation of the nation of the west has about 50% in pipe steel, and the production in our country has some gap with western nation but our country has carried on the input of large numbers hopefully has caught up with just this production. Not only in number but also in quality past.The design is about three rolls sizing mill in Bao Gang company analyze the steel tube’s quality, calculate , check it. Compare two roll sizing mill to three rolls sizing mill. The main difference is the former can adjust but has a lower accurate degree , and has less tool . The latter has a higher accurate but can’t adjust, has more tools. Now, there has appear new three rolls sizing mill, which make our country a large developing space.Therefore in the future the pipe of steel’s production development will truly adopt advanced manufacturing technology to enlarge type, improve quality, reduce taste. Thus, we should try our best to learn professional knowledge.Key words:sizing mill; speed control system; lubrication systems; cooling system; design calculation目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (1)第一章引言 (5)1.1 概述 (5)1.2无缝管生产简介 (5)第二章三辊定径机系统 (12)2.1 总体方案 (12)2.1.1 轧辊机架的确定 (12)2.1.2 传动装置的确定 (14)2.1.2.1单独传动 (14)2.1.2.2集体传动 (14)2.1.2.3 差动传动 (15)2.2 参数计算 (16)2.2.1 性能参数 (16)2.2.2 机架个数的确定 (17)2.2.3 轧制总压力的确定 (18)2.2.4 轧制力矩的确定 (21)2.3 总功率的验算及电机的选择 (23)2.3.1 与轧辊轴相联接的减速器的确定 (23)M的确定 (24)2.3.2 附加力矩f2.4 齿轮传动设计 (25)2.4.1 选取材料,定许用应力 (25)2 .4.2 按齿根弯曲疲劳强度设计 (25)σ (26)2.4.2.1定齿根弯曲许用应力FP2.4.2.2 计算齿轮的名义转矩T (26)12.4.2.3 选择载荷系数K (27)ϕ (27)2.4.2.4 选取齿宽系数R2.4.2.5 初定齿轮系数 (27)Y (27)2.4.2.6 确定复合齿形系数FS2.4.3 校核齿面接触疲劳强度 (28)2.4.3.1 确定齿面接触疲劳许用应力 (28)2.4.3.2 校核齿面接触疲劳强度 (29)2.5 主传动轴的设计 (29)2.5.1 最小轴颈的估算 (29)2.5.2 联轴器部位花键的设计 (30)2.5.3 鼓型齿的设计 (30)2.5.4 轧辊的设计 (31)2.5.5 轴承段轴的设计 (32)2.5.6 自由轴段的设计 (34)2.5.7 环的设计 (35)2.5.8 轧辊右侧轴段的设计 (37)2.5.9 右端盖的设计 (38)2.6 从动轴的设计 (42)2.7 轴的校核 (43)2.7.1 主传动轴的校核 (43)2.7.1.1 轧辊上的作用力的确定 (44)2.7.2 从动轴的校核 (47)2.8 轴承寿命计算 (47)第三章液压调速系统设计 (48)3.1 系统的工况分析 (48)3.2 拟定液压系统图 (48)3.3 执行元件的负载计算 (49)3.4 液压系统工作压力的计算 (50)3.5 选取液压马达 (50)3.6 选取液压泵 (50)3.7 选择控制阀 (51)3.8 管件的选择 (51)3.9 液压系统的验算 (52)第四章定径机的润滑和冷却 (52)4.1 定径机的润滑系统 (52)4.1.1 润滑的特点和作用 (52)4.1.2 单个定径机的润滑系统 (54)4.1.2.1油杯接头 (54)4.1.2.2 给油器 (55)4.1.2.4 直通管接头 (56)4.2 冷却系统 (56)4.2.1 冷却系统的作用 (56)4.2.2 单个定径机的冷却系统 (56)4.2.2.1 分配器 (56)4.2.2.2 冷却直通接头 (57)4.2.2.3 三通管 (57)4.2.2.4 喷头 (58)4.2.2.5 管夹 (58)结束语 (60)参考文献 (61)第一章引言1.1 概述自古以来人们就知道使用管子,但钢管是在1800年代的初期才开始使用。
本科学生毕业设计各类毕业设计请咨询QQ291187904卷圆机结构设计院系名称:机电工程学院专业班级:机械设计制造及其自动化学生姓名:指导教师:职称:教授The Graduation Design for Bachelor's Degree Design of Roll Round Machine StructureCandidate:Specialty:Mechanical Design and Manufacture& AutomationClass:Supervisor:Prof.HeilongjiangInstitute of Technology摘要本设计是关于卷圆机的结构设计。
卷圆机是将各种型材卷制成圆环的一种高质量、高效益的卷圆装置。
主要对卷圆机的传动系统、上下辊轮、压下装置以及卷圆机的总体进行设计和计算。
卷圆机结构型式为三辊对称式,在该结构中上辊下压提供压力,两下辊做旋转运动,为卷制板材提供扭矩。
该机具有结构紧凑、操作简便、寿命长、噪声小、一机多用、质优价廉等优点,是工厂实现机械化生产的配套设备,该设备的上市可以大大减轻工人的劳动强度,提高企业生产效益。
关键词:卷圆机;辊轮;传动系统;压下装置;卷制ABSTRACTThis design is about flange machine. Roll round machine is made of various profiles will roll ring flange and a high quality, high benefit rolls round device ,mainly to transmission system, roll on the circle next roller, pressing device and roll machine design and calculation of the overall.Roll machine athreeroller symmetrical structure, in the upper roller press structure provides pressure, the two lower rollers make rotation, top provide torque. This machine with compact structure, easy operation, low noise, long service life, high quality and reasonable price multi-usage, etc, and is realized mechanization production factory, this equipment facilities listed can greatly reduce the labor intensity, improve production efficiency.Key words:Roll round machine ;Roll wheel ;Transmission system;Pressing device;Rolling目录摘要-------------------------------------------------------------------------------------------------ⅠAbstract--------------------------------------------------------------------------------------------Ⅱ第1章绪论---------------------------------------------------------------------------------------11.1国内外发展现状--------------------------------------------------------------------------11.1.1国外发展现状---------------------------------------------------------------------11.1.2国内发展现状--------------------------------------------------------------------11.2 卷圆机的类型和特点--------------------------------------------------------------------21.3本文设计内容------------------------------------------------------------------------------2 第2章卷圆机工作方案的选择-----------------------------------------------------------32.1 卷圆机成型方案的确定-----------------------------------------------------------------32.2圆环卷制成型方式的选择--------------------------------------------------------------42.3本章小结-----------------------------------------------------------------------------------5 第3章力学分析与主参数的确定--------------------------------------------------------63.1 卷圆的工艺过程分析--------------------------------------------------------------------63.2 卷圆过程中的力学分析-----------------------------------------------------------------63.3 工作辊轮的设计--------------------------------------------------------------------------63.3.1 三辊轮受力情况分析-----------------------------------------------------------63.3.2 卷圆机的主参数的确定--------------------------------------------------------73.4 本章小结-----------------------------------------------------------------------------------9第4章传动系统设计------------------------------------------------------------------------104.1 传动方案的设计----------------------------------------------------------------------104.2 电机的选择------------------------------------------------------------------------------104.2.1 选择电机的结构形式----------------------------------------------------------104.2.2电动机的确定-------------------------------------------------------------------114.3 传动比的计算---------------------------------------------------------------------------114.3.1 总传动比的计算----------------------------------------------------------------114.3.2 分配传动比----------------------------------------------------------------------114.4 运动和动力参数计算------------------------------------------------------------------124.4.1 各轴转速计算-------------------------------------------------------------------124.4.2 各轴功率计算-------------------------------------------------------------------124.4.3 各轴转矩计算-------------------------------------------------------------------124.5 传动零件的设计计算------------------------------------------------------------------134.5.1 带传动的设计计算-------------------------------------------------------------134.5.2 蜗轮蜗杆的传动设计----------------------------------------------------------154.5.3 齿轮的设计计算---------------------------------------------------------------164.6 轴的设计计算---------------------------------------------------------------------------194.7 轴承设计---------------------------------------------------------------------------------224.7.1 滚动轴承的选择----------------------------------------------------------------224.7.2 滚动轴承的寿命计算----------------------------------------------------------234.8 键的设计---------------------------------------------------------------------------------244.8.1 键连接的功能及结构型式---------------------------------------------------244.8.2 键的选择和键联接的强度计算---------------------------------------------244.9 本章小结---------------------------------------------------------------------------------25 第5章压下装置的设计--------------------------------------------------------------------265.1 卷圆成形直径与标尺刻度的关系---------------------------------------------------265.2 压下装置的设计------------------------------------------------------------------------275.3 上辊轮轴的设计------------------------------------------------------------------------285.3.1 轴的材料及结构的确定------------------------------------------------------285.3.2 轴的受力分析-------------------------------------------------------------------285.3.3 校核轴的强度------------------------------------------------------------------305.4 螺旋传动设计---------------------------------------------------------------------------305.5 本章小结---------------------------------------------------------------------------------32 第6章其他各主要零部件的设计及运动仿真-------------------------------------336.1 箱体的设计------------------------------------------------------------------------------336.2 “五大轮”的设计-------------------------------------------------------------------------336.3 卷圆机的运动仿真--------------------------------------------------------------------346.4 本章小结---------------------------------------------------------------------------------34 结论-------------------------------------------------------------------------------------------------35 参考文献------------------------------------------------------------------------------------------36 致谢-------------------------------------------------------------------------------------------------37第1章绪论1.1 国内外发展现状1.1.1 国外发展现状50年来,卷圆机随着科技特别是微电子、计算机技术的进步而不断发展。
三辊卷板机设计方案摘要卷板机是一种将金属板材卷弯成筒形、弧形或其他形状工件的通用设备。
该产品广泛用于锅炉、造船、石油、化工、木工、金属结构及其它机械制造行业。
本文设计的是三辊卷板机。
通过对几种运动方案的分析比较,最终决定采用设计加工尺寸为122000的对称式三辊卷板机。
该设备主要由辊子、机身、动力传递部件和电机等组成。
通过已知设计参数确定了辊子的直径和长度,然后确定上辊和下辊的传动方案。
为了保证下面两辊的同步运动,采用减速器输出轴安装齿轮与下辊的齿轮成角度啮合,上辊采用蜗轮蜗杆保证两端的上下运动。
然后对辊子、齿轮、轴、键等关键零件进行了强度校核,最后进行了机架的设计。
通过本次设计,对三棍卷板机的组成原理及结构有了深刻的认识,设计结果与实际相符,满足使用要求。
关键词:卷板机;减速器;压下系统;蜗轮蜗杆目录1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2卷板机的原理 (3)1.2.1 卷板机的运动形式 (3)1.2.2弯曲成型的加工方式 (4)1.3 卷板机的发展趋势 (7)2 总体设计方案的确定 (9)2.1 方案的论证 (9)2.1.1方案1 双辊卷板机 (9)2.1.2方案2 三辊卷板机 (10)2.1.3 方案3 四辊卷板机 (11)2.2 方案的确定 (12)2.3本章小结 (12)3 传动系统设计 (13)3.1 传动方案的分析及确定 (13)3.1.1 齿轮传动 (13)3.1.2带传动 (14)3.2 传动系统的确定 (15)3.2.1 主传动系统的确定 (15)3.2.2副传动系统的确定 (15)3.3 本章小结 (16)4 下辊驱动系统的设计 (17)4.1上下辊的参数选择计算 (17)4.2 主电机的功率确定 (18)4.2.1受力分析 (18)4.2.2主电机功率的确定 (20)4.3本章小结 (21)5 减速器的设计计算 (22)5.1 传动方案的分析和确定 (22)5.2 减速器传动装置总的传动比和各级传动比的分配 (22)5.2.1 总的传动比 (22)5.2.2 传动比的分配 (22)5.3传动装置各轴的参数计算 (23)5.3.1 各轴转速 (23)5.3.2 各轴功率 (23)5.3.3 各轴转矩 (24)5.4齿轮传动设计与校核 (24)5.4.1高速级齿轮设计 (24)5.4.2中速级齿轮设计 (28)5.4.3低速级齿轮设计 (32)5.5轴的设计与校核 (36)5.5.1轴3的设计 (36)5.5.2轴4的设计 (37)5.5.3轴2的设计 (38)5.5.4轴1的设计 (39)5.5.5 轴的校核 (40)5.6轴承的选择与校核 (46)5.6.1轴承的选择 (46)5.6.2轴承的校核 (46)5.7各轴上键的选择与校核 (48)5.7.1键的选择 (48)5.7.2键的校核 (48)5.8本章小结 (49)6 压下系统的设计 (50)6.1电机选择 (50)6.1.1驱动功率计算 (50)6.1.2电动机选型 (50)6.2螺旋副设计与校核 (51)6.3蜗轮蜗杆设计与校核 (52)6.3.1参数计算 (52)6.3.2蜗杆机构设计及校核 (53)6.4上、下辊的设计与校核 (56)6.4.1上、下辊的结构设计 (56)6.4.2上下辊结构优化设计 (56)6.4.3上、下辊校核 (58)6.5本章小结 (60)7机架的设计 (61)7.1全焊钢结构的优点 (61)7.2机架参数的确定 (61)7.3机架的焊接工艺 (61)7.4本章小结 (62)8结论 (63)参考文献 (64)英文原文 (65)中文译文 (72)1 绪论1.1 概述卷板机是一种将金属板材卷弯成筒形、弧形或其他形状工件的通用设备。
小型三辊卷板机设计(含全套图纸)全套CAD图纸或资料,联系2第1章绪论概述机械加工行业在我国有着举足轻重的地位,它是国家的国民经济命脉。
作为整个工业的基础和重要组成部份的机械制造业,任务就是为国民经济的各个行业提供先进的机械装备和零件。
它的规模和水平是反映国家的经济实力和科学技术水平的重要标志,因此超级值得重视和研究。
卷板机是一种将金属板材卷弯成筒形、弧形或其它形状工件的通用设备。
按照三点成圆的原理,利用工件相对位置转变和旋转运动使板材产生持续的塑性变形,以取得预定形状的工件。
该产品普遍用于锅炉、造船、石油、木工、金属结构及其它机械制造行业。
卷板机作为一个特殊的机械,它在工业基础加工中占有重要的地位。
凡是钢材成型为圆柱型,几乎都用卷板机辊制。
其在汽车,军工等方方面面都有应用。
按照不同的要求,它能够辊制出符合要求的钢柱,是一种相当实用的器械。
在国外一般以工作辊的配置方式来划分。
国内普遍以工作辊数量及调整形式等为标准实行混合分类,一般分为:一、三辊卷板机:包括对称式三辊卷板机、非对称式三辊卷板机、水平下调式三辊卷板机、倾斜下调式三辊卷板机、弧形下调式三辊卷板机和垂直下调式三辊卷板机等。
二、四辊卷板机:分为侧辊倾斜调整式四辊卷板机和侧辊圆弧调整式四辊卷板机。
3、特殊用途卷板机:有立式卷板机、船用卷板机、双辊卷板机、锥体卷板机、多辊卷板机和多用途卷板机等。
卷板机采用机械传动已有几十年的历史,由于结构简单,性能靠得住,造价低廉,至今在中、小型卷板机中仍普遍应用。
在低速大扭矩的卷板机上,因传动系统体积庞大,电动机功率大,起动时电网波动也较大,所以愈来愈多地采用液压传动。
最近几年来,有以液压马达作为源控制工作辊移动但主驱动仍为机械传动的机液混合传动的卷板机,也有同时采用液压马达作为工作辊旋转动力源的全液压式卷板机。
卷板机的工作能力是指板材在冷态下,按规定的屈服极限卷制最大板材厚度与宽度时最小卷筒直径的能力。
国内外采用冷卷方式较多。
三辊轧机毕业设计三辊轧机毕业设计引言:在现代工业生产中,轧机是一种非常重要的设备,广泛应用于金属加工、塑料加工、纺织品加工等行业。
其中,三辊轧机作为一种常见的轧机类型,具有结构简单、操作方便、加工效率高等优点,被广泛应用于不同领域。
本文将围绕三辊轧机的毕业设计展开讨论,从设计思路、关键技术、性能优化等方面进行探究。
设计思路:在进行三辊轧机的毕业设计时,首先需要明确设计目标和需求。
根据实际应用需求,可以确定轧机的工作尺寸、材料要求、加工能力等方面的参数。
在设计思路上,可以考虑采用传统的机械式设计,也可以结合现代技术,如计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)等,提高设计效率和精度。
关键技术:在三辊轧机的设计中,有几个关键技术需要重点考虑。
首先是轧辊的设计和制造。
轧辊是轧机的核心部件,直接影响到加工质量和效率。
因此,在设计中需要考虑轧辊的材料选择、表面硬度、精度要求等因素,以满足不同材料的加工需求。
其次是传动系统的设计。
传动系统需要确保轧辊的正常运转和传递足够的动力,因此在设计时需要考虑传动比、传动方式、传动装置的选型等因素。
另外,还需考虑安全保护装置的设计,以确保操作人员的安全。
性能优化:在三辊轧机的毕业设计中,性能优化是一个重要的方面。
通过对轧机的结构和工艺参数进行优化,可以提高加工效率、降低能耗、提高产品质量等。
例如,可以通过优化轧辊的形状和表面处理,减小材料的变形阻力,提高轧制效率。
同时,可以通过优化传动系统,减小能量损耗,提高传动效率。
此外,还可以考虑引入自动化控制系统,提高生产线的智能化水平,实现自动化生产和远程监控。
实施方案:在三辊轧机的毕业设计中,实施方案的选择和实施过程的规划是关键。
根据设计目标和需求,可以选择采用传统的设计方法,也可以引入现代技术手段。
在实施过程中,需要进行详细的设计计算和分析,确保设计方案的可行性和合理性。
同时,还需要进行实际的制造和试验验证,以验证设计方案的有效性和可靠性。
图书分类号:密级:毕业设计(论文)三辊卷板机的设计DESIGN OF THREE ROLLER BENDINGMACHINE学生姓名班级学院名称专业名称指导教师学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名:日期:年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。
有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝,允许论文被查阅和借阅。
可以公布学位论文的全部或部分内容,可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名:导师签名:日期:年月日日期:年月日摘要本次设计是关于小型对称式三辊卷板机的设计,设计的主要设计的是卷板机的上下辊和减速装置,并要求对它们进行校核计算。
根据课题题目设计要求,先分析了几种卷板机的结构和受力的情况,确定机械结构为三辊对称式。
此类型卷板机机构比较简单,工作占用空间小,便于移动和运输。
论证确定了主、辅运动后,通过计算所需要的传动数据,选择确定所需的电动机。
然后分析关于机构两辊的结构和力学分析,再做校核计算验证。
经过分析研究,机构的减速器选取三级展开式圆柱齿轮减速器。
齿材选用40Cr,并进行调质和淬火处理。
考虑到本次设计的完整性,最后还做了对齿轮、轴、键、轴承的设计及校核。
关键词卷板机;辊子;电动机;减速器;齿轮AbstractThe design is symmetrical about small type three-roller plate design, design is the main design of the plate bending rolls up and down roller and reduction gear, and check calculation them.According to the subject topic design requirements, analyzes several first structure and stress distribution of plate bending rolls, determine the mechanical structure for the three rollers symmetrical type. This type machine body is simple, work takes up the space is little, easy to move and transport. After argument to determine the main and auxiliary motion, through calculate the transmission data, need to choose the required motor. Then analysis of the two roll institution structure and mechanics analysis, do check calculation verification.Through analysis and research, reducer select triple expansion cylindrical gear structure of the organization. Tooth material selection of 40 cr and modulation and quenching process. Considering the integrity of the design, and finally made to the design of gear, shaft, key, bearing and check.Keywords Bending machine;Roller;Motor;Reducer Gear目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (1)2方案的分析与选择 (3)2.1方案的分析 (3)2.2方案的选择 (4)3传动设计 (5)3.1 传动方式 (5)3.1.1 齿轮传动 (5)3.1.2 皮带传动 (6)3.2 选择传动系统 (6)3.2.1 主传动系统 (6)3.2.2 副传动系统 (7)4 动力参数计算 (8)4.1 上、下辊的参数 (8)4.1.1已知参数 (8)4.1.2计算卷板机的基本参数 (8)4.2 主电机的选择 (8)4.2.1受力分析 (8)4.2.2电机的功率计算 (10)4.2.3主电机型号 (11)4.3 上下辊的校核 (11)4.3.1受力分析 (11)4.3.2上辊的校核 (14)4.3.3下辊的校核 (15)5 减速器的设计 (18)5.1 传动方案的设计 (18)5.2 计算传动比 (18)5.3 各轴的参数计算 (19)5.4 齿轮传动设计 (20)5.4.1第一级传动设计 (20)5.4.2第二级传动设计 (24)5.4.3第三级传动设计 (26)5.5 蜗轮、蜗杆的设计 (29)5.5.1选择传动的类型 (29)5.5.2选择材料 (29)5.5.3参数计算 (29)5.5.4各尺寸计算 (29)6 轴、键、减速器的设计 (31)6.1 轴的参数设计 (31)6.2 轴的校核 (33)6.3 轴承的选择 (34)6.4 键的校核计算 (34)6.5 减速器箱体设计 (34)结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)1 绪论1.1概述机械制造业是我国的基础产业,它为整个工业的发展提供技术支持。
三辊卷板机关键零件有限元结构分析毕业设计毕业论文题目:三辊卷板机关键零件有限元结构分析学院:机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化班级:学号:学生姓名:导师姓名:完成日期: 2014年6月6日诚信声明本人声明:1、本人所呈交的毕业设计(论文)是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果;2、据查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业设计(论文)中不包含其他人已经公开发表过的研究成果,也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料;3、我承诺,本人提交的毕业设计(论文)中的所有内容均真实、可信。
作者签名:日期:年月日毕业设计(论文)任务书题目:三辊卷板机关键零件有限元结构分析姓名系机械工程专业机械设计制造及自动化班级学号指导老师谭加才职称副教授教研室主任一、基本任务及要求:1.查阅有关三辊卷板机结构分析文献15篇以上,分析三辊卷板机结构分析的现状和常用方法,写出文献综述。
2.建立三辊卷板机各关键零部件的三维实体模型。
3.根据三辊卷板机的工作原理和工作过程,进行三辊卷板机的典型工况载荷分析。
4.对关键零件机架、辊轮进行有限元强度、刚度分析,得到最大应力、最大的变形和危险位置。
5.撰写毕业论文,字数15000以上。
二、进度安排及完成时间:2.23-3.10:熟悉课题、查阅文献资料3.11-3.24:撰写文献综述、开题报告4.1-4.10:零、部件的三维建模(4月份完成毕业实习)4.11-4.20:典型工况载荷分析4.21-5.1:辊轮分析5.2-5.15:支架分析5.16-5.26:撰写毕业论文5.27-5.31 根据指导老师评阅意见进行修改6.3-6.7:毕业答辩目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1机械对称式三辊卷板机基本概况 (2)1.1.1三辊卷板机的工作原理 (2)1.1.2三辊卷板机的工作过程 (2)1.1.3三辊卷板机的发展趋势与结构分析的现状 (4)1.2方案的确定 (5)1.3课题的主要内容与技术方案 (6)第2章三维实体建模 (7)2.1基本参数及各零部件载荷 (7)2.1.1基本参数内容 (7)2.1.2设计参数 (7)2.1.3 关键零部件实体模型 (11)第3章有限元法与各零部件静力学分析 (13)3.1有限元法简介 (13)3.1.1有限元法基本原理 (13)3.1.2 solidworks有限元分析步骤 (13)3.2各零部件静力学分析 (14)3.2.1静力学分析的步骤 (14)3.3上辊静态分析 (14)3.3.1施加约束和载荷 (14)3.3.2 划分网格 (15)3.3.3 静力分析结果 (16)3.4 下辊静力学分析 (19)3.4.1施加约束和载荷 (19)3.4.2 划分网格 (19)3.4.3 静力分析结果 (20)3.5 支架静力学分析 (22)3.5.1施加约束和载荷 (22)3.5.2划分网格 (23)3.5.3静力学结果分析 (23)第4章三辊卷板机辊轮和支架的模态分析 (27)4.1模态分析概述 (27)4.1.1模态分析的步骤 (27)4.1.2模态分析的意义 (28)4.2上辊轮的模态分析 (29)4.2.1划分网格和施加约束条件 (29)4.2.2 结果分析 (29)4.3下辊轮的模态分析 (33)4.3.1划分网格和施加约束条件 (33)4.3.2结果分析 (34)4.4支架的模态分析 (38)4.4.1划分网格和施加约束条件 (38)4.4.2结果分析 (39)第5章三辊卷板机辊轮的疲劳分析 (46)5.1上辊疲劳分析前处理 (46)5.1.1疲劳分析结果 (46)5.2下辊疲劳分析 (48)5.2.1疲劳分析结果 (48)结论 (51)参考文献 (52)致谢 (53)三辊卷板机关键零件有限元分析摘要:本设计是基于solidworks simulation软件来对三辊卷板机关键零部件进行分析。
对称式三辊液压卷板机设计
对称式三辊液压卷板机是一种用于金属板材卷制的机器,其设
计比非对称式三辊液压卷板机更为简单和容易操作。
以下是对称式
三辊液压卷板机的设计要素:
1. 机身结构:机身外形为类似C型或简单的四棱柱形,由钢板
焊接制成。
机床的负载能力应该大于预计加工厚度的最大值。
2. 辊子:对称式三辊液压卷板机包括一个顶辊和两个侧辊。
所
有辊子都是液压驱动,其中顶辊是可升降的,可以通过油缸调节顶
辊位置。
3. 导辊:导辊是安装在侧辊两侧的组件,用于确保板材在卷制
过程中不移动,可以利用调整螺栓进行调整。
4. 驱动系统:液压系统通过控制油缸和马达实现辊子的旋转和
升降。
5. 防护装置:液压卷板机必须配备各种安全装置,例如急停开关、紧急制动、光栅保护等,以确保操作人员的安全。
6. 控制系统:控制系统包括操作面板、PLC、传感器和液压泵等,用于控制卷板机的旋转、速度、方向、升降以及保护等方面。
以上是对称式三辊液压卷板机的设计要素。
设计师需要根据实
际情况进行适当的修改和调整,以确保卷板机能够满足客户的需求,并具有可靠性和高效性。
目录前言 (1)1.绪论 (2)1.1概述 (2)1.2卷板机的原理 (3)1.2.1 卷板机的运动形式 (3)1.2.2弯曲成型的加工方式 (3)1.3卷板机的发展趋势 (5)2.方案的论证及确定 (6)2.1 方案的论证 (6)2.1.1方案1双辊卷板机 (6)2.1.2方案2 三辊卷板机 (7)2.1.3 方案3四辊卷板机 (8)2.2 方案的确定 (8)2.3本章小结 (8)3. 传动设计 (9)3.1传动方案的分析 (9)3.1.1 齿轮传动 (9)3.1.2皮带传动 (10)3.2 传动系统的确定 (10)3.2.2副传动系统的确定 (11)3.3 本章小结 (11)4.动力设计 (12)4.1主电机的选择和计算 (12)4.1.1 上下辊的参数选择计算 (12)4.1.2 主电机的功率确定 (12)4.2 上辊的设计计算校核 (22)4.2.1上辊结构设计及受力图 (22)4.2.2 刚度校核 (23)4.2.3 上辊强度校核 (23)4.2.4 疲劳强度安全强度校核 (24)4.2.5 上辊在卸料时的校核 (25)4.3 下辊设计计算及校核 (25)4.3.1下辊结构及受力图 (25)4.3.2下辊刚度校核: (26)4.3.3 下辊弯曲强度校核: (27)4.3.4 下辊疲劳强度校核 (27)4.4 本章小结 (29)5.减速器的设计计算 (30)5.1 传动方案的分析和拟定 (30)5.2 减速器传动装置总的传动比和各级传动比的分配 (30)5.2.2 传动比的分配 (30)5.3传动装置各轴的参数计算 (31)5.3.1 各轴转速 (31)5.3.2 各轴功率 (31)5.3.3 各轴转矩 (31)5.4 齿轮传动设计 (32)5.4.1第一级传动设计 (32)5.4.2 第二级传动设计: (35)5.4.3 第三级传动设计: (38)5.5轴的设计校核计算: (42)5.5.1 四个轴的结构设计: (42)5.5.2 轴的校核计算: (43)5.6 轴承校核 (48)5.6.1参数 (48)5.6.2求轴承受到的径向力 (48)5.6.3验算轴承寿命 (48)5.7键的校核 (49)5.8 减速器箱体的结构设计和齿轮、轴承的润滑 (49)5.8.1 箱体参数 (49)5.8.2 减速器齿轮、轴承的润滑 (49)5.9 本章小结 (50)7.结论 (52)致谢 (52)参考文献 (54)附录A (55)附录B (59)辽宁工程技术大学生毕业设计前言机械加工行业在我国有着举足轻重的地位,它是国家的国民经济命脉。
三辊卷板机的设计作者伟人指导教师宋诚生摘要:卷板机是一种将金属板材弯卷成筒体、锥体、曲面体或其他形体的通用成型设备。
本设计旨在设计出用于卷制最大厚度为10mm、最大宽度为2000mm钢板的卷板机。
本文首先简单介绍了卷板机的分类、工作原理及在我国的发展情况。
结合任务书要求,通过对常用机构类型的论证,选择了本课题的对称式三辊卷板机。
由分析整个卷板运动,将其分为主运动和辅运动。
论证确定了主运动和辅运动的传动系统方案后,经过计算工作机构的工作功率及运动参数,选择电动机的型号。
再对传动系统中各传动装置分别进行类型选择、材料及热处理选择、设计计算和校核。
设计和校核工作机构的材料和尺寸后,对轴、轴承、联轴器和键进行设计计算,最后简述了机架的设计。
关键词:三辊卷板机参数化设计校核The Design of The Three Roller Coiling MachineAbstract:The bending machine is a common molding equipment which could bend plate into a cylinder, cone, curved body or other body .This design is aimed to design the bending machine rolling the maximum thickness of 10mm, maximum width of 2000mm plate .This article first briefly describes the classification of the bending machine, working principle and development in China. Through the demonstration of the common types of institutions and the task book , having chosen this three roller coiling machine. By the analysis of the entire coiling movement, it could be divided into the main and the auxiliary movement. After determining the drive system program of the main and the auxiliary movement , then calculating the power of working bodies and motion parameters, reaching the model of motor .And select the type of transmission system , materials and heat treatment , design calculations and check. Design and check the materials and size, shaft, bearings, couplings and key design calculations, the final rack design.Key words:The three roller coiling machine Parameter design Check目录1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 工作原理 (2)1.3 卷板机在我国的发展 (2)2 机构方案的论证及确定 (4)2.1 方案的论证 (4)2.2 方案的确定 (5)3 主运动系统的设计 (6)3.1 主传动系统的设计 (6)3.2 主电动机的选择 (7)3.3 确定传动系统的总传动比和分配传动比 (10)3.4 带传动的设计 (11)3.5 减速器的选择 (14)3.6 末级输出齿轮传动设计 (15)3.7 下辊的校核 (18)3.8 键的选择 (20)3.9 下辊轴承的设计 (21)4 辅运动系统的设计 (23)4.1 辅传动系统的设计 (23)4.2 辅电动机的选择 (23)4.3 丝杠螺母传动的设计 (24)4.4 确定传动系统的总传动比和分配传动比 (27)4.5 减速器的选择 (28)4.6 蜗杆传动的设计 (29)4.7 上辊的校核 (33)4.8 上辊轴承的设计 (35)4.9 辅电动机与减速器联轴器的选择 (35)4.10 减速器与蜗杆轴联轴器的选择 (36)4.11 蜗杆轴的设计 (37)4.12 蜗杆轴轴承的选择 (40)4.13 蜗轮轴的设计 (42)4.14 蜗轮轴轴承的选择 (43)5 上、卸料机构的设计 (44)5.1 机构设计 (44)5.2 设计校核 (44)6 机架的设计 (46)6.1 结构设计 (46)6.2 材料和厚度 (46)结论 (46)致谢 (46)参考文献 (47)1 绪论1.1 概述机械制造业是国民经济的中流砥柱,在国家经济实力中具有非常重要的作用和地位。
1 绪论1.1概述科学技术的发展和对国外卷板技术的不断学习和引进,使我国卷板设备的生产技术有了很大提高。
近几年,我国生产的三辊可调式卷板机和四辊卷板机越来越多地代替了在卷板设备中一直占据主要地位的对称三辊卷板机。
随着液压产品生产技术不断进步,国产液压元件的精度、性能已达到较高的水平。
所以,液压传动也越来越多的应用于卷板设备中。
目前,用于卷制中薄板的小功率卷板机多采用机械传动或机液混合驱动,用于卷制厚板的大功率卷板机多采用液压驱动或多电机同时驱动。
但由于我国机械加工设备水平与加工技术水平与世界发达国家相比,仍有一定的差距,所生产的机械零部件和液压元件的加工精度达不到设计要求,因机械摩擦造成的机械损失和因泄漏造成的液压损失较高。
所以卷制同等规格的钢板,所需卷板机功率要高于国外的卷板机,使得卷板设备体积庞大,形体笨重。
另外,我国引进国外数控卷板技术,在数控卷板工艺和设备研究方面作了大量工作。
但无论国内还是国外的卷板机,从数控技术的实现上看,还均不能达到令人满意的结果,还不能根据被卷制坯料的材质、规格尺寸、卷曲曲率等,正确计算和调整工艺参数,达到真正的全自动控制,而是需要较多的人工干预。
国内生产卷板设备的厂家有一重、二重、沈阳重型机械厂、太原重型机械厂、江苏南通重型机械厂、长治锻压机械厂等。
机械加工行业在我国有着举足轻重的地位,它是国家的国民经济命脉。
作为整个工业的基础和重要组成部分的机械制造业,任务就是为国民经济的各个行业提供先进的机械装备和零件。
它的规模和水平是反映国家的经济实力和科学技术水平的重要标志,因此非常值得重视和研究。
卷板机是一种将金属板材卷弯成筒形、弧形或其它形状工件的通用设备。
根据三点成圆的原理,利用工件相对位置变化和旋转运动使板材产生连续的塑性变形,以获得预定形状的工件。
该产品广泛用于锅炉、造船、石油、木工、金属结构及其它机械制造行业。
卷板机作为一个特殊的机器,它在工业基础加工中占有重要的地位。
三辊卷板机毕业设计三辊卷板机毕业设计随着工业的发展,卷板机在生产过程中扮演着重要的角色。
而三辊卷板机作为其中一种常见的类型,具有广泛的应用领域。
本文将探讨三辊卷板机的毕业设计,从设计原理、结构和功能等方面进行分析。
设计原理三辊卷板机的设计原理基于金属材料的塑性变形特性。
通过三个辊子的旋转和压力,使得金属材料在两个辊子之间发生塑性变形,从而实现卷板的目的。
其中,上辊和下辊是主动辊,通过电机驱动旋转;而中辊则是被动辊,起到支撑和引导作用。
结构设计三辊卷板机的结构设计需要考虑到多个因素,包括机身框架、辊子、传动系统、润滑系统等。
机身框架需要具备足够的强度和刚度,以承受辊子的旋转和金属材料的压力。
辊子的设计需要考虑辊径、辊长、辊材质等因素,以满足不同卷板需求。
传动系统通常采用齿轮传动或链条传动,确保辊子的同步旋转。
润滑系统则用于减少辊子之间的摩擦,延长使用寿命。
功能设计在三辊卷板机的毕业设计中,功能设计是至关重要的一环。
根据不同的应用需求,可以设计出多种功能的卷板机。
例如,可以设计出具有自动送料功能的卷板机,通过传感器和控制系统实现材料的自动进给和定位。
另外,还可以设计出带有压力调节功能的卷板机,通过调整上辊和下辊之间的压力,控制卷板的厚度和硬度。
此外,还可以增加辊子的翻转功能,以便更好地处理较宽的金属材料。
设计考虑在进行三辊卷板机的毕业设计时,需要考虑到多个因素。
首先是安全性考虑,设计中必须确保操作人员的人身安全。
例如,可以增加安全防护装置,避免操作人员接触到旋转的辊子。
其次是稳定性考虑,设计中需要确保卷板机的运行平稳,避免产生振动和噪音。
此外,还需要考虑到易维护性和可靠性,设计中应尽量采用易于维修和更换的零部件,以减少故障和停机时间。
应用领域三辊卷板机在许多行业中都有广泛的应用。
例如,它可以用于金属加工行业,用于制造金属板材、管材和型材等。
此外,它还可以用于建筑行业,用于卷制钢筋和钢板等。
另外,它还可以用于汽车制造行业,用于卷制汽车车身板材。
前言三辊卷板机的设计1 前言1.1 选题背景机械制造业在近代中国的发展过程中起到非常重要的作用,在国民经济中占有很大的比例,因此在国民经济中具有很重要的作用和地位。
一个国家的技术的发展与进步离不开机械制造业。
当一个国家的机械制作非常发达是,它的国民经济实力和科学技术水平也会是非常的厉害,因此世界各国都把发展机械制造业作为振兴和发展本国经济的战略重点之一。
机械制造装备的先进程度决定了机械制造生产能力和制造水平。
因此,机械制造业的发展是离不来机械制造装备技术的。
努力地研究机械装备技术可以让我们国家的经济实力和科学技术都能得到发展。
我国也是制造业非常发达的大国,因此更应该花费资金投入机械制造业去,去研究和发展。
卷板机是一个将金属板材弯卷成锥体、曲面体体、筒体或其他形体的通用成型设备。
根据以往的概论三点可以成圆的原理,卷板机在工作时的工作辊他们的位置不是固定的,而是变化和旋转运动从而使板材产生连续不断的塑性变形,可以以获得预制的工件。
该通用设备可应用于造船、锅炉、石油、化工及机械制造行业等。
与外国的工作辊(一般以工作辊的配置方式划分)划分方式不同,国内基本都以工作辊调整形式及数量作为标准,实行分类,一般分为:1、特殊用途卷板机:有双辊卷板机、船泊式卷板机、立体式卷板机、多功能卷板机和锥体式卷板机等。
2、三辊卷板机:分为机械式三辊卷板机(机械式三辊卷板机包括机械式对称式三辊卷板机和机械式非对称式三辊卷板机)和液压式三辊卷板机。
3、四辊卷板机:分为侧辊倾斜调整式四辊卷板机和侧辊圆弧调整式四辊卷板机。
机械传动式卷板机已经有很长的发展时间,但是由于它的机械运动简单,工作性能很好,制造价格很低,因此在很多中、小型的卷板机仍然使用中。
但是由于现在的卷板机都是低速大扭矩的卷板机,所以传动系统体积过于庞大,卷板机在工作时产生的功率较大,并且在启动的时候电能的上下起伏太大,因此现在大型的卷板机都是在用液压传动。
卷板机可分为冷卷和热卷。
目录前言 (1)1.绪论 (4)1.1概述 (4)1.2卷板机的原理 (5)1.2.1 卷板机的运动形式 (5)1.2.2弯曲成型的加工方式 (6)1.3卷板机的发展趋势 (7)2.方案的论证及确定 (8)2.1 方案的论证 (8)2.1.1方案1双辊卷板机 (8)2.1.2方案2 三辊卷板机 (9)2.1.3 方案3四辊卷板机 (10)2.2 方案的确定 (10)2.3本章小结 (10)3. 传动设计 (11)3.1传动方案的分析 (11)3.1.1 齿轮传动 (11)3.1.2皮带传动 (11)3.2 传动系统的确定 (12)3.2.1 主传动系统的确定 (12)3.3 本章小结 (12)4.动力设计 (13)4.1主电机的选择和计算 (13)4.1.1 上下辊的参数选择计算 (13)4.1.2 主电机的功率确定 (13)4.2 上辊的设计计算校核 (21)4.2.1上辊结构设计及受力图 (21)4.2.2 刚度校核 (21)4.2.3 上辊强度校核 (22)4.2.4 疲劳强度安全强度校核 (22)4.2.5 上辊在卸料时的校核 (23)4.3 下辊设计计算及校核 (23)4.3.1下辊结构及受力图 (23)4.3.2下辊刚度校核: (24)4.3.3 下辊弯曲强度校核: (24)4.3.4 下辊疲劳强度校核 (25)4.4 本章小结 (26)5.减速器的设计计算 (26)5.1 传动方案的分析和拟定 (26)5.2 减速器传动装置总的传动比和各级传动比的分配 (27)5.2.1 总的传动比 (27)5.3传动装置各轴的参数计算 (27)5.3.1 各轴转速 (27)5.3.2 各轴功率 (27)5.3.3 各轴转矩 (28)5.4 齿轮传动设计 (28)5.4.1第一级传动设计 (28)5.4.2 第二级传动设计: (31)5.4.3 第三级传动设计: (34)5.5轴的设计校核计算: (36)5.5.1 四个轴的结构设计: (36)5.5.2 轴的校核计算: (38)5.6 轴承校核 (41)5.6.1参数 (41)5.6.2求轴承受到的径向力 (41)5.6.3验算轴承寿命 (42)5.7键的校核 (42)5.8 减速器箱体的结构设计和齿轮、轴承的润滑 (42)5.8.1 箱体参数 (42)5.8.2 减速器齿轮、轴承的润滑 (43)5.9 本章小结 (44)6.经济技术分析 (44)7.结论 (44)致谢 (44)参考文献 (45)附录A (46)附录B (50)前言机械加工行业在我国有着举足轻重的地位,它是国家的国民经济命脉。
第1章绪论1.1概述机械加工行业在我国有着举足轻重的地位,它是国家的国民经济命脉。
作为整个工业的基础和重要组成部分的机械制造业,任务就是为国民经济的各个行业提供先进的机械装备和零件。
它的规模和水平是反映国家的经济实力和科学技术水平的重要标志,因此非常值得重视和研究。
卷板机是一种将金属板材卷弯成筒形、弧形或其它形状工件的通用设备。
根据三点成圆的原理,利用工件相对位置变化和旋转运动使板材产生连续的塑性变形,以获得预定形状的工件。
该产品广泛用于锅炉、造船、石油、木工、金属结构及其它机械制造行业。
卷板机作为一个特殊的机器,它在工业基础加工中占有重要的地位。
凡是钢材成型为圆柱型,几乎都用卷板机辊制。
其在汽车,军工等各个方面都有应用。
根据不同的要求,它可以辊制出符合要求的钢柱,是一种相当实用的器械。
在国外一般以工作辊的配置方式来划分。
国内普遍以工作辊数量及调整形式等为标准实行混合分类,一般分为:1、三辊卷板机:包括对称式三辊卷板机、非对称式三辊卷板机、水平下调式三辊卷板机、倾斜下调式三辊卷板机、弧形下调式三辊卷板机和垂直下调式三辊卷板机等。
2、四辊卷板机:分为侧辊倾斜调整式四辊卷板机和侧辊圆弧调整式四辊卷板机。
3、特殊用途卷板机:有立式卷板机、船用卷板机、双辊卷板机、锥体卷板机、多辊卷板机和多用途卷板机等。
卷板机采用机械传动已有几十年的历史,由于结构简单,性能可靠,造价低廉,至今在中、小型卷板机中仍广泛应用。
在低速大扭矩的卷板机上,因传动系统体积庞大,电动机功率大,起动时电网波动也较大,所以越来越多地采用液压传动。
近年来,有以液压马达作为源控制工作辊移动但主驱动仍为机械传动的机液混合传动的卷板机,也有同时采用液压马达作为工作辊旋转动力源的全液压式卷板机。
卷板机的工作能力是指板材在冷态下,按规定的屈服极限卷制最大板材厚度与宽度时最小卷筒直径的能力。
国内外采用冷卷方法较多。
冷卷精度较高,操作工艺简便,成本低廉,但对板材的质量要求较高(如不允许有缺口、裂纹等缺陷),金相组织一致性要好。
当卷制板厚较大或弯曲半径较小并超过设备工作能力时,在设备允许的前提下可采用热卷的方法。
有些不允许冷卷的板材,热卷刚性太差,则采用温卷的方法。
1.2卷板机的原理1.2.1卷板机的运动形式卷板机的运动形式可以分为主运动和辅运动两种形式的运动。
主运动是指构成卷板机的上辊和下辊对加工板材的旋转、弯折等运动,主运动完成卷板机的加工任务。
辅运动是卷板机在卷板过程中的装料、下料及上辊的升降、翘起以及倒头架的翻转等形式的运动。
该机构形式为三辊对称式,上辊在两下辊中央对称位置作垂直升降运动,通过丝杆丝母蜗杆传动而获得,两下辊作旋转运动,通过减速机的输出齿轮与下辊齿轮啮合,为卷制板材提供扭矩。
图1.1 三辊卷板机工作原理图由图1.1:主运动指上辊绕O1,下辊分别绕O2、O3作顺时针或逆时针旋转。
辅运动指上辊的上升或下降运动,以及上辊在O1垂直平面的上翘、翻边运动等。
1.2.2弯曲成型的加工方式在钢结构制作中弯制成型的加工主要是卷板(滚圆)、弯曲(煨弯)、折边和模具压制等几种加工方法。
弯制成型的加工工序是由热加工或冷加工来完成的。
滚圆是在外力的作用下,使钢板的外层纤维伸长,内层纤维缩短而产生弯曲变形(中层纤维不变)。
当圆筒半径较大时,可在常温状态下卷圆,如半径较小和钢板较厚时,应将钢板加热后卷圆。
在常温状态下进行滚圆钢板的方法有:机械滚圆、胎模压制和手工制作三种加工方法。
机械滚圆是在卷板机(又叫滚板机、轧圆机)上进行的。
在卷板机上进行板材的弯曲是通过上滚轴向下移动时所产生的压力来达到的。
它们滚圆工作原理如图1.2所示。
a)b)c)a)对称式三辊卷板机 b)不对称式三辊卷板机 c)四辊卷板机图1.2 滚圆机原理图用三辊弯(卷)板机弯板,其板的两端需要进行预弯,预弯长度为0.5L+(30~50)mm(L为下辊中心距)。
预弯可采用压力机模压预弯或用托板在滚圆机内预弯(图1.3)a) b)a)用压力机模压预弯 b)用托板在滚圆机内预弯图1.3 钢板预弯示意图1.3卷板机的发展趋势加入WTO后我国卷板机工业正在步入一个高速发展的快道,并成为国民经济的重要产业,对国民经济的贡献和提高人民生活质量的作用也越来越大。
预计“十五”期末中国的卷板机总需求量为600万辆,相关装备的需求预计超过1000亿元。
到2010年,中国的卷板机生产量和消费量可能位居世界第二位,仅次于美国。
而其在装备工业上的投入力度将会大大加强,市场的竞争也愈演愈烈,产品的更换也要求卷板机装备工业不断在技术和工艺上取得更大的优势:1.从国家计委立项的情况看,卷板机工业1000万以上投入的项目达近百项;2.卷板机工业已建项目的二期改造也将会产生一个很大的用户群;3.由于卷板机的高利润,促使各地政府都纷纷投资(国家投资、外资和民间资本)卷板机制造。
其次,跨国公司都开始将最新的车型投放到中国市场,并计划在中国加大投资力度,扩大产能,以争取中国更大的市场份额。
民营企业的崛起以及机制的敏锐使其成为卷板机工业的新宠,民营企业已开始成为卷板机装备市场一个新的亮点。
卷板机制造业作为机床模具产业最大的买方市场,其中进口设备70%用于卷板机,同时也带动了焊接、涂装、检测、材料应用等各个行业的快速发展。
卷板机制造业的技术革命,将引起装备市场的结构变化:数控技术推动了卷板机制造企业的历史性的革命,数控机床有着高精度、高效率、高可靠性的特点,引进数控设备在增强企业的应变能力、提高产品质量等方面起到了很好的作用,促进了我国机械工业的发展。
因此,至2010年,卷板机工业对制造装备的需求与现在比将增长12%左右,据预测,卷板机制造业:对数控机床需求将增长26%;对压铸设备的需求将增长16%;对纤维复合材料压制设备的需求增长15%;对工作压力较高的挤或冲压设备需求增长12%;对液压成形设备需求增长8%;对模具的需求增长36%;对加工中心需求增长6%;对硬车削和硬铣消机床的需求增长18%;对切割机床的需求增长30%;对精密加工设备的需求增长34%;对特种及专用加工设备需求增长23%;对机器人和制造自动化装置的需求增长13%;对焊接系统设备增长36%;对涂装设备的需求增长8%,对质检验与测试设备的需求增长16%。
在今后的工业生产中,卷板机会一直得到很好的利用。
它能节约大量的人力物力用以弯曲钢板。
可以说是不可缺少的高效机械。
时代在发展,科技在进步,国民经济的高速发展将对这个机械品种提出越来越高的要求,将促使这个设计行业的迅速发展。
第2章方案的论证及确定2.1 方案的论证一般情况下,一台卷板机所能卷制的板厚,既工作能力,是指板材在冷态下,按规定的屈服极限卷制最大板材厚度与宽度时的最小卷桶直径的能力,热卷可达冷卷能力的一倍。
但近年来,冷卷的能力正日益提高。
结合上章卷板机的类型,拟订了以下几种方案,并进行了分析论证。
2.1.1方案1双辊卷板机双辊卷板机的原理如图2.1所示:1231.上辊2.工件3.下辊图2.1 双辊卷板机工作原理图上辊是钢制的刚性辊,下辊是一个包有弹性的辊,可以作垂直调整。
当下辊旋转时,上辊及送进板料在压力作用下,压人下辊的弹性层中,使下辊发生弹性变形。
但因弹性体的体积不变,压力便向四面传递,产生强度很高,但分布均匀的连续作用的反压力,迫使板料与刚性辊连续贴紧,目的是使它随着旋转而滚成桶形。
上辊压人下辊的深度,既弹性层的变形量,是决定所形成弯曲半径的主要工艺参数。
根据实验研究,压下量越大,板料弯曲半径越小;但当压人量达到某一数值时,弯曲半径趋于稳定,与压下量几乎无关,这是双辊卷板机工艺的一个重要特征。
双辊卷板机具有的优点:1.板料不需要预弯成形,因此生产率高;2.可以弯曲多种材料,机器结构简单。
缺点:1.对于不同弯度的制品,需要跟换相适应的上棍,因而不适用多品种,小批量生产。
2.可弯曲的板料厚度系列受到一定限制,目前一般只能用于10mm以下的板料。
2.1.2方案2三辊卷板机三辊卷板机是目前最普遍的一种卷板机。
利用三辊滚弯原理,使板材弯曲成圆形,圆锥形或弧形工作。
1.对称三辊卷板机特点结构简单、紧凑,质量轻、易于制造、维修、投资小、两侧辊可以做的很近。
形成较准确,但剩余直边大。
一般对称三辊卷板机减小剩余直边比较麻烦。
2.不对称三辊卷板机特点剩余边小,结构简单,但坯料需要调头弯边,操作不方便,辊筒受力较大,弯卷能力较小。
所谓理论剩余直边,就是指平板开始弯曲时最小力臂。
其大小与设备及弯曲形式有关。
如图2.2所示:t1 t2对称弯曲时不对称弯曲时图2.2 三辊卷板机工作原理图对称式三辊卷板机剩余直边为两下辊中心距的一半。
但为避免板料从滚筒间滑落,实际剩余直边常比理论值大。
一般对称弯曲时为板厚6~20倍。
由于剩余直边在校圆时难以完全消除,所以一般应对板料进行预弯,使剩余直边接近理论值。
不对称三辊卷板机,剩余直边小于两下辊中心的一半,如图2.2所示,它主要卷制薄筒(一般在32×3000以下)。
2.1.3 方案3四辊卷板机其原理如图2.3图2.3 四辊卷板机它有四个辊,上辊是主动辊,下辊可上下移动,用来夹紧钢板,两个侧辊可沿斜线升降,在四辊卷板机上可进行板料的预弯工作,它靠下辊的上升,将钢板端头压紧在上、下辊之间。
再利用侧辊的移动使钢板端部发生弯曲变形,达到所需要。
它的特点是:板料对中方便,工艺通用性广,可以校正扭斜,错边缺陷,可以既位装配点焊。
但滚筒多。
质量体积大,结构复杂。
上下辊夹持力使工件受氧化皮压伤严重。
两侧辊相距较远,对称卷圆曲率不太准确,操作技术不易掌握,容易造成超负荷等误操作。
2.2方案的确定通过上节方案的分析,根据各种类型卷板机的特点,再根据三辊卷板机的不同类型所具有的特点,最后形成我的设计方案,12×2000对称上调三辊卷板机。
双辊卷板机不需要预弯、结构简单,但弯曲板厚受限制,只适合小批量生产。
四辊卷板机结构复杂造价又高。
虽然三辊卷板机不能预弯,但是可以通过手工或其它方法进行预弯。
2.3本章小结通过几种运动方案的分析,双辊卷板机虽然不需要预弯,但只适合小批量生产,而且弯曲板厚受限制。
四辊卷板机通用性广,但其质量体积大而且操作技术不易掌握。
对称三辊卷板结构简单、紧凑、质量轻、易于制造等优点。
经过相比较下最终决定采用三辊卷板机。
第3章传动设计对称上调式三辊卷板机如图3.1所示:图 3.1 对称上调式三辊卷板机它是以两个下辊为主动轮,由主动机、联轴器、减速器及开式齿轮副驱动。
上辊工作时,由于钢板间的摩擦力带动。
同时作为从动轴,起调整挤压的作用。
由单独的传动系统控制,主要组成是:上辊升降电动机、减速器、蜗轮副、螺母。
工作时,由蜗轮副转动蜗轮内螺母,使螺杆及上辊轴承座作升降运动。