三辊卷板机毕业设计
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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。
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。
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。
摘要本设计是关于对称式三辊卷板机的设计,主要对卷板机的上下辊的结构进行设计和受力分析,对主传动系统及上辊压下传动系统进行设计计算。
本文针对水平对称式三辊卷板机进行几何参数、力学参数和工艺参数的分析,建立卷板工艺计算数学模型;编写一次进给卷板工艺流程;根据工艺要求,确定卷板机总体设计方案;对规格为12×2200卷板机进行结构和工艺参数的确定和校核。
本课题研究的水平对称式卷板机特点如下:采用水平下调式,即下辊可作水平移动,可实现不用调头便可预弯端头,使进料、对中、预弯、卷圆、矫圆整个卷板过程连续完成,利于提高生产效率,降低工人劳动强度;设置板料对中装置和支承辊装置,利于提高卷板精度和卷板质量;采用全液压驱动,使设备结构简化,便于卷板过程中的速度和压力控制,起停、换向灵活,运行平稳,操作方便;结构简单,便于操作和维护维修,符合现场技术工人的操作和维修水平,高效实用。
关键词:卷板机;工作辊;受力分析;传动系统ABSTRACTThis design is designed on the symmetric three rollers coiling machine, mainly designed and mechanically analyzed on the top and bottom Bending Machine roll structure, and designed calculations on the main drive system and roll pressure on the transmission system.Based on the principle of metal plate mold capability bend distortion,theathletics and motivity of plate coiling has been analyzed.The geometry parameter,mechanics parameter and technics parameter was optimized on level adjust belowthree rollers Rolling Machine.The mathematical model of plate coiling was built andproduction process was ing the hydraulic pressure driving protocol.The analyses of the basic loop and hydraulic pressure system have been performed.According to the demand of the produce,the whole project of Rolling Machine wasdesigned.The structure and technics parameter of 12×2200 Rolling Machine wascomputed and confirme.The characteristic of level adjust below three rollers Rolling Machine in thisinvestigation is as ing the type of level adjust,the end can be bendedwithout turn around and the whole process of plate coiling including entering、center adjusting、pre-bending、coiling、cylinder proofread can be completedcontinuously;due to whole hydraulic pressure driving protocol,the structure wassimplified,and speed and pressure was easily controlled in the process of platecoiling;The setup of the center adjusting and the equip of supporting,the preciseand quality of plate coiling was improved;owing to the simplified structure,theoperation and maintenance is easy to carried out.KeyWord: Bending Machine;the work rolls;mechanical analysis;the transmission system目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1卷板机的介绍 (1)1.2卷板机在我国的发展 (1)1.3主要研究内容 (2)1.4塑性弯曲 (2)1.5塑性弯曲时的应力应变状态 (4)1.5.1应变状态 (5)1.5.2应力状态 (5)1.5.3宽板塑性弯曲时三个主应力的分布性质 (5)1.5.4塑性弯曲中现象的复杂性 (8)1.6卷板工艺和卷板质量分析 (9)1.6.1卷板工艺 (9)1.6.2卷板质量 (12)1.6.3卷板设备 (13)1.6.4卷板机安全操作规程 (15)第二章方案设计 (17)2.1总方案的确定 (17)2.2三辊卷板机的设计方案的确定 (17)第三章三辊卷板机设计分析 (18)3.1主要参数 (18)3.1.1卷管所需最大力矩确定 (18)3.1.2主参数确定 (22)3.1.3 受力情况分析 (23)3.2下辊传动系统的设计 (24)3.2.1 下辊驱动力矩 (24)3.2.2下辊驱动功率的计算 (25)3.23 电动机的选择 (26)3.24 计算并分配传动比 (26)3.25 离合器的选择 (26)3.26 末级齿轮传动比的设计 (26)3.3齿轮传动的强度设计计算 (27)3.3.1 材料 (27)3.3.2 按接触强度设计计算 (27)3.3.3验算齿轮速度 (28)3.34验算弯曲强度 (28)3.4辊子刚度的计算 (28)3.4.1 上辊 (29)3.4.2 下辊 (29)3.5上辊压下系统的设计计算 (30)3.5.1电机的选择 (30)3.5.2 螺旋副的设计计算 (30)3.5.2.1 材料 (30)3.5.2.2 螺纹直径、螺距 (30)3.5.2.3 自锁性 (31)3.5.2.4 螺杆强度的计算 (31)3.5.2.5 螺母螺纹牙强度计算 (31)3.6传动比计算 (31)3.7减速器的选择 (32)3.8 蜗杆机构设计 (32)第四章结束语 (37)4.1结论 (37)4.2展望 (37)参考文献 (39)致谢 (41)第一章绪论1.1卷板机的介绍卷板机是一种将金属板料弯卷成筒体、锥体、曲面体或其他形体的一种专用锻压机械设备,其广泛应用于锅炉、造船、化工、金属结构和机械制造行业。
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。
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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。
三辊卷板机设计摘要本设计是关于对称式三辊卷板机的设计,主要对卷板机上、下辊及减速器进行设计和计算。
设计前部分详细阐述了卷板机上、下辊结构设计和受力分析。
板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。
它具有结构简单、体积小、重量轻、经济、等优点。
动力源则选择了YZ系列YZ160L—6型电机,其工作特性优于Y系列电机,适用于有轻微震动,正反转且转速不高的场合。
总体设计后部分所涉及的减速器采用了三级展开式圆柱齿轮结构。
齿轮材料为40Cr,并经调质及表面淬火。
校核齿轮、轴、键、轴承确保了设计的实际可行性。
关键词:卷板机;电动机;减速器;键;齿轮Three Roller Bending Machine DesignAbstractThis design is about the three-roller symmwtry rolling machine,mainly calcats the up and down roller and the decelerator During the front process of the design,the rolling machine`s structucre design and the analysis of strength are described. The rolling machine`structure is three-roller symmetry. Pressure provides pressure under owing structure the above-average roller , the roller does revolution sport under two , sheet material provides moment of torsion to roll of system.It has a series of advantages such as simply structure,small volume,light weight,economical and so on.YZ type YZ-160L-6 motor is selected as the power source,which adapts situation such as slience quenching and light reverse velocity. The last part of the paper is ahout decelerator which is choosing triple expanding columm gear constiuction .The material of gear is 40Cr which has been hardening surface.The gears, axes, keys, bearings are checked, so to confirm this design is practicalKey words: Rolling machine;Motor;Decelerator;Key;Gear目录1绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 卷板机的发展趋势 (3)2般小型卷板机结构及特点分析 (4)2.1 辊卷板机 (4)2.2 三辊卷板机 (5)2.2.1 对称式三棍卷板机结构及特点 (5)2.2.2 不对称三辊卷板机特点 (5)2.3 方案的确定 (6)3 传动设计 (7)3.1 传动方案的分析及确定 (7)3.2 主传动系统的确定 (8)3.2.1副传动系统的确定 (8)4 动力设计 (9)4.1 主电机的选择和计算 (9)4.1.1 上下辊的参数选择计算 (9)4.1.2 主电机的功率确定 (10)4.2 上辊的设计计算校核 (20)4.2.1上辊结构设计及受力图 (20)4.2.2 刚度校核 (20)4.2.3 上辊强度校核 (21)4.2.4 疲劳强度安全强度校核 (21)4.2.5 上辊在卸料时的校核 (22)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)5 减速器的设计计算 (28)5.1 传动方案的分析和确定 (28)5.2 减速器传动装置总的传动比和各级传动比的分配 (28)5.2.1 总的传动比 (28)5.3 传动装置各轴的参数计算 (29)5.3.1 各轴转速 (29)5.3.2 各轴功率 (29)5.3.3 各轴转矩 (29)5.4 齿轮传动设计 (30)5.4.1 第一级传动设计 (30)5.4.2 第二级传动设计 (34)5.4.3 第三级传动设计 (37)5.5 蜗轮、蜗杆的传动设计 (40)5.5.1 材料选择 (40)5.5.2 参数的设计 (40)5.6 轴的设计校核计算 (42)5.6.1四个轴的结构设计 (42)5.6.2 轴的校核计算 (43)5.7 轴承校核 (47)5.7.1 轴承参数 (47)5.7.2 求轴承受到的径向力 (48)5.7.3 验算轴承寿命 (48)5.8 键的校核 (48)6 设备的维护、润滑与维修 (50)7 设计可行性分析 (51)7.1 设备的经济性分析 (52)7.1.1 设备合理使用期的估算 (52)结论 (54)致谢 (55)参考文献 (56)1绪论1.1 概述卷板机是一种常见的机械装备,它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。
根据三点成圆的原理,利用工作辊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、化工、木工、金属结构及其它机械制造行业。
卷板机采用机械传动以有几十年的历史,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。
卷板机作为一个普遍的机器,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。
卷板机由于使用的领域不同,种类也就不同。
从辊数上分三辊卷板机和四辊卷板机。
三辊又分对称式三辊卷板机,水平下调式三棍卷板机,弧线下调式卷板机,上辊万能式三辊卷板机,液压数控卷板机。
从传动上分机械式和液压式。
从卷板机的发展上说,上辊万能式最落后,水平下调式略先进,弧线下调式最高级。
三辊卷板机三辊卷板机有机械式和液压式:机械式三辊卷板机分为对称和非对称。
机械式三辊对称式卷板机:机械式三辊对称式卷板机性能特点:该机结构型式为三辊对称式,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。
该机缺点是板材端部需借助其它设备进行预弯。
机械三辊非对称式卷板机主要特点:该机结构型式为三辊非对称式,上辊为主传动,下辊垂直升降运动,以便夹紧板材,并通过下辊齿轮与上辊齿轮啮合,同时作为主传动;边辊作倾升降运动,具有预弯和卷圆双重功能。
结构紧凑,操作维修方便。
液压式三辊对称卷板机主要特点:该机上辊可以垂直升降,垂直升降的液压传动,通过液压缸内的液压油作用活塞杆而获得;下辊作旋转驱动,通过减速机输出齿轮啮合,为卷板提供扭矩,下辊下部有托辊,并可调节。
上辊呈鼓形状,提高制品的直线度,适用于超长规格各种截面形状罐。
为上调式对称式三辊卷板机,可将金属板材卷成圆形、弧形和一定范围内的锥形工件,本机种两下辊为主动辊,上辊为从动辊。
它广泛使用于造船、锅炉、航空、水电、化工、金属结构及机械制造行业。
适合用于金属板材的弯曲变形,可卷制圆形,弧形和一定范围内的锥形工件,并有板材端部预弯功能,本机型两个下辊为主动辊可水平移动,上辊为从动辊可上下移动,移动方式有机械式和液压式,传动轴均采用万向连轴器连接。
机械式三辊对称式卷板机性能特点:该机结构型式为三辊对称式,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。
该机缺点是板材端部需借助其它设备进行预弯。
液压式三辊对称卷板机主要特点:该机上辊可以垂直升降,垂直升降的液压传动,通过液压缸内的液压油作用活塞杆而获得;下辊作旋转驱动,通过减速机输出齿轮啮合,为卷板提供扭矩,下辊下部有托辊,并可调节。
上辊呈鼓形状,提高制品的直线度,适用于超长规格各种截面形状罐...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。
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。
卷板机是一种通用性及适应性较高的弯曲整形机械。
为提高卷板机的工作效率,提高制品的加工精度,减轻劳动强度,改善工作条件,通常采用板料送料工作台、辅助操作机械、托架平台以及支承滚道等辅助设备。
国外有些厂家已有配上自动焊接机、下料机械手等成线或单元供货。
1.2 卷板机的发展趋势在近十年我国卷板机工业正在步入一个快速发展的时代,也是我国人民经济的重要产业,对我国人民的作用也越来越大,而我国也会在其在装备工业上的投入力度大大加强,在市场经济的刺激下,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。