三辊卷板机设计
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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。
一种大型三辊卷板机分体机架的设计
目前,大型三辊卷板机的一种主流机型以瑞士Haeusler HDR机型为代表,机架尺寸超大时需要分体制造。
本人以下按主缸单个油缸受力2000 吨(上辊单端垂直力4000 吨),水平缸预弯侧单缸受力1200 吨,下辊预弯侧单端垂直受力3000 吨,机架导向槽上部水平受力2000 吨(杠杆作用),设计了机架,分体方式如下:
个人感觉比Haeusler 的要好,下机架把安装开口开在了两侧,这样,主缸和上机架导向槽受力后,能受到了下机架更好的限制,机架的整体刚度更有保证。
对!就是比老外的联接更合理。
上图为应力云图,最大值626MPa出现在机架上部,需加强。
当然也观察了位移云图,上,下机架结合面变形不大,准备在中部增加联接点,结合面长度超5.5米,宽度超2.5米,中部联接是有必要的。
分析中结合面中部未加联接,现准备增加M42螺栓,根据本次结合面变形量可推断,要加的M42 这几个小螺栓不会被拉断。
可能很多人一看图片背景色就猜出是用什么软件做的,我不是不想显示数值,是不想显示坐标系。
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。
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。
三辊卷板机的设计卷板机可分为冷卷和热卷。
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。
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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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。
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。
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ABSTRACTThis design is about the three-roller symmwtry rolling machine,mainly calcats the up and down roller and the deceleratorDuring 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目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)第2章方案的论证及确定 (5)2.1方案的论证 (5)2.2方案的确定 (7)2.3本章小结 (7)第3章传动设计 (8)3.1 传动方案的分析 (8)3.1.1 齿轮传动 (8)3.1.2 皮带传动 (8)3.2 传动系统的确定 (9)3.2.1 主传动的确定 (9)3.2.2 副传动的确定 (9)3. 3 本章小结 (9)第 4 章动力的设计 (10)4.1 主电机选择和计算 (10)4.1.1上下辊的参数选择 (10)4.1.2主电机的功率确定 (10)4.2 上辊的校核 (19)4.2.1上辊结构及受力图 (20)4.2.2刚度校核 (20)4.2.3上辊强度校核 (21)4.2.4疲劳强度安全校核 (21)4.2.5上辊在卸料时的校核 (22)4.3 下辊的校核 (22)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 (24)4.4 本章小结 (26)第 5 章减速器的设计 (27)5.1 传动方案的分析和拟定 (27)5.2 减速器传动比的分配与计算 (27)5.2.1总的传动比 (27)5.2.2传动比的分配 (27)5.3 减速器传动装置总的传动比和各级传动比的分配 (27)5.3.1各轴转速 (28)5.3.2各轴功率 (28)5.3.3各轴转矩 (28)5.4 齿轮传动设计 (29)5.4.1第一级传动设计 (29)5.4.2第二级传动设计 (33)5.4.3第三级传动设计 (36)5.5 蜗轮、蜗杆传动设计 (38)5.5.1材料的选择 (39)5.5.2参数的选择 (39)5. 6 轴的设计校核计算 (40)5.6.1四个轴的结构设计 (41)5.6.2轴的校核计算 (42)5.7 轴承校核 (45)5.7.1参数 (46)5.7.2求轴承受到的径向力 (46)5.7.3验算轴承寿命 (46)5.8 键的校核 (46)5.9 减速器的结构设计和齿轮、轴承的润滑 (47)5.9.1箱体参数 (47)5.9.2减速器齿轮、轴承的润滑 (47)5.10 本章小结 (47)结论 (49)参考文献 (50)致谢 (51)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。