三辊卷板机毕业设计(编辑修改稿)

三辊卷板机毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

辽宁科技大学本科生毕业设计 第 4 页 2 般小型卷板机结构及特点分析 辊卷板机 双辊卷板机的原理如图 所示： 图 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： ，加工速度快； 成型的可能； 、切口、起伏成型等加工，也不致产生折裂及不规则翘曲等； 皱折，不在制件表面造成划痕； ，即使俩棍轮的间距有所变动而制件的直径也不发生变化，因此设备精度不是很高也行，使用的是简单的装置等等。 另一方面，二棍卷板机的缺点是 辊轮，故不适于多品种小批量生产； （最大加工板料 6~9mm）。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 5 页 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。 对称式三棍卷板机结构及特点 对称式三棍卷板机，由工作辊、机架、传动系统 和机座等组成。 通常两个下辊为主动辊，相对于上辊作对称布置，上辊为从动辊，可垂直调节，所以也称对称上调式三棍卷板机。 机器一侧安装有倾倒轴承，称为机器的倾倒侧，另侧安装有传动系统，称为机器的传动侧。 除去全机械传动的对称式三棍卷板机，还有半液压半机械传动的对称式三棍卷板机。 传动侧的翘起机构和倾倒侧的轴承倾倒机构均是为方便卸下卷制成形的筒件。 通过倾倒机构能把轴承体倾倒 85176。 ~90176。 ，翘起机构可把上工作辊翘起 1176。 ~3176。 在中小型对称式三棍卷板机中大多采用手动倾倒机构和手动翘起机构。 在大型的对称式三棍卷板机中，大多采用 液压驱动的翘起机构倾倒机构。 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。 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 所示： 图 三辊卷板机工作原理图 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 6 页 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 所示，它主要卷制薄筒（一般在 323000 以下）。 方案的确定 通过上节一般小型卷板机结构特点的分析，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，最后形成本设计方案， 122020 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。 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。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 7 页 3 传动设计 对称上调式三辊卷板机如图 3 所示： 图 上调式三辊卷板机简图 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。 两个下辊可以正反两个方向转动， 在上辊的压力下下辊经过反复的滚动，使板料达到所需要的曲率，形成预计的形状。 传动方案的分析及确定 卷板机传动系统分为两种方式：齿轮传动和皮带传动。 皮带传动方式具有传动平稳，噪音下的特点，同时以起过载保护的作用，这种传动方式主要应用于具有一个主动辊的卷板机。 齿轮传动方式具有工作可靠，使用寿命长，传动准确，效率高，结构紧凑，功率和速度适用范围广等特点。 所设计的是三辊卷板机，具有两个主动辊，而且要求结构紧凑，传动准确，所以选用齿轮传动 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 8 页 主传动系统的确定 图 传动系统 所以选用了圆柱 齿轮减速器，减速器通过联轴器和齿轮副带动两个下辊工作。 副传动系统的确定 为调整上下辊间距，由上辊升降电动机通过减速器，蜗轮副传动蜗轮内螺母，使螺杆及上辊轴承座升降运动，副传动系统如图 所示。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 9 页 4 动力设计 主电机的选择和计算 上下辊的参数选择计算 1. 已知设计参数： 加工板料： Q235A 屈服强度： σs=235MPa 抗拉强度： σb=420MPa 辊材： 50 Mn 屈服强度： σs=930MPa 抗拉强度： σb=1080MPa 硬度： HBS≤229HB 板厚： s=12 mm 板宽： b=2020mm 滚筒与板料间的滑动摩擦系数： m= 滚筒与板料间的滚动摩擦系数： f =（冷卷） 无油润滑轴承的滑动摩擦系数：  = 板料截面形状系数： K1= （矩形） 板料相对强化系数： K0= （ A3 钢） 板料弹性模量： E=105MPa 卷板速度： V≥6 m/min 2. 确定卷板机基本参数 下辊中心矩： t=(12~40)s =390mm 上辊直径： mmtDa 3 ~ 1  下辊直径：   mmDD ac ~  上辊轴直径：   mmDd aa ~  下辊轴直径：   1 3 ~  cc Dd 最小卷圆直径：   mmDD an 6 0 ~  辽宁科技大学本科生毕业设计 第 10 页 筒体回弹前直径： mmESDMDDnSnn 6 0621 0  其中nDSKKMM 2 0100 为常数，。 主电机的功率确定 因在卷制板材时，板材不同成形量所需的电机 功率也不相同，所以要确定主电机功率，板材成形需按四次成形计算： 1．成形 40%时 1）板料变形为 40%的基本参数 mmDD n 51 60  mmSDR  2390222s in  cDSRt  2）板料由平板开始弯曲时的初始弯矩 M1 )(106 9 3 7411 mmk g fWKM s   其中 W为板材的抗弯截面模量： 422 122 0 0 06  bsW 3）板料变形 40%时的最大弯矩 sWR SKKM   2 2 392 4    )( 7 mmkgf  4） )( RRM n  消耗于变形的扭矩 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 11 页   411 2DRRMMM n     7   )(102 9 6 mmkgf  上辊受力：   k gfSR MP a 57 103 39 108 t a n22   下辊受力：   k gfSR MP c 57 101 39 108 s in2   5）消耗于摩擦的摩擦阻力矩 2nM     ccacaacan dPDDdPPPfM 22    55   )(103 1 6 mmkgf  6）板料送进时的摩擦阻力矩 3nM   acaacan DDdPPPfM 22    55 103 002 2 401 803    )(103 8 6 mmkgf  7）拉力在轴承中所引起的摩擦阻力矩 4nM cc nnn dD MMM  314 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 12 页   )( 55 mmk g f  8）卷板机空载扭矩 空载扭矩与主动辊、板材以及联轴节的重量有关，一般忽略不计。 9）卷板机送进板料时的力矩 0M )( 650 mmk g fDmPM cc  10）卷板时板料不打滑的条件： 310 nn MMM  ）mmk g fMM nn  (106 7 8 9 66631 310 nn MMM 因为 ，所以满足。 11）驱动功率：   )( 66321 mmk g fMMMM nnnn   D VdfPMN 22        56  2．成形 70%时 1）板料变形为 70%的基本参数 mmDD n 7 6  mmSDR  2390222s in  cDSRt  2）板料变形 70%时的最大弯矩 sWR SKKM   2 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 13 页 2 672 4    )( 7 mmkgf  3） )( RRM n  消耗于变形的扭矩   411 2DRRMMM n     7   )( 6 mmkgf  上辊受力：   k gfSR MP a a n22 7    下辊受力：   k g fSR MP c 57 s in2   4）消耗于摩擦的摩擦阻力矩 2nM     ccacaacan dPDDdPPPfM 22    55   )(104 2 6 mmkgf  5）板料送进时的摩擦阻力矩 3nM   acaacan DDdPPPfM 22    55 103002    辽宁科技大学本科生毕业设计 第 14 页 )( 6 mmkgf  6）拉力在轴承中所引起的摩擦阻力矩 4nM cc nnn。