非标角钢冷轧矫直机(矫直部分)毕业设计论文(编辑修改稿)

非标角钢冷轧矫直机(矫直部分)毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

了矫直辊与钢板厚度的经验关系如表 21: 河南科技大学毕业设计（论文） 7 表 21 钢板厚度和矫直辊数的关系 钢板厚度 h/mm 辊数 2917 1711 97 以上表格为经验数据，下面进行定量分析，进一步准确确定辊数。 167。 矫直的理论计算 1. 首先对第一个技术要求进行对辊数的确定 图 22 需要计算的 截 面 保证挠曲度全长不大于 3mm，可以对图 22 的菱形截面进行进行矫直计算，如果能把该菱形截面矫直，那么整体也能满 足条件。 菱形断面的弯矩比与曲率比的关系如下： M =22 2 + 3 （ 21） M =222C+31C （ 22） 运用公式进行本设计计算： CW =M =2 )C( 2 2W0 C+ )C( 1 3W0 C （ 23） CC = CW M = CW 2+ C22W C13W （ 24） 根据以上公式可以计算 9 辊后对应的残留挠度值 可以设原始曲率 C0 值为  5，辊系矫直过程解析表 22。 河南科技大学毕业设计（论文） 8 表 22 矫直过程解析表 辊数 C0 CW CC = C0 1/2 3 4 5 6 7 8 9  5 由以上数据可知： A9C=A t C 9C = EHt2  ( 较高强度 t =1000MPa ，E=206000Mpa,H=3 2 mm) A9C=2320600010002 = 与此 A9C相应的曲率半径为：9c=1/ A9C=87398mm 每米长工件的相应挠度为： 9c 9c 22 5009 c 所以 9c87398 22 50087398  =1mm 全长 c =2 1 =2mm3mm 故满足技术要求。 根据经验，矫直机的矫直辊的第一辊与最后一棍不起矫直作用， 所以辊数为11 个。 技术要求 确定 对辊数 要保证扭曲不大于 ，可以取下图中的长方形截面进行计算校核。 只要长方形截面能满足技术要求，那么该角钢的扭曲度就能满足技术要求。 长方形断面的弯矩比与曲率比的关系如下： M = 2 （ 25） M = （ 26） 河南科技大学毕业设计（论文） 9 图 23 需要计算的截面 运用公式进行本设计计算： CW =M = )C( 2W0 C （ 27） CC = CW M = CW + （ 28） 根据以上公式可以计算 11 辊后对应的残留扭曲值 可以设原始曲率 C0 值为  5，辊系矫直过程解析 如表 23： 表 23 矫直过程解析表 辊数 C0 CW CC = C0 1/2 3 4 5 6 7  5 由以上数据可知： A7C=At C 7C EHt2  (较高强度 t =1000MPa， E=206000Mpa,H=3mm) A7C= 320600010002  = 河南科技大学毕业设计（论文） 10 与此 A7C相应的曲率半径为：7c=1/ A9C=23769mm 每米长工件的相应挠度为： 7c 7c 22 5007 c （ 29） 所以 9c23769 22 50023769  = 所以全长 c =2 = ；  = 22020  = 故符合技术要求。 根据经验，矫直机的矫直辊的第一辊与最后一 辊 不起 矫直作用，所以辊数为9 个。 根据以上计算可以 得知，在满足技术要求的条件下， 矫直辊数为 11 个 ，与经验数据相吻合。 167。 矫直辊的结构设计 矫直辊的结构设计很重要，它能反映一个产品功能的强大，好的结构设计不但能提高生产效率，而且还能保证较高的质量。 167。 矫直辊径与辊距的确定 矫直辊的主要任务是使工件得到矫直所需曲率的压弯，其次还需考虑咬入条件和强度上的需要。 查询 《矫直原理与矫直机械》得： ① 矫直所需压弯曲率要明显大于弹性极限曲率（ tA ），其增 大倍数与工件材质和断面有关。 D JJ R2 =tWCEH （ 210） 角铁材料选用 Q235 ，则 E=200GP a ，，  HMP at 54wC ， 解得： D 410235 69  J=900mm，则 900JD mm ② 按接触强度计算： dtH HD 176m in  (211) 河南科技大学毕业设计（论文） 11 解得： Hd mm，则 Hd mm ③ 按咬入条件计算： tEHD  （ 212） 解得： 16210235 69  D mm，则 162D mm 由①②③知： 可取 D=150mm。 矫直辊距与辊径直接相关，辊距大小与咬入条件又互有影响。 辊距过大，压弯量必然增大，时辊缝变小，对咬入不利。 辊距与辊径的结构关系，通常用下式表示： P=aD （ 213） (a=) 本设计取辊距 p=180mm 167。 矫直辊上下两辊中心距地确定 考虑到角钢的形状，上下两辊之间的间距为 4mm，辊径为 150mm，取中心距为 128mm, 矫直辊轴径 d=55mm，轴承采用 7010C 型角接触球轴承。 设计如 图 24： 图 24 矫直辊 河南科技大学毕业设计（论文） 12 167。 矫直辊的整体设计 经过 上面的 计算 可以作出 设计 如图 25： 由于矫直辊需要传动，而矫直上下辊之一必须是可以上下调节，只有这样才可以给工件一个垂直方向的力，进而来给工件一个反弯距 ，这样不间断的进行压弯，弹复，压弯，最终达到矫直目的。 图 25 矫直辊结构图 167。 矫直辊的整体强度校核 强度校核是机械设计中必不可少的一部分，没有强度的校核，就不是一个完整的设计。 一个没有校核的产品是很危 险的，不但影响工作，而且会影响到操作工人的人身安全。 167。 矫直辊主要参数 （ 1） 矫直辊 所受的弯矩 前面介绍过 ， 矫直方案就是矫直弯矩的根据。 （ t =235Mpa） Mw =Mt  M = Mt （ 2 )C( 2 2W0 C+ )C( 1 3W0 C） （ 214） Mw max = 243 tH =1466N. mm （ 215） （ 2） 矫直辊所受的压力 在辊式矫直机上，作用在各辊子上的压力可按照轧件各断面的力矩平衡条件求出。 P1 =t2 Mw ； 2P =t6 Mw ； P3 =t8 Mw ... （ 216） 河南科技大学毕业设计（论文） 13 根据分析，矫直辊系中，第三辊的受力是最大的， 因此，矫直辊的设计及强度计算应以第三辊上载荷为基准进行。 P3 =t8 Mw =47N 作用在辊上的压力总和 P max =t8 Mw  （ n2） =423N （ 3） 矫直辊 上的 矫直扭矩 矫直扭矩是指使轧件产生弯曲变形所需的力矩。 根据矫直扭矩在棍子上产生的矫直功应等于使轧件产生弯曲变形功的功能相等原则，其公式如下 T=P f= (4)矫直辊所需总功率 Pmax =2 nT 矫直速度与钢板厚度的关系 如表 24。 表格 24 矫直速度与钢板厚度的关系 钢板厚度 h/mm 矫直速度 v/ 冷轧 热轧 430 由于本角钢在直角处的厚度为 3 2 4 矫直速度的设为 ，故n= 所以 Pmax = 每辊上的功率为。 167。 矫直辊主动轴的强度校核 根据所设计 的矫直辊的结构，设计的轴如 图 26： 图 26 矫直辊主动轴 河南科技大学毕业设计（论文） 14 材料为 45 钢，调质处理。 所受的力如图 27。 图 27 主动轴的受力图 轴上的功率为 P=； 所以： T=9550000nP = 已知左端齿轮的分度圆直径 d=84mm； 所以： Ft = dT2 =201N； Fr =tan Ft =73N ( =200 ) BC=375mm； AB=276mm f=  222 F 4N (  ) 由受力图 27 可知 水平面内的受力分析如下 Fr  BCF 21 AB+ HAF  AB=0 得 HAF =108N； HBF =14N。