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河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 摘 要 本設(shè)計(jì)是關(guān)于礦用U型鋼支架滾壓成型修復(fù)機(jī)的設(shè)計(jì)，通過對(duì)比各種滾彎成型原理，最終確定利用側(cè)輥擺動(dòng)式四輥滾彎成型原理，主要對(duì)主副輥及減速器部分進(jìn)行了較為詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算。 首先對(duì)各種滾彎成型原理進(jìn)行了分析比較，選定類型，然后對(duì)各輥（主要是主副輥）進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。側(cè)輥擺動(dòng)式四輥滾彎成型原理是由主副輥對(duì)滾，為滾彎U型鋼提供動(dòng)力，能夠連續(xù)滾彎，經(jīng)濟(jì)高效。 設(shè)計(jì)中的減速器是三級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），校核齒輪、軸、鍵、軸承確保實(shí)際可行。 關(guān)鍵詞：U型鋼 四輥 修復(fù)機(jī) 減速器 齒輪 ABSTRACT This design is about the machine that stents roll forming repair U shaped steel. After comparing various principles, I finally determination using the side roller swing four roll bending forming principle. In the design， I did a detailed calculation for the roller gears. First of all，I compared various principles of roll bending and selected the types, then I design the mainly analyzes main and vice roller. Side roller swing four rolls bending forming principle by lord to roll. Vice roller to roll bending U sections provide motivation for continuous rolling, curved, economic efficiency. The last part of the paper is about decelerator which is choosing triple expanding column gear construction. The material of gear is 40Cr（hardening）.The gears，axes，bearings are checked， so to confirm this design this design is practical. Key words：U shaped steel Four rolls Repair machine Decelerator Gear 目 錄 緒 論 - 1 - 1.1 概述 - 1 - 1.2 卷板機(jī)的原理 - 2 - 1.2.1 卷板機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式 - 2 - 1.2.2 彎曲成形的加工方式 - 3 - 1.3 卷板機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) - 4 - 第二章 方案的論證及確定 - 6 - 2.1 方案的論證 - 6 - 2.1.1 方案1 雙輥卷板機(jī) - 6 - 2.1.2 方案2 三輥卷板機(jī) - 7 - 2.1.3 方案3 四棍卷板機(jī) - 8 - 2.2 方案的確定 - 9 - 2.3 本章小結(jié) - 9 - 第三章 側(cè)輥擺動(dòng)方案的確定 - 10 - 3.1 u型鋼滾彎加工的步驟和過程 - 10 - 3.2 主傳動(dòng)方案的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 11 - 3.2.1 主傳動(dòng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo) - 11 - 3.2.2 主傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案 - 11 - 3.3 控制系統(tǒng)方案選擇 - 12 - 3.4 液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)原理 - 12 - 3.5 本章小結(jié) - 12 - 第四章 傳動(dòng)設(shè)計(jì) - 13 - 4.1 傳動(dòng)方案分析 - 13 - 4.1.1 齒輪傳動(dòng) - 13 - 4.1.2 皮帶傳動(dòng) - 14 - 4.2 傳動(dòng)系統(tǒng)的確定 - 15 - 4.3 本章小結(jié) - 15 - 第五章 動(dòng)力設(shè)計(jì) - 15 - 5.1 主傳動(dòng)系統(tǒng)液壓馬達(dá)的選擇 - 15 - 5.1.1 主副輥參數(shù)的選擇計(jì)算 - 15 - 5.1.2 液壓馬達(dá)的功率確定 - 16 - 第六章 減速器設(shè)計(jì) - 23 - 6.1 傳動(dòng)方案擬定 - 23 - 6.2 減速器總傳動(dòng)比及其分配 - 23 - 6.2.1 總傳動(dòng)比 - 23 - 6.2.2 傳動(dòng)比的分配 - 24 - 6.3 各軸參數(shù)計(jì)算 - 25 - 6.3.1 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 - 25 - 6.3.2 各軸扭矩計(jì)算 - 25 - 6.3.3 各軸功率計(jì)算 - 25 - 6.4 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) - 26 - 6.4.1 一級(jí)變速齒輪設(shè)計(jì) - 26 - 6.4.2 二級(jí)變速齒輪設(shè)計(jì) - 31 - 6.4.3 三級(jí)變速齒輪設(shè)計(jì) - 34 - 6.4.4 齒輪設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 - 38 - 6.5 軸的設(shè)計(jì)校核 - 39 - 6.5.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 39 - 6.6 軸承的選型 - 41 - 6.7 鍵的選型及校核 - 41 - 6.8 減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和齒輪、軸承的潤(rùn)滑 - 43 - 6.8.1 箱體參數(shù) - 43 - 6.8.2 齒輪、軸承的潤(rùn)滑 - 44 - 第七章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) - 45 - 7.1 液壓系統(tǒng)工作要求 - 45 - 7.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù) - 45 - 7.3 液壓執(zhí)行元件載荷分析 - 45 - 7.3.1 各液壓缸載荷計(jì)算 - 45 - 7.3.2 液壓馬達(dá)參數(shù) - 47 - 7.4 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算 - 47 - 7.4.1 初選系統(tǒng)工作壓力 - 47 - 7.4.2 計(jì)算液壓缸的主要機(jī)構(gòu)尺寸 - 47 - 7.4.3 計(jì)算液壓馬達(dá)排量 - 48 - 7.5 計(jì)算液壓執(zhí)行元件的實(shí)際最大工作壓力 - 49 - 7.7制定系統(tǒng)方案及擬定液壓系統(tǒng)圖 - 49 - 7.7.1制定系統(tǒng)方案 - 49 - 7.7.2 系統(tǒng)所需回路分析 - 49 - 7.7.3 擬定液壓系統(tǒng)圖 - 52 - 7.8 液壓元件的選擇 - 52 - 7.8.1 液壓泵的選擇 - 52 - 7.8.2 電動(dòng)機(jī)功率的確定 - 53 - 7.8.3 液壓馬達(dá)的選擇 - 54 - 7.8.4 液壓閥的選擇 - 54 - 7.8.5 液壓管道內(nèi)徑計(jì)算 - 55 - 7.8.6 確定油箱有效容積 - 56 - 7.9 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 - 56 - 7.9.1 液壓系統(tǒng)壓力損失： - 56 - 7.9.2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計(jì)算 - 58 - 結(jié) 論 - 59 - 參考文獻(xiàn) - 60 - 致 謝 - 61 - 附錄： - 62 - 外文資料與中文翻譯 - 62 - 緒 論 1.1 概述 機(jī)械加工行業(yè)在我國(guó)有著舉足輕重的地位，它是國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈。作為整個(gè)工業(yè)的基礎(chǔ)和重要組成部分的機(jī)械制造業(yè)，任務(wù)就是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)提供現(xiàn)金的機(jī)械裝備和零件。他的規(guī)模和水平是反映國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志，因此非常值得重視和研究。 礦用u型鋼成型修復(fù)機(jī)是將礦用鋼材彎曲成u形的機(jī)械設(shè)備，根據(jù)三點(diǎn)成員的原理，利用工件相對(duì)位置變化和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使鋼材產(chǎn)生連續(xù)的塑性變形，以獲得預(yù)訂形狀的工件。 礦用u型鋼成型修復(fù)機(jī)作為一個(gè)特殊的機(jī)器，在礦山機(jī)械加工中占有重要的地位。凡是礦井都必不可使的要用到礦用u型鋼，而礦用u型鋼起支撐作用，又非常容易變形，所以礦用u型鋼成型修復(fù)機(jī)將成為礦山機(jī)械的一顆新星。 礦用u型鋼成型修復(fù)機(jī)成型原理同卷板機(jī)，以下分析原理類比卷板機(jī)做詳細(xì)介紹。 卷板機(jī)在國(guó)外一般以工作輥的配置方式來劃分。國(guó)內(nèi)普遍以工作輥數(shù)量及調(diào)整形式等為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行混合分類，一般分為： 三輥卷板機(jī)：包括對(duì)稱式三輥卷板機(jī)、非對(duì)稱式三輥卷板機(jī)、水平下調(diào)式三輥卷板機(jī)、傾斜下調(diào)式三輥卷板機(jī)、弧形下調(diào)式三輥卷板機(jī)和垂直下調(diào)式三輥卷板機(jī)等。 四棍卷板機(jī)：分為側(cè)滾傾斜調(diào)整式四棍卷板機(jī)和側(cè)滾圓弧調(diào)整式四棍卷板機(jī)。 特殊用途卷板機(jī)：有立式卷板機(jī)、船用卷板機(jī)、雙輥卷板機(jī)、椎體卷板機(jī)、多滾卷板機(jī)和多用途卷板機(jī)等。 卷板機(jī)采用機(jī)械傳動(dòng)已有幾十年的歷史，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，造價(jià)低廉，至今在中小型卷板機(jī)中仍然廣泛應(yīng)用，在低速大扭矩的卷板機(jī)上，因傳動(dòng)系統(tǒng)體積龐大，電動(dòng)機(jī)功率大，啟動(dòng)時(shí)電網(wǎng)波動(dòng)也較大，所以原來越多地采用液壓傳動(dòng)。近年來，有以液壓馬達(dá)作為源控制工作輥移動(dòng)但主驅(qū)動(dòng)仍為機(jī)械傳動(dòng)的機(jī)液混合傳動(dòng)的卷板機(jī)，也有同事采用液壓馬達(dá)作為工作輥旋轉(zhuǎn)動(dòng)力源的全液壓式卷板機(jī)。 卷板機(jī)的工作能力是指板材在冷態(tài)下，按照規(guī)定的屈服極限卷制最大板材厚度與寬度是最小卷筒直徑的能力，國(guó)內(nèi)外采用冷卷方法較多。冷卷精度較高，操作工藝簡(jiǎn)便，成本低廉，但對(duì)板材的質(zhì)量要求較高（如不允許有缺口，裂紋等缺陷），金相組織一致性要好。當(dāng)卷制班后較大或彎曲半徑較小并未超過設(shè)備工作能力時(shí)，在設(shè)備允許的前提下課采用熱卷的方法，有些不允許冷卷的板材，熱卷剛性太差，則采用溫卷的方法。