非對(duì)稱三輥卷板機(jī)液壓系統(tǒng)與下輥缸設(shè)計(jì)49頁 10000字?jǐn)?shù)+論文說明書+任務(wù)書+18張CAD圖紙【詳情如下】主減速器裝配圖A0.dwg主視圖A0.dwg任務(wù)書.doc卷板機(jī)俯視圖A0.dwg卷板機(jī)右視圖A0.dwg活塞桿.dwg液壓圖.dwg液壓缸A1.dwg系統(tǒng)原理圖.dwg閥塊.dwg零件圖8張.dwg非對(duì)稱三輥卷板機(jī)液壓系統(tǒng)與下輥缸設(shè)計(jì)論文.doc非對(duì)稱三輥卷板機(jī)裝配圖.dwg非對(duì)稱三輥卷板機(jī)液壓系統(tǒng)與下輥缸設(shè)計(jì)    第1章  緒   論11.1卷板的分類及特點(diǎn)11.2卷板機(jī)的分類及特點(diǎn)2第2章  卷板機(jī)軸輥受力分析42.1作用在卷板機(jī)輥?zhàn)由系膹澢ぞ?2.2卷板機(jī)的空載扭矩5第3章  電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算9第4章 主減速器的設(shè)計(jì)10第5章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)32第6章 下輥液壓缸的設(shè)計(jì)356.1下輥液壓系統(tǒng)的工作原理366.2下輥筒液壓缸設(shè)計(jì)37第8章 液壓控制系統(tǒng)41結(jié)束語45致  謝46第1章  緒   論近些年隨著原子能、石油化工、海洋開發(fā)、宇航、軍工等部門的迅速發(fā)展，卷板機(jī)作業(yè)的范圍正在不斷的擴(kuò)大，要求也在不斷提高，現(xiàn)在卷板機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鍋爐、造船、石油化工、航空、水電、裝潢、金屬結(jié)構(gòu)等行業(yè)中，用于將金屬板材卷制成圓柱、圓錐或者將任意形狀卷曲成圓柱形或其一部分。1.1卷板的分類及特點(diǎn)卷板按照工作狀況分為：冷卷和熱卷兩種。冷卷的精度高，操作方便，要求鋼板不能有缺口及裂縫等缺陷，有時(shí)還需在滾彎前進(jìn)行正火或退火處理。熱卷的最大缺陷是產(chǎn)生氧化皮及明顯熱膨脹。因此，只有當(dāng)彎制的板超過機(jī)器的冷卷能力或彎曲較大時(shí)，才能使用熱卷法，但冷卷的板料厚度范圍目前正在日益擴(kuò)大。生產(chǎn)也應(yīng)根據(jù)不同卷制方法的特點(diǎn)結(jié)合具體情況適當(dāng)選用。例如有些不允許冷卷的剛度太差，而且彎曲困難。如果采用溫卷的方法就比較合適。1.2卷板機(jī)的分類及特點(diǎn)卷板機(jī)按照輥筒數(shù)量布置形式分為：式卷板機(jī)和三輥式卷板機(jī)，其中三輥又可以分為對(duì)稱式和不對(duì)稱式兩種。對(duì)稱式三輥卷板機(jī)：結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，易于制造、維修，投資小，兩側(cè)輥可以作得很近，成形準(zhǔn)確。但是剩余直邊大，一般對(duì)稱三輥卷板機(jī)減小剩余直邊比較麻煩。（如圖1.1-1所示）不對(duì)稱三輥卷板機(jī)是一根下輥軸和上輥軸中心水平距離到極小位置，另一根下輥軸放在側(cè)邊，所以滾出的零件僅起始端有直邊。這樣在滾零件時(shí)，正反兩次輥制就可以消除直邊問題。（如圖1.1-2所示）其缺點(diǎn)為：在滾彎時(shí)大大增加了輥軸的彎曲力，使輥軸容易彎曲，影響零件的精度，坯料需要調(diào)頭，彎邊，操作不方便，輥筒受力較大，彎卷能力較小。卷板機(jī)按輥位調(diào)節(jié)方式可以分為：上調(diào)式和下調(diào)式兩種，其中上調(diào)式可以分為橫豎上調(diào)式（機(jī)械或液壓調(diào)節(jié)）；垂直上調(diào)式；下調(diào)式又可以分為不對(duì)稱下調(diào)式（機(jī)械或液壓調(diào)節(jié)）；對(duì)稱下調(diào)式（含垂直下調(diào)式）（液壓調(diào)節(jié)）水平下調(diào)式（液壓調(diào)節(jié)）。垂直下調(diào)式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊；剩余直邊小，有時(shí)設(shè)計(jì)成上輥可以沿軸向抽出的結(jié)構(gòu)。它的缺點(diǎn)是：彎板時(shí)，板料有傾斜動(dòng)作，對(duì)熱卷及重型工件不安全，長(zhǎng)坯料必須先經(jīng)初彎，否則會(huì)碰地面。水平下調(diào)式：較卷板機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便剩余直邊小，坯料始終保持在同一水平面，進(jìn)料安全方便。其缺點(diǎn)是：上輥軸承間距較大，坯料對(duì)中不如卷板機(jī)方便。卷板機(jī)按照輥筒方位，可以分為立式和臥式。按上輥受力類型，可以分為閉式（上輥中部有托輥）和開式（上輥無中部托輥），其中開式又可以分為有反壓力裝置的和無反壓力裝置的。立式：如圖1.1-4，消除了氧化皮壓傷，矩形板料可保證垂直進(jìn)入輥間，防止扭斜，卷薄壁大直徑，長(zhǎng)條料等剛性較差的工件時(shí)，沒有因自重而下榻的現(xiàn)象，板樣測(cè)量較準(zhǔn)，占地面積小。其缺點(diǎn)是：短工件只能在輥筒下部卷制，輥筒受力不均勻，易呈錐形；工件下端面與支撐面摩擦影響上下曲率的均勻性，卸料及工件放平料不方便，非矩形坯料支持不穩(wěn)定。閉式：如圖1.1-5 沒有活動(dòng)軸承機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，上輥加中間支承輥后可作得很細(xì)可彎到較大的曲率，上輥剛度好，工件母線直線度好，下輥間距小，可卷薄板且曲率較準(zhǔn)確，上輥行程大，有足夠的位置裝模具，可以作長(zhǎng)拆邊機(jī)用，但只能卷制圓心角小于180度的弧形板8.4.結(jié)論這樣對(duì)設(shè)置在兩個(gè)支路中的電磁換向閥的控制，即可以實(shí)現(xiàn)對(duì)下輥兩側(cè)的液壓缸進(jìn)行同步控制，從而可以實(shí)現(xiàn)上輥和下輥的軸線在工作的過程中保持平行，避免了次品的產(chǎn)生， 大大提高了工作效率。結(jié)束語我所設(shè)計(jì)的這臺(tái)卷板機(jī)由四個(gè)輥筒所組成，其中一個(gè)上輥、兩個(gè)側(cè)輥和一個(gè)下輥。最大可以將40mm厚、2m長(zhǎng)的鋼板卷曲成圓柱、圓錐或其一部分。上輥為主傳動(dòng)，由主電動(dòng)機(jī)通過主減速器和聯(lián)軸器與上輥筒相連接，為卷制鋼板提供扭矩；下輥?zhàn)鞔怪鄙颠\(yùn)動(dòng)，通過液壓缸內(nèi)的液壓油作用于活塞而獲得，以便夾緊板材，為液壓傳動(dòng)，在下輥的兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)側(cè)輥，側(cè)輥可以沿著機(jī)架導(dǎo)軌做傾斜運(yùn)動(dòng)，由側(cè)輥電動(dòng)機(jī)通過一個(gè)單級(jí)減速器把扭矩傳到絲桿絲母蝸輪蝸桿傳動(dòng)副，這樣既達(dá)到了傳遞扭矩的作用，同時(shí)也改變了運(yùn)動(dòng)方向。在本次設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)了一套液壓同步控制系統(tǒng)，通過控制電磁換向閥的通斷，來控制下輥兩端液壓缸的同步上升，達(dá)到在下輥上升的過程中，下輥中心線能夠始終同上輥中心線保持水平，這樣就可以避免因鋼板位置偏離中間位置，而使下輥受力不均勻，使下輥在上升的過程中一端受力大，一端受力小，使卷出來的圓筒一端大而一端小的情況發(fā)生。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次大型綜合的設(shè) 計(jì)，通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)有了更加深刻的回顧，也培養(yǎng)了我使用工具書的能力，同時(shí)它也是對(duì)我大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的一次檢驗(yàn)。通過做畢業(yè)設(shè)計(jì)使我學(xué)習(xí)到了許多在課本上面所學(xué)習(xí)不到的致知識(shí)，也提高了我的動(dòng)手能力。相信他們都是我在未來工作中能夠用得上的。致  謝經(jīng)過兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我終于完成了此項(xiàng)任務(wù)。在此我首先感謝老師和在做畢業(yè)設(shè)計(jì)中給我?guī)椭^的老師們。在這次設(shè)計(jì)中廣泛參考了相關(guān)工藝的工程實(shí)例，認(rèn)真結(jié)合各種資料數(shù)據(jù)，在不熟悉的情況下克服困難，同時(shí)得到了指導(dǎo)教師的大力幫助。學(xué)到了很多內(nèi)容，收益頗多。過程中我總結(jié)和鞏固了四年來相關(guān)的知識(shí)體系，使之進(jìn)一步加深和系統(tǒng)化，并養(yǎng)成了刻苦鉆研及創(chuàng)造精神，這次設(shè)計(jì)使我全面、具體地把以前所學(xué)零散的知識(shí)綜合了起來，使自己對(duì)理論知識(shí)的了解更加深刻了。我認(rèn)為畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)有先進(jìn)性，在提高設(shè)計(jì)水平的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)術(shù)發(fā)展，雖然自己的設(shè)計(jì)存在一些不足之處，但也建立了我畢業(yè)之時(shí)的理論經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。這次設(shè)計(jì)不僅使我對(duì)所學(xué)專業(yè)課程知識(shí)有所鞏固，而且使我對(duì)CAD操作熟練了許多。當(dāng)然，學(xué)以致用是我們最大的目的，對(duì)于書本上所學(xué)的知識(shí)，僅僅停留在表面上是不夠的，不僅要知其然還要知其所以然。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)一臺(tái)卷板機(jī)的設(shè)計(jì)方法和步驟有了初步的了解，相信以后一定會(huì)對(duì)我的工作以及學(xué)習(xí)深造有深遠(yuǎn)的影響。設(shè)計(jì)中存在的不足還請(qǐng)各位老師與同行予以指導(dǎo)幫助，在此表示感謝！參考文獻(xiàn)1.濮良貴，紀(jì)名剛主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）.北京：高等教育出版社, 20022.壟桂義主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè).北京： 高等教育出版社, 20003.沈興全，吳秀玲主編. 液壓傳動(dòng)與控制.北京： 國(guó)防工業(yè)出版社, 20054.黎啟柏主編. 液壓元件手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 20005.任金泉主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì). 陜西：西安交通大學(xué)出版社, 20036.劉品，劉麗華主編. 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ). 黑龍江：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 20017.機(jī)械工程手冊(cè)編委會(huì)主編. 機(jī)械工程手冊(cè)（第7卷）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 19828.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第3卷）.北京： 機(jī)械工業(yè)出版社, 20049.王憲軍，趙存友主編. 液壓傳動(dòng). 黑龍江：哈爾濱工程大學(xué)出版社, 200210.趙鐵主編. 液壓卷板機(jī)同步控制系統(tǒng)的研究與改進(jìn).河南： 焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)，1996，6：（3）333811.王大川，沈利蓉主編. 卷板機(jī)軸輥的受載分析及板裁曲率半徑的確定.山西： 山西煤炭.2002，12：（4）45-4612.王青主編. 80X2800mm卷板機(jī)設(shè)計(jì). 內(nèi)蒙古：包鋼科技. 1997(4):134-13613.蘇傳德主編. 卷板機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算. 山東冶金. 1999，6（3）:42-4314.成其謙，吳榮昌主編. 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Z31900SM型卷板機(jī)技術(shù)改進(jìn).2004，（7）：101-102 南京工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 機(jī)電工程 系 機(jī)電 專業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 非對(duì)稱三輥卷板機(jī)液壓系統(tǒng)與下輥缸設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 童 亮 班 級(jí) 07 機(jī)電本（ 2） 起 止 日 期 指 導(dǎo) 教 師 方昌林 教研室主任 邱義臻 發(fā)任務(wù)書日期 2011 年 2 月 20 日 1 液壓 系統(tǒng)額定工作壓力取為 16 下輥缸額定推力為每只 60T、行程 70缸能獨(dú)立升降，側(cè)輥缸額定推力為每只 20T，行程 200側(cè)缸既能同步升降，也能以單缸之運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償累積之位移誤差。同步誤差在其有效行程范圍內(nèi)不超過規(guī)定值。 側(cè)輥與下輥缸上升速度均在100mm/可，下降時(shí)稍快以提高生產(chǎn)效率。 輥徑 200 論文 )的內(nèi)容和要求 (包括技術(shù)要求、圖表要求以及工作要求等 )： 本課題主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一液壓系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)某三輥 卷板機(jī) 除主運(yùn)動(dòng)（滾 卷運(yùn) 動(dòng)）外的其它運(yùn)動(dòng)：上輥的翹起與放下，上輥軸承的傾倒與復(fù)位，下輥的升降運(yùn)動(dòng)，側(cè)輥的斜向運(yùn)動(dòng)等。機(jī)器的主運(yùn)動(dòng)采用機(jī)電傳動(dòng)，由電機(jī)直接通過齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)上輥 勻 速轉(zhuǎn)動(dòng)。 為能將不同材質(zhì)、厚度的金屬板材滾 卷成一定直徑 的筒形零件，必須在固定上輥位置以后，依次將下輥和側(cè)輥移動(dòng)到所需的位置以形成一定直徑之圓孤（使三輥處在一定直徑的圓孤點(diǎn)上）并對(duì)工件形成一定的壓力。這樣當(dāng)上 輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就能產(chǎn)生一定的摩擦將板料從上述圓孤點(diǎn)上通過并逐漸變形成所需直徑的筒形零件。 上輥軸承的傾倒與復(fù)位，上輥的翹起與放下這兩個(gè)動(dòng)作是為了裝卸板料與工件。下輥上升的最終位置必須正確無誤，側(cè)輥則務(wù)必保證移動(dòng)過程中的任何位置正確無誤（在水平與垂直面內(nèi)無偏斜），否則工件會(huì)出現(xiàn)柱形誤差。由于下輥、側(cè)輥均靠?jī)芍灰簤焊讈硗苿?dòng)，所以，為保證加工精度，必須保證側(cè)輥液壓缸的同步上移。 整個(gè)液壓系統(tǒng)統(tǒng)一由一個(gè)液壓泵供油，順序驅(qū)動(dòng)多個(gè)液壓缸完成上述動(dòng)作。 （ 1） 開題報(bào)告 。 （ 2） 英文資料翻譯， 中文文字 3000 字。 （ 3） 設(shè)計(jì)并繪制整機(jī)所需的液壓系統(tǒng)圖，填寫元件動(dòng)作順序表及液壓元件的規(guī)格型號(hào) 。 （ 4） 設(shè)計(jì)完成下輥缸部件裝配圖和部分零件工作圖 。 （ 5） 設(shè)計(jì)完成相應(yīng)的控制閥塊 裝配圖、 零件圖。 （ 6） 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 1 機(jī)械工程手冊(cè) 第七卷第七章金屬制作 . 機(jī)械工業(yè) 出版社 2 張世偉、朱福元主編。液壓系統(tǒng)的計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。寧夏人民出版社 ,1987. 3 王積偉等。液壓與氣壓傳動(dòng)。機(jī)械工業(yè) 出版社 ,2007. 4 液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)。上海人民出版社 ， 1976 5 成大先 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) (第三版第 1 卷 )M. 北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社 , 1993. 6 成大先 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) (第三版第 3 卷 )M. 北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社 , 1993. 2 論文 )進(jìn)度計(jì)劃 (以周為單位 )： 起 止 日 期 工 作 內(nèi) 容 備 注 第 1 周 第 2 周 第 3 周 第 4 周 第 5 周 第 6 周 第 7 周 第 8 周 第 9 周 第 10 周 第 11 周 第 12 周 第 13 周 第 14 周 調(diào)研及資料查詢 。 消化資料，思考可行方案 。 撰寫開題報(bào)告，英文資料翻譯 。 撰寫開題報(bào)告，英文資料翻譯 。 確定系統(tǒng)方案，選用元件規(guī)格，繪制系統(tǒng)圖 設(shè)計(jì)下輥液壓缸，繪制液壓缸裝配圖。 完成液壓缸裝配圖。 完成液壓缸部分零件圖。 設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)閥塊（集成塊）裝配圖。 繪制閥塊零件工作圖。 完成閥塊零件工作圖。 完成閥塊零件工作圖。 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 答辯。 教研室審查意見： 室主任 年 月 日 系部審查意見： 系主任 年 月 日 1 非對(duì)稱三輥卷板機(jī)液壓系統(tǒng)與下輥缸設(shè)計(jì) 第 1 章 緒 論 . 2 板的分類及特點(diǎn) . 2 板機(jī)的分類及特點(diǎn) . 2 第 2 章 卷板機(jī)軸輥受力分析 . 5 用在卷板機(jī)輥?zhàn)由系膹澢ぞ?. 5 板機(jī)的空載扭矩 . 6 第 3 章 電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算 . 10 第 4 章 主減速器的設(shè)計(jì) . 11 第 5 章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 32 第 6 章 下輥液壓缸的設(shè)計(jì) . 36 輥液壓系統(tǒng)的工作原理 . 37 輥筒液壓缸設(shè)計(jì) . 38 第 8 章 液壓控制系統(tǒng) . 42 結(jié)束語 . 46 致 謝 . 47 2 第 1 章 緒 論 近些年隨著原子能、石油化工、海洋開發(fā)、宇航、軍工 等部門的迅速發(fā)展，卷板機(jī)作業(yè)的范圍正在不斷的擴(kuò)大，要求也在不斷提高，現(xiàn)在卷板機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鍋爐、造船、石油化工、航空、水電、裝潢、金屬結(jié)構(gòu)等行業(yè)中，用于將金屬板材卷制成圓柱、圓錐或者將任意形狀卷曲成圓柱形或其一部分。 板的分類及特點(diǎn) 卷板按照工作狀況分為：冷卷和熱卷兩種。冷卷的精度高，操作方便，要求鋼板不能有缺口及裂縫等缺陷，有時(shí)還需在滾彎前進(jìn)行正火或退火處理。熱卷的最大缺陷是產(chǎn)生氧化皮及明顯熱膨脹。因此，只有當(dāng)彎制的板超過機(jī)器的冷卷能力或彎曲較大時(shí)，才能使用熱卷法，但冷卷的板料厚度范圍目前正在日益擴(kuò)大。生產(chǎn)也應(yīng)根據(jù)不同卷制方法的特點(diǎn)結(jié)合具體情況適當(dāng)選用。例如有些不允許冷卷的剛度太差，而且彎曲困難。如果采用溫卷的方法就比較合適。 板機(jī)的分類及特點(diǎn) 卷板機(jī)按照輥筒數(shù)量布置形式分為：式卷板機(jī)和三輥式卷板機(jī)，其中三輥又可以分為對(duì)稱式和不對(duì)稱式兩種。對(duì)稱式三輥卷板機(jī)：結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，易于制造、維修，投資小，兩側(cè)輥可以作得很近，成形準(zhǔn)確。但是剩余直邊大，一般對(duì)稱三輥卷板機(jī)減小剩余直邊比較麻煩。（如圖 示） 不對(duì)稱三輥卷板機(jī)是一根下輥軸和上輥軸中心水平距離到極小位置，另一根下輥軸放在側(cè)邊，所 以滾出的零件僅起始端有直邊。這樣在滾零件時(shí)，正反兩次輥制就可以消除直邊問題。（如圖 示）其缺點(diǎn)為：在滾彎時(shí)大大增加了輥軸的彎曲力，使輥軸容易彎曲，影響零件的精度，坯料需要調(diào)頭，彎邊，操作不方便，輥筒受力較大，彎卷能力較小。 3 圖 對(duì)稱式卷板機(jī) 圖 稱式卷板機(jī) 卷板機(jī)按輥位調(diào)節(jié)方式可以分為：上調(diào)式和下調(diào)式兩種，其中上調(diào)式可以分為橫豎上調(diào)式（機(jī)械或液壓調(diào)節(jié)）；垂直上調(diào)式；下調(diào)式又可以分為不對(duì)稱下調(diào)式（機(jī)械或液壓調(diào)節(jié)）；對(duì)稱下調(diào)式（含垂直下調(diào)式）（液壓調(diào)節(jié)）水平下調(diào) 式（液壓調(diào)節(jié)）。 垂直下調(diào)式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊；剩余直邊小，有時(shí)設(shè)計(jì)成上輥可以沿軸向抽出的結(jié)構(gòu)。它的缺點(diǎn)是：彎板時(shí)，板料有傾斜動(dòng)作，對(duì)熱卷及重型工件不安全，長(zhǎng)坯料必須先經(jīng)初彎，否則會(huì)碰地面。 水平下調(diào)式：較卷板機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便剩余直邊小，坯料始終保持在同一水平面，進(jìn)料安全方便。其缺點(diǎn)是：上輥軸承間距較大，坯料對(duì)中不如卷板機(jī)方便。 橫豎上調(diào)式：如圖 節(jié)輥筒的數(shù)目最少，具有各種三輥的優(yōu)點(diǎn)，而且剩余直邊小。其缺點(diǎn)：設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易處理。 圖 豎上調(diào)式 圖 式 卷板機(jī)按照輥筒方位，可以分為立式和臥式。按上輥受力類型，可以分為閉式（上輥中部有托輥）和開式（上輥無中部托輥），其中開式又可以分為有反壓力裝置的和無反壓力裝置的。 4 立式：如圖 除了氧化皮壓傷，矩形板料可保證垂直進(jìn)入輥間，防止扭斜，卷薄壁大直徑，長(zhǎng)條料等剛性較差的工件時(shí)，沒有因自重而下榻的現(xiàn)象，板樣測(cè)量較準(zhǔn)，占地面積小。其缺點(diǎn)是：短工件只能在輥筒下部卷制，輥筒受力不均勻，易呈錐形；工件下端面與支撐面摩擦影響上下曲率的均勻性，卸料及工件放平料不方便，非矩形坯料支持不 穩(wěn)定。 閉式：如圖 有活動(dòng)軸承機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，上輥加中間支承輥后可作得很細(xì)可彎到較大的曲率，上輥剛度好，工件母線直線度好，下輥間距小，可卷薄板且曲率較準(zhǔn)確，上輥行程大，有足夠的位置裝模具，可以作長(zhǎng)拆邊機(jī)用，但只能卷制圓心角小于 180 度的弧形板。 圖 式卷板機(jī) 圖 板機(jī) 卷板機(jī)有四個(gè)輥，（如圖 示）上輥是主動(dòng)輥，下輥可以上下移動(dòng)，用以夾緊鋼板，兩個(gè)側(cè)輥可以沿斜向升降，在卷板機(jī)上可進(jìn)行鋼板的預(yù)彎工作，它靠下輥的上升，將鋼板 端頭壓緊在上下輥之間，再利用側(cè)輥的移動(dòng)使鋼板端部發(fā)生彎曲變形，從而達(dá)到所要求的曲率。 它的優(yōu)點(diǎn)是： 1、 預(yù)彎及卷圓時(shí)，鋼板可不調(diào)頭。 2、 上下輥能夾緊鋼板，防止彎曲時(shí)滑脫。 3、 側(cè)輥能起定位作用，在進(jìn)料時(shí)可使鋼板找正。 便于彎曲錐形件，橢圓形件及仿形加工。 5 第 2 章 卷板機(jī)軸輥受力分析 用在卷板機(jī)輥?zhàn)由系膹澢ぞ?板料的最大變形彎矩 M 01 2 板料具有原始曲率半徑 的初始變形彎矩 101 2 式中：1形斷面取 K 0于 30， 35 鋼取 140 橫截面的斷面模數(shù)，矩形截面 6/2， (B 為材料寬度，s為板材的屈服極限， 35 鋼s=250則 W= R 為彎曲最小半徑，在最大彎矩產(chǎn)生于板材彎成上輥半徑時(shí)，得到彎曲的最小半徑。（221 ，1B 為板材厚度， 50R 為板料由平板（ 1R ）開始彎曲時(shí)的初始變形彎矩 11 k g fm 5 6 k g fm 51 板機(jī)的空載扭矩 23214 n 中： 1G 、 2G 、3向接送和主動(dòng)輥的重量（ 青銅軸套時(shí)，取 =k g fD t L 61 k g 6223 所以對(duì)321 取 3101 則： 334 板機(jī)的卷板力 側(cè)輥所受的力為 s 25s = 7 k 52 所加液壓力 輥筒所受到的力為 22 = 則= k g 將板料從平板彎曲到 R 時(shí)消耗于板料變形的扭矩1 411 11 因?yàn)?1R ， 所以 g 7771 80)耗于摩擦阻力的扭矩2 2)22(2 式中： 筒與板料間。冷卷 f=卷 f=2 作輥與支承輥間 f= ad、bd、a 、 b 、 c 、 輥 軸 徑 ， 其 中8840mm,04 8 所以將上面數(shù)值代入得： g 72 M 22 56 = 送進(jìn)板料所需的拉力 T 21 7 拉力在軸承中所引起的摩擦損失 1 7 k 機(jī)器送板料的總力矩 2)(1 式中； 1 = 5 pM 驅(qū)動(dòng)扭矩 4321 9 5377 作用在卷板機(jī)輥?zhàn)由系膲毫Γ◤澢Γ?s 5 85 8 0 4022 5 022 22 式中： sm) 作用在卷板機(jī)輥?zhàn)由系膹澢ぞ?422 式中： 則： 0 014 4022502480 2 10 第 3 章 電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算 率計(jì)算 122 板為 動(dòng)軸承為 N = 考慮到工作機(jī)器的安全系數(shù)，取功率為 45主電動(dòng)機(jī)。 動(dòng)機(jī)的選擇 由于卷板機(jī)在工作中沒有什么特殊的要求，因此在本次設(shè)計(jì)中我選用 能好，噪聲小，體積小，重量輕，運(yùn)行可靠，維修方便的特點(diǎn)，主要應(yīng)用于灰塵多、土揚(yáng)水濺的場(chǎng)合、如農(nóng)用機(jī)械、礦山機(jī)械、攪拌機(jī)、碾米機(jī)等，為一般用途電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)前面計(jì)算的結(jié)果，主電動(dòng)機(jī)選擇 三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率 45載轉(zhuǎn)速 740r/定轉(zhuǎn)矩 大轉(zhuǎn)矩 量 59211 第 4 章 主減速器的設(shè)計(jì) 動(dòng)機(jī)的確定 按照設(shè)計(jì)要求以及工作條件選用 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)，臥式封閉結(jié)構(gòu)，電壓 380V。 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇，根據(jù)前面計(jì)算的 結(jié)果，主電動(dòng)機(jī)選擇 三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率 45載轉(zhuǎn)速 740r/定轉(zhuǎn)矩 量 592減速器中各部分的傳動(dòng)效率如下： cc=gg=bb=各部分的傳動(dòng)效率： c 01= 1212= 32= 34= 12 4= 總= 8 3 3 0 0 0 0 (2)工作輥的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 m 1000 r 取r/動(dòng)比的分配 總傳動(dòng)比總i= 1854740 101i ； 145i 所以本設(shè)計(jì)的三級(jí)減速器的總傳動(dòng)比為 185i , 主減速器傳動(dòng)系統(tǒng)各級(jí)傳動(dòng)比的分配如下： 101i i i 534i 145i 動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì) 率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下 ： 0 軸：（電動(dòng)機(jī)軸） 400 m50 5 09 5 5 000013 1 軸：（減速器的高速軸） mi n/7400101 2 軸（減速器的中間軸） m i n/ 01212 3 軸（減速器的另一根中間軸） m 32323 0 2 9 89 6 0 8 8232323 4 軸（減速器 的低速軸） m 6 0 6 6 39 6 0 2 9 8343434 14 將上述計(jì)算結(jié)果和傳動(dòng)比及傳動(dòng)效率匯總?cè)绫?4 號(hào) 電 動(dòng) 機(jī) 三 級(jí) 圓 柱 齒 輪 減 速 器 0 軸 1 軸 2 軸 3 軸 4 軸 轉(zhuǎn)速 n(r/ 740 740 率 P（ 45 矩 T（ 兩軸聯(lián)接件、傳動(dòng)件 聯(lián)軸器 齒輪 齒輪 齒輪 傳動(dòng)比 i 1 傳動(dòng)效率 速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 擇精度等級(jí)，材料和齒數(shù) 1）材料及熱處理。由表 10得大、小齒輪的材料均為 40經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為 48 55 1） 表面淬火，輪齒變形不大，故精度等級(jí)、大小齒輪的齒數(shù)以及螺旋 角分別為：精度等級(jí)為 7 級(jí)，小齒輪齒數(shù) 241 Z 、大齒輪的齒數(shù) 1562 Z 。 2） 選取螺旋角，初選螺旋角 14 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 15 321 12 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值： .1由文獻(xiàn) 1，選取區(qū)域系數(shù) Z 1，查得 12 齒輪均為硬齒面，故宜選取小的齒寬系數(shù)， 7.0d1，查得 M P 1 0 02 。 效概率 1%，安全系數(shù) S=1） M P i M P i H = M P 1 72 1 0 4 59 9 02 21 5749301 911 991212 由文獻(xiàn) 1，查得 算小齒輪的分度圓直徑 16 321 4 9 3 )計(jì)算圓周速度 t /1 4）計(jì)算齒寬 b 及 模數(shù) 4co 5）計(jì)算縱向重合度 6） 計(jì)算載荷系數(shù) K 根據(jù) ， 7 級(jí)精度，查文獻(xiàn) 1，取 08.1文獻(xiàn) 1， K ，從文獻(xiàn) 1中的硬齒面；齒輪欄中查得小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置， 6 級(jí)精度， bK 22 = 22 =慮齒輪為 7 級(jí)精度，取 載荷系數(shù) 17 另由文獻(xiàn) 1，查得 7） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算 得的分度圓直徑 3311 8） 計(jì)算模數(shù) n 4co 3 2121 c o 1）確定計(jì)算參數(shù) 1，查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ,6 2 021 M 1，查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 彎曲疲勞安全系數(shù) ， M P M P 齒輪的 加以比較 0 1 0 9 6 1 F Y 18 0 1 0 0 9 2 F Y 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=3，取分度圓直徑 。 1 0 4co 取 241 Z ，則 Z 。 何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算中心距 n 814co 241 5 6co 1 將中心距圓整為 2782) 按圓整后的中心距修正螺旋角 24156a r c c o r c c o s 21 a n 因 值改變不多，K， 不必修正。 1） 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 n s 324co 19 n 214co s 31 5 6co 2） 計(jì)算齒輪的寬度 取 22 ， 51 間級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 擇精度等級(jí)，材料 和齒數(shù) 1）材料及熱處理。由表 10得大、小齒輪的材料均為 40經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為 48 55 1） 表面淬火，輪齒變形不大，故精度等級(jí)、大小齒輪的齒數(shù)以及螺旋 角分別為：精度等級(jí)為 7 級(jí)，小齒輪齒數(shù) 261 Z 、Z 。 2） 選取螺旋角，初選螺旋角 14 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 321 12 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值： .1d 20 2. 由文獻(xiàn) 1，選取區(qū)域系數(shù) Z 1，查得 12 齒輪均為硬齒面，故宜選取小的齒寬系數(shù)， 6.0d1，查得 M P 1 0 02 。 效概率 1%，安 全系數(shù) S=1） M P i M P i H = 0672 107810562 21 35886802 911 991212 由文獻(xiàn) 1，查得 算小齒輪的分度圓直徑 321 8 8 6 8 )計(jì)算圓周速度 t /81.1 3） 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) 526 14co 4） 計(jì)算縱向重合度a 5） 計(jì)算載荷系數(shù) K 根據(jù) ， 7 級(jí)精度，查文獻(xiàn) 1，取 08.1文獻(xiàn) 1， K ，從文獻(xiàn) 1中的硬齒面齒輪欄中查得小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置， 6 級(jí)精度， bK 22 = 22 =慮齒輪為 7 級(jí)精度，取 載荷系數(shù) 另由文獻(xiàn) 1，查得 6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 3311 7） 計(jì)算模數(shù) 22 n 4co 2co 3 2121 c o 1）確定計(jì)算參數(shù) 1，查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ,6 2 021 M 1，查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 彎曲疲勞安全系數(shù) ， M P 齒輪的 加以比較 0 1 0 4 5 9 1 F Y 0 0 9 7 2 F Y 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 23 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=3，取分度圓直徑 。 4co 2co 取 251 Z ，則 Z 何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算中心距 n 1 將中心距圓整為 4682) 按圓整后的中心距修正螺旋角 r c c o r c c o s 21 a n 因 值改變不多，K， 不必修正 3)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 n s n 7 9 414co s 0co 4)計(jì)算齒輪的寬度 d 24 取 52 ， 01 速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算： 擇精度等級(jí)，材料和齒數(shù) 1）材料及熱處理。由表 10得大、小齒輪的材料均為 40經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為 48 55 2)表面淬火，輪齒變形不大，故精度等級(jí)、大小齒輪的齒數(shù)以及螺旋角分別為：精度等級(jí)為 7 級(jí)，小齒輪齒數(shù) 28、大齒輪的齒數(shù) 1405282 Z 。 3）選取螺旋角，初選螺旋角 14 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 321 12 1).1由文獻(xiàn) 1，選取區(qū)域系數(shù) Z 1，查得 12 齒輪均為硬齒面，故宜選取小的齒寬系數(shù)， 7.0d1，查得 M P 1 0 02 。 效概率 1%，安全系數(shù) S=1） M P i 25 M P i H = M P 1 72 1 0 4 59 9 02 21 911 991212 由文 獻(xiàn) 1，查得 算小齒輪的分度圓直徑 321 2 9 8 7 7 計(jì)算圓周速度 t /1 4）計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) 4co 5）計(jì)算縱向重合度 26 6）計(jì)算載荷系數(shù) K 根據(jù) ， 7 級(jí)精度，查文獻(xiàn) 1，取 08.1文獻(xiàn) 1， K ，從文獻(xiàn) 1中的硬齒面齒輪欄中查得小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置， 6 級(jí)精度， bK 22 = 22 =慮齒輪為 7 級(jí)精度，取 載荷系數(shù) 另由文獻(xiàn) 1，查得 7）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 0/ 3311 8）計(jì)算模數(shù) n 4co 7co 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 3 2121 c o 1）確定計(jì)算參數(shù) 27 1，查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ,6 2 021 M 1，查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 彎曲疲勞安全系數(shù) M P M P 齒輪的 加以比較 0 1 0 8 1 F Y 0 0 9 0 2 F Y 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=分度圓直徑 。 4co 取 281 Z ，則 1402852 Z 。 何尺寸計(jì)算 28 1） 計(jì)算中心距 n 1 將中心距圓整為 4682) 按圓整后的中心距修正螺旋角 r c c o r c c o s 21 a n 因 值改變不多，K， 不必修正。 3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 n 2 4 514co s n 2 614co s 4）計(jì)算齒輪的寬度 取 722 ， 751 主減速器中所有齒輪的基本參數(shù)如下表： 軸 號(hào) 高速級(jí)齒輪 中間級(jí)齒輪 低速級(jí)齒輪 齒 數(shù) 24 156 25 140 28 140 法面模數(shù)度圓直徑 74 482 142 794 245 1226 齒根圓直徑 78 135 787 234 1215 齒頂圓直徑 77 485 00 心 距 278 468 736 齒 寬 55 52 90 85 175 172 d 12 4 29 螺旋升角 輪精度等級(jí) 7 級(jí) 7 級(jí) 7 級(jí) 速軸的設(shè)計(jì)以及軸的校核 軸上小齒輪的直徑嬌?。?51 ），采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，軸的材料選用45 號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)）。 軸的受力簡(jiǎn)圖如下： 圖 軸的受力簡(jiǎn)圖 圖 在水平面內(nèi)的受力圖 圖 軸在垂直面內(nèi)的受力圖 30 圖 在水平面內(nèi)的彎矩圖 圖 在垂直面內(nèi)的彎矩圖 圖 的合成彎矩圖 圖 的合成轉(zhuǎn)矩圖 圖中： B 4501 C 15022 11 00 a)計(jì)算齒輪的嚙合力 31 F t 1 5 3 3 175 42 0 0 02 0 0 0111 5 014co s 20t 3 3 1co st 2 214t a 3 3 1t a b)求水平面內(nèi)的支承反力，做水平面內(nèi)的彎矩圖 軸在水平面內(nèi)的受禮簡(jiǎn)圖如圖 示 1 1 04501501 5 3 3 11 0 2 2 15 1 1 01 5 3 3 11 0 M 7 6 6 5 0 01 5 05 1 1 0 軸在水平面內(nèi)的彎矩圖如圖 示 C）求垂直面內(nèi)的支承反力，作垂直面內(nèi)的彎矩圖 軸在垂直面內(nèi)的受力簡(jiǎn)圖如圖 示 l 111 4 50 2 23 5 0 =4152N 7501 0 M Y 6 2 2 8 0 01504 1 5 2 Y 4 7 9 6 7 9 8 32 d)求支成承反力，作軸的合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖 5 8 422 0 M 5 6 62 3 2210 = 按經(jīng)驗(yàn)公式，減速器輸入軸的軸端直徑 2 參考聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)孔直徑，取減速器高速軸的軸端直徑 0。 第 5 章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 輥電動(dòng)機(jī)的確定 側(cè)輥 電動(dòng)機(jī)選擇 三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率 11載轉(zhuǎn)速730r/轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 大轉(zhuǎn)矩 輥減速器的確定 在側(cè)輥傳動(dòng)系統(tǒng)中，側(cè)輥電動(dòng)機(jī)通過一個(gè)單級(jí)減速器把扭矩傳到絲桿絲母蝸輪蝸桿傳動(dòng)副，這樣既達(dá)到了傳遞扭矩的作用，同時(shí)也改變了運(yùn)動(dòng)方向。 33 單級(jí)圓柱齒輪減速器：傳動(dòng)軸線平行，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度易保證，而且應(yīng)用廣泛，直齒一般圓周速度 v=2550m/s，應(yīng)用于重負(fù)荷場(chǎng)合，但也用語重載低速的場(chǎng)合。 因此我選用了 單級(jí)減速器 由于側(cè)輥的上升速度為 80mm/桿的螺 距為 16蝸輪的轉(zhuǎn)速m 10 m 0 輪 ，因此， 總i ，此時(shí)單級(jí)減速器分得的傳動(dòng)比為 蝸輪蝸桿分得的傳動(dòng)比為 28。 輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì) 根據(jù) 10085推薦，采用漸開線蝸桿（ 考慮到蝸桿傳遞的功率不大，速度也很小，故蝸桿采用 45鋼，因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度 4555輪用鑄錫磷青銅 屬模鑄造。為了 節(jié) 約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而鐵芯用灰鑄鐵 根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。由文獻(xiàn) 2查得，傳動(dòng)中心距 322 1） 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 2T 按 11z ，估算效率 ，則 7 6 528/2 2 5 5 2)確定載荷系數(shù) K 34 因 工作載荷比較穩(wěn)定，故載荷分布不均勻系數(shù) 1K，由文獻(xiàn) 2，選取使用系數(shù) K ；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載荷系數(shù) A 3)確定彈性影響系數(shù) 因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故 160 214)確定接觸系數(shù)d 和傳動(dòng)中心距 d /a=文獻(xiàn) 2中查得Z= 5)確定許用接觸應(yīng)力 H 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅 屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度 45文獻(xiàn) 2中得蝸輪的基本許用應(yīng)力 68 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 72 壽命系數(shù) 08 77 則 M P 6）計(jì)算中心距 35 取中心距 a=250 i=28,從文獻(xiàn) 2中取模數(shù) m=桿分度圓1121 d ，這時(shí) 由文獻(xiàn) 2，查得接觸系數(shù) Z ，因?yàn)?，因此以上計(jì)算結(jié)果可用。 1)蝸桿 軸向齒距 直徑系數(shù) q=10;齒頂圓直徑 61 ；齒根圓直徑 ；分度圓導(dǎo)程角 ；蝸桿軸向齒厚 2） 蝸輪 蝸輪齒數(shù) 302 z ； 變位系數(shù) x ； 驗(yàn)算傳動(dòng)比 3013012 時(shí)傳動(dòng)比誤差為 830 =是允許的。 蝸輪分度圓直徑 蝸輪喉圓直徑 6 6823 5 02 222 蝸輪齒根圓直徑 02 222 蝸輪咽喉母圓半徑 73662125021 22 T 量齒數(shù) s 3322 x ， 文獻(xiàn) 2中查得齒形系數(shù) 螺旋角系數(shù) 從文獻(xiàn) 中查得鑄錫磷青銅 造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力 6 。 壽命系數(shù) M P M P 彎曲強(qiáng)度是滿足的 第 6 章 下輥液壓缸的設(shè)計(jì) 卷板機(jī)下輥筒的升降我采用液壓傳動(dòng)的方式來控制，由于下輥筒在運(yùn)動(dòng)的過程中對(duì)速度的要求不高，液壓傳動(dòng)具有傳動(dòng)平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的特點(diǎn)。因此在下輥的傳動(dòng)方式中，我選 擇了采用液壓傳動(dòng)。 液壓系統(tǒng)額定工作壓力取為 16下輥缸額定推力為每只 60T、行程 70缸能獨(dú)立升降，側(cè)輥缸額定推力為每只 20T，行程 200側(cè)缸既能同步升降，也能以單缸之運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償累積之位移誤差。同步誤差在其有效行程范圍內(nèi)不超過規(guī)定值。側(cè)輥與下輥缸上升速度均在 100mm/可，下降時(shí)稍快以提高生產(chǎn)效率。輥徑 200 37 輥液壓系統(tǒng)的工作原理 下輥筒兩端的壓缸在上升的過程中要求一定要同步，在下輥筒上升的過程中要求下輥筒與上輥筒的軸線保持平行，如果在下輥上升的過程中出現(xiàn)一端上升的 速度快，而另一端上升的慢的情況。這樣卷制出來圓筒就會(huì)一頭大一頭小的喇叭筒形狀，造成加工缺陷。 我設(shè)計(jì)的這套液壓控制系統(tǒng)的工作原理圖（如圖 1示）當(dāng) 1磁鐵帶電時(shí)，使得 34磁鐵得電，油缸 A 口進(jìn)油，使得輥?zhàn)觾啥松穑?成下輥筒的上升，若在上升的過程中油缸 1 的一段到達(dá)了指定刻度時(shí)，油缸 2 一段尚未到達(dá)，則電磁鐵 3電，油缸 1 停止進(jìn)油，直至油缸 2一端也到達(dá)指定刻度時(shí)， 4磁鐵斷電。由此來保證卷板機(jī)在加工過程中，下輥與上輥之間間隙保持一致，實(shí)現(xiàn)下輥的軸線與上輥的軸線始終保持平行。 當(dāng) 2磁鐵帶電時(shí)，使 34磁鐵得電， B 口進(jìn)油，使輥?zhàn)酉陆?，A 南京工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 機(jī)電工程 系 機(jī)電 專業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 非對(duì)稱三輥卷板機(jī)液壓系統(tǒng)與下輥缸設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 童 亮 班 級(jí) 07 機(jī)電本（ 2） 起 止 日 期 指 導(dǎo) 教 師 方昌林 教研室主任 邱義臻 發(fā)任務(wù)書日期 2011 年 2 月 20 日 1 液壓 系統(tǒng)額定工作壓力取為 16 下輥缸額定推力為每只 60T、行程 70缸能獨(dú)立升降，側(cè)輥缸額定推力為每只 20T，行程 200側(cè)缸既能同步升降，也能以單缸之運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償累積之位移誤差。同步誤差在其有效行程范圍內(nèi)不超過規(guī)定值。 側(cè)輥與下輥缸上升速度均在100mm/可，下降時(shí)稍快以提高生產(chǎn)效率。 輥徑 200 論文 )的內(nèi)容和要求 (包括技術(shù)要求、圖表要求以及工作要求等 )： 本課題主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一液壓系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)某三輥 卷板機(jī) 除主運(yùn)動(dòng)（滾 卷運(yùn) 動(dòng)）外的其它運(yùn)動(dòng)：上輥的翹起與放下，上輥軸承的傾倒與復(fù)位，下輥的升降運(yùn)動(dòng)，側(cè)輥的斜向運(yùn)動(dòng)等。機(jī)器的主運(yùn)動(dòng)采用機(jī)電傳動(dòng)，由電機(jī)直接通過齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)上輥 勻 速轉(zhuǎn)動(dòng)。 為能將不同材質(zhì)、厚度的金屬板材滾 卷成一定直徑 的筒形零件，必須在固定上輥位置以后，依次將下輥和側(cè)輥移動(dòng)到所需的位置以形成一定直徑之圓孤（使三輥處在一定直徑的圓孤點(diǎn)上）并對(duì)工件形成一定的壓力。這樣當(dāng)上 輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就能產(chǎn)生一定的摩擦將板料從上述圓孤點(diǎn)上通過并逐漸變形成所需直徑的筒形零件。 上輥軸承的傾倒與復(fù)位，上輥的翹起與放下這兩個(gè)動(dòng)作是為了裝卸板料與工件。下輥上升的最終位置必須正確無誤，側(cè)輥則務(wù)必保證移動(dòng)過程中的任何位置正確無誤（在水平與垂直面內(nèi)無偏斜），否則工件會(huì)出現(xiàn)柱形誤差。由于下輥、側(cè)輥均靠?jī)芍灰簤焊讈硗苿?dòng)，所以，為保證加工精度，必須保證側(cè)輥液壓缸的同步上移。 整個(gè)液壓系統(tǒng)統(tǒng)一由一個(gè)液壓泵供油，順序驅(qū)動(dòng)多個(gè)液壓缸完成上述動(dòng)作。 （ 1） 開題報(bào)告 。 （ 2） 英文資料翻譯， 中文文字 3000 字。 （ 3） 設(shè)計(jì)并繪制整機(jī)所需的液壓系統(tǒng)圖，填寫元件動(dòng)作順序表及液壓元件的規(guī)格型號(hào) 。 （ 4） 設(shè)計(jì)完成下輥缸部件裝配圖和部分零件工作圖 。 （ 5） 設(shè)計(jì)完成相應(yīng)的控制閥塊 裝配圖、 零件圖。 （ 6） 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 1 機(jī)械工程手冊(cè) 第七卷第七章金屬制作 . 機(jī)械工業(yè) 出版社 2 張世偉、朱福元主編。液壓系統(tǒng)的計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。寧夏人民出版社 ,1987. 3 王積偉等。液壓與氣壓傳動(dòng)。機(jī)械工業(yè) 出版社 ,2007. 4 液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)。上海人民出版社 ， 1976 5 成大先 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) (第三版第 1 卷 )M. 北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社 , 1993. 6 成大先 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) (第三版第 3 卷 )M. 北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社 , 1993. 2 論文 )進(jìn)度計(jì)劃 (以周為單位 )： 起 止 日 期 工 作 內(nèi) 容 備 注 第 1 周 第 2 周 第 3 周 第 4 周 第 5 周 第 6 周 第 7 周 第 8 周 第 9 周 第 10 周 第 11 周 第 12 周 第 13 周 第 14 周 調(diào)研及資料查詢 。 消化資料，思考可行方案 。 撰寫開題報(bào)告，英文資料翻譯 。 撰寫開題報(bào)告，英文資料翻譯 。 確定系統(tǒng)方案，選用元件規(guī)格，繪制系統(tǒng)圖 設(shè)計(jì)下輥液壓缸，繪制液壓缸裝配圖。 完成液壓缸裝配圖。 完成液壓缸部分零件圖。 設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)閥塊（集成塊）裝配圖。 繪制閥塊零件工作圖。 完成閥塊零件工作圖。 完成閥塊零件工作圖。 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 答辯。 教研室審查意見： 室主任 年 月 日 系部審查意見： 系主任 年 月 日 1 非對(duì)稱三輥卷板機(jī)液壓系統(tǒng)與下輥缸設(shè)計(jì) 第 1 章 緒 論 . 2 板的分類及特點(diǎn) . 2 板機(jī)的分類及特點(diǎn) . 2 第 2 章 卷板機(jī)軸輥受力分析 . 5 用在卷板機(jī)輥?zhàn)由系膹澢ぞ?. 5 板機(jī)的空載扭矩 . 6 第 3 章 電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算 . 10 第 4 章 主減速器的設(shè)計(jì) . 11 第 5 章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 32 第 6 章 下輥液壓缸的設(shè)計(jì) . 36 輥液壓系統(tǒng)的工作原理 . 37 輥筒液壓缸設(shè)計(jì) . 38 第 8 章 液壓控制系統(tǒng) . 42 結(jié)束語 . 46 致 謝 . 47 2 第 1 章 緒 論 近些年隨著原子能、石油化工、海洋開發(fā)、宇航、軍工 等部門的迅速發(fā)展，卷板機(jī)作業(yè)的范圍正在不斷的擴(kuò)大，要求也在不斷提高，現(xiàn)在卷板機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鍋爐、造船、石油化工、航空、水電、裝潢、金屬結(jié)構(gòu)等行業(yè)中，用于將金屬板材卷制成圓柱、圓錐或者將任意形狀卷曲成圓柱形或其一部分。 板的分類及特點(diǎn) 卷板按照工作狀況分為：冷卷和熱卷兩種。冷卷的精度高，操作方便，要求鋼板不能有缺口及裂縫等缺陷，有時(shí)還需在滾彎前進(jìn)行正火或退火處理。熱卷的最大缺陷是產(chǎn)生氧化皮及明顯熱膨脹。因此，只有當(dāng)彎制的板超過機(jī)器的冷卷能力或彎曲較大時(shí)，才能使用熱卷法，但冷卷的板料厚度范圍目前正在日益擴(kuò)大。生產(chǎn)也應(yīng)根據(jù)不同卷制方法的特點(diǎn)結(jié)合具體情況適當(dāng)選用。例如有些不允許冷卷的剛度太差，而且彎曲困難。如果采用溫卷的方法就比較合適。 板機(jī)的分類及特點(diǎn) 卷板機(jī)按照輥筒數(shù)量布置形式分為：式卷板機(jī)和三輥式卷板機(jī)，其中三輥又可以分為對(duì)稱式和不對(duì)稱式兩種。對(duì)稱式三輥卷板機(jī)：結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，易于制造、維修，投資小，兩側(cè)輥可以作得很近，成形準(zhǔn)確。但是剩余直邊大，一般對(duì)稱三輥卷板機(jī)減小剩余直邊比較麻煩。（如圖 示） 不對(duì)稱三輥卷板機(jī)是一根下輥軸和上輥軸中心水平距離到極小位置，另一根下輥軸放在側(cè)邊，所 以滾出的零件僅起始端有直邊。這樣在滾零件時(shí)，正反兩次輥制就可以消除直邊問題。（如圖 示）其缺點(diǎn)為：在滾彎時(shí)大大增加了輥軸的彎曲力，使輥軸容易彎曲，影響零件的精度，坯料需要調(diào)頭，彎邊，操作不方便，輥筒受力較大，彎卷能力較小。 3 圖 對(duì)稱式卷板機(jī) 圖 稱式卷板機(jī) 卷板機(jī)按輥位調(diào)節(jié)方式可以分為：上調(diào)式和下調(diào)式兩種，其中上調(diào)式可以分為橫豎上調(diào)式（機(jī)械或液壓調(diào)節(jié)）；垂直上調(diào)式；下調(diào)式又可以分為不對(duì)稱下調(diào)式（機(jī)械或液壓調(diào)節(jié)）；對(duì)稱下調(diào)式（含垂直下調(diào)式）（液壓調(diào)節(jié)）水平下調(diào) 式（液壓調(diào)節(jié)）。 垂直下調(diào)式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊；剩余直邊小，有時(shí)設(shè)計(jì)成上輥可以沿軸向抽出的結(jié)構(gòu)。它的缺點(diǎn)是：彎板時(shí)，板料有傾斜動(dòng)作，對(duì)熱卷及重型工件不安全，長(zhǎng)坯料必須先經(jīng)初彎，否則會(huì)碰地面。 水平下調(diào)式：較卷板機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便剩余直邊小，坯料始終保持在同一水平面，進(jìn)料安全方便。其缺點(diǎn)是：上輥軸承間距較大，坯料對(duì)中不如卷板機(jī)方便。 橫豎上調(diào)式：如圖 節(jié)輥筒的數(shù)目最少，具有各種三輥的優(yōu)點(diǎn)，而且剩余直邊小。其缺點(diǎn)：設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易處理。 圖 豎上調(diào)式 圖 式 卷板機(jī)按照輥筒方位，可以分為立式和臥式。按上輥受力類型，可以分為閉式（上輥中部有托輥）和開式（上輥無中部托輥），其中開式又可以分為有反壓力裝置的和無反壓力裝置的。 4 立式：如圖 除了氧化皮壓傷，矩形板料可保證垂直進(jìn)入輥間，防止扭斜，卷薄壁大直徑，長(zhǎng)條料等剛性較差的工件時(shí)，沒有因自重而下榻的現(xiàn)象，板樣測(cè)量較準(zhǔn)，占地面積小。其缺點(diǎn)是：短工件只能在輥筒下部卷制，輥筒受力不均勻，易呈錐形；工件下端面與支撐面摩擦影響上下曲率的均勻性，卸料及工件放平料不方便，非矩形坯料支持不 穩(wěn)定。 閉式：如圖 有活動(dòng)軸承機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，上輥加中間支承輥后可作得很細(xì)可彎到較大的曲率，上輥剛度好，工件母線直線度好，下輥間距小，可卷薄板且曲率較準(zhǔn)確，上輥行程大，有足夠的位置裝模具，可以作長(zhǎng)拆邊機(jī)用，但只能卷制圓心角小于 180 度的弧形板。 圖 式卷板機(jī) 圖 板機(jī) 卷板機(jī)有四個(gè)輥，（如圖 示）上輥是主動(dòng)輥，下輥可以上下移動(dòng)，用以夾緊鋼板，兩個(gè)側(cè)輥可以沿斜向升降，在卷板機(jī)上可進(jìn)行鋼板的預(yù)彎工作，它靠下輥的上升，將鋼板 端頭壓緊在上下輥之間，再利用側(cè)輥的移動(dòng)使鋼板端部發(fā)生彎曲變形，從而達(dá)到所要求的曲率。 它的優(yōu)點(diǎn)是： 1、 預(yù)彎及卷圓時(shí)，鋼板可不調(diào)頭。 2、 上下輥能夾緊鋼板，防止彎曲時(shí)滑脫。 3、 側(cè)輥能起定位作用，在進(jìn)料時(shí)可使鋼板找正。 便于彎曲錐形件，橢圓形件及仿形加工。 5 第 2 章 卷板機(jī)軸輥受力分析 用在卷板機(jī)輥?zhàn)由系膹澢ぞ?板料的最大變形彎矩 M 01 2 板料具有原始曲率半徑 的初始變形彎矩 101 2 式中：1形斷面取 K 0于 30， 35 鋼取 140 橫截面的斷面模數(shù)，矩形截面 6/2， (B 為材料寬度，s為板材的屈服極限， 35 鋼s=250則 W= R 為彎曲最小半徑，在最大彎矩產(chǎn)生于板材彎成上輥半徑時(shí)，得到彎曲的最小半徑。（221 ，1B 為板材厚度， 50R 為板料由平板（ 1R ）開始彎曲時(shí)的初始變形彎矩 11 k g fm 5 6 k g fm 51 板機(jī)的空載扭矩 23214 n 中： 1G 、 2G 、3向接送和主動(dòng)輥的重量（ 青銅軸套時(shí)，取 =k g fD t L 61 k g 6223 所以對(duì)321 取 3101 則： 334 板機(jī)的卷板力 側(cè)輥所受的力為 s 25s = 7 k 52 所加液壓力 輥筒所受到的力為 22 = 則= k g 將板料從平板彎曲到 R 時(shí)消耗于板料變形的扭矩1 411 11 因?yàn)?1R ， 所以 g 7771 80)耗于摩擦阻力的扭矩2 2)22(2 式中： 筒與板料間。冷卷 f=卷 f=2 作輥與支承輥間 f= ad、bd、a 、 b 、 c 、 輥 軸 徑 ， 其 中8840mm,04 8 所以將上面數(shù)值代入得： g 72 M 22 56 = 送進(jìn)板料所需的拉力 T 21 7 拉力在軸承中所引起的摩擦損失 1 7 k 機(jī)器送板料的總力矩 2)(1 式中； 1 = 5 pM 驅(qū)動(dòng)扭矩 4321 9 5377 作用在卷板機(jī)輥?zhàn)由系膲毫Γ◤澢Γ?s 5 85 8 0 4022 5 022 22 式中： sm) 作用在卷板機(jī)輥?zhàn)由系膹澢ぞ?422 式中： 則： 0 014 4022502480 2 10 第 3 章 電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算 率計(jì)算 122 板為 動(dòng)軸承為 N = 考慮到工作機(jī)器的安全系數(shù)，取功率為 45主電動(dòng)機(jī)。 動(dòng)機(jī)的選擇 由于卷板機(jī)在工作中沒有什么特殊的要求，因此在本次設(shè)計(jì)中我選用 能好，噪聲小，體積小，重量輕，運(yùn)行可靠，維修方便的特點(diǎn)，主要應(yīng)用于灰塵多、土揚(yáng)水濺的場(chǎng)合、如農(nóng)用機(jī)械、礦山機(jī)械、攪拌機(jī)、碾米機(jī)等，為一般用途電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)前面計(jì)算的結(jié)果，主電動(dòng)機(jī)選擇 三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率 45載轉(zhuǎn)速 740r/定轉(zhuǎn)矩 大轉(zhuǎn)矩 量 59211 第 4 章 主減速器的設(shè)計(jì) 動(dòng)機(jī)的確定 按照設(shè)計(jì)要求以及工作條件選用 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)，臥式封閉結(jié)構(gòu)，電壓 380V。 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇，根據(jù)前面計(jì)算的 結(jié)果，主電動(dòng)機(jī)選擇 三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率 45載轉(zhuǎn)速 740r/定轉(zhuǎn)矩 量 592減速器中各部分的傳動(dòng)效率如下： cc=gg=bb=各部分的傳動(dòng)效率： c 01= 1212= 32= 34= 12 4= 總= 8 3 3 0 0 0 0 (2)工作輥的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 m 1000 r 取r/動(dòng)比的分配 總傳動(dòng)比總i= 1854740 101i ； 145i 所以本設(shè)計(jì)的三級(jí)減速器的總傳動(dòng)比為 185i , 主減速器傳動(dòng)系統(tǒng)各級(jí)傳動(dòng)比的分配如下： 101i i i 534i 145i 動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì) 率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下 ： 0 軸：（電動(dòng)機(jī)軸） 400 m50 5 09 5 5 000013 1 軸：（減速器的高速軸） mi n/7400101 2 軸（減速器的中間軸） m i n/ 01212 3 軸（減速器的另一根中間軸） m 32323 0 2 9 89 6 0 8 8232323 4 軸（減速器 的低速軸） m 6 0 6 6 39 6 0 2 9 8343434 14 將上述計(jì)算結(jié)果和傳動(dòng)比及傳動(dòng)效率匯總?cè)绫?4 號(hào) 電 動(dòng) 機(jī) 三 級(jí) 圓 柱 齒 輪 減 速 器 0 軸 1 軸 2 軸 3 軸 4 軸 轉(zhuǎn)速 n(r/ 740 740 率 P（ 45 矩 T（ 兩軸聯(lián)接件、傳動(dòng)件 聯(lián)軸器 齒輪 齒輪 齒輪 傳動(dòng)比 i 1 傳動(dòng)效率 速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 擇精度等級(jí)，材料和齒數(shù) 1）材料及熱處理。由表 10得大、小齒輪的材料均為 40經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為 48 55 1） 表面淬火，輪齒變形不大，故精度等級(jí)、大小齒輪的齒數(shù)以及螺旋 角分別為：精度等級(jí)為 7 級(jí)，小齒輪齒數(shù) 241 Z 、大齒輪的齒數(shù) 1562 Z 。 2） 選取螺旋角，初選螺旋角 14 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 15 321 12 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值： .1由文獻(xiàn) 1，選取區(qū)域系數(shù) Z 1，查得 12 齒輪均為硬齒面，故宜選取小的齒寬系數(shù)， 7.0d1，查得 M P 1 0 02 。 效概率 1%，安全系數(shù) S=1） M P i M P i H = M P 1 72 1 0 4 59 9 02 21 5749301 911 991212 由文獻(xiàn) 1，查得 算小齒輪的分度圓直徑 16 321 4 9 3 )計(jì)算圓周速度 t /1 4）計(jì)算齒寬 b 及 模數(shù) 4co 5）計(jì)算縱向重合度 6） 計(jì)算載荷系數(shù) K 根據(jù) ， 7 級(jí)精度，查文獻(xiàn) 1，取 08.1文獻(xiàn) 1， K ，從文獻(xiàn) 1中的硬齒面；齒輪欄中查得小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置， 6 級(jí)精度， bK 22 = 22 =慮齒輪為 7 級(jí)精度，取 載荷系數(shù) 17 另由文獻(xiàn) 1，查得 7） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算 得的分度圓直徑 3311 8） 計(jì)算模數(shù) n 4co 3 2121 c o 1）確定計(jì)算參數(shù) 1，查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ,6 2 021 M 1，查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 彎曲疲勞安全系數(shù) ， M P M P 齒輪的 加以比較 0 1 0 9 6 1 F Y 18 0 1 0 0 9 2 F Y 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=3，取分度圓直徑 。 1 0 4co 取 241 Z ，則 Z 。 何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算中心距 n 814co 241 5 6co 1 將中心距圓整為 2782) 按圓整后的中心距修正螺旋角 24156a r c c o r c c o s 21 a n 因 值改變不多，K， 不必修正。 1） 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 n s 324co 19 n 214co s 31 5 6co 2） 計(jì)算齒輪的寬度 取 22 ， 51 間級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 擇精度等級(jí)，材料 和齒數(shù) 1）材料及熱處理。由表 10得大、小齒輪的材料均為 40經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為 48 55 1） 表面淬火，輪齒變形不大，故精度等級(jí)、大小齒輪的齒數(shù)以及螺旋 角分別為：精度等級(jí)為 7 級(jí)，小齒輪齒數(shù) 261 Z 、Z 。 2） 選取螺旋角，初選螺旋角 14 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 321 12 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值： .1d 20 2. 由文獻(xiàn) 1，選取區(qū)域系數(shù) Z 1，查得 12 齒輪均為硬齒面，故宜選取小的齒寬系數(shù)， 6.0d1，查得 M P 1 0 02 。 效概率 1%，安 全系數(shù) S=1） M P i M P i H = 0672 107810562 21 35886802 911 991212 由文獻(xiàn) 1，查得 算小齒輪的分度圓直徑 321 8 8 6 8 )計(jì)算圓周速度 t /81.1 3） 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) 526 14co 4） 計(jì)算縱向重合度a 5） 計(jì)算載荷系數(shù) K 根據(jù) ， 7 級(jí)精度，查文獻(xiàn) 1，取 08.1文獻(xiàn) 1， K ，從文獻(xiàn) 1中的硬齒面齒輪欄中查得小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置， 6 級(jí)精度， bK 22 = 22 =慮齒輪為 7 級(jí)精度，取 載荷系數(shù) 另由文獻(xiàn) 1，查得 6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 3311 7） 計(jì)算模數(shù) 22 n 4co 2co 3 2121 c o 1）確定計(jì)算參數(shù) 1，查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ,6 2 021 M 1，查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 彎曲疲勞安全系數(shù) ， M P 齒輪的 加以比較 0 1 0 4 5 9 1 F Y 0 0 9 7 2 F Y 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 23 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=3，取分度圓直徑 。 4co 2co 取 251 Z ，則 Z 何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算中心距 n 1 將中心距圓整為 4682) 按圓整后的中心距修正螺旋角 r c c o r c c o s 21 a n 因 值改變不多，K， 不必修正 3)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 n s n 7 9 414co s 0co 4)計(jì)算齒輪的寬度 d 24 取 52 ， 01 速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算： 擇精度等級(jí)，材料和齒數(shù) 1）材料及熱處理。由表 10得大、小齒輪的材料均為 40經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為 48 55 2)表面淬火，輪齒變形不大，故精度等級(jí)、大小齒輪的齒數(shù)以及螺旋角分別為：精度等級(jí)為 7 級(jí)，小齒輪齒數(shù) 28、大齒輪的齒數(shù) 1405282 Z 。 3）選取螺旋角，初選螺旋角 14 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 321 12 1).1由文獻(xiàn) 1，選取區(qū)域系數(shù) Z 1，查得 12 齒輪均為硬齒面，故宜選取小的齒寬系數(shù)， 7.0d1，查得 M P 1 0 02 。 效概率 1%，安全系數(shù) S=1） M P i 25 M P i H = M P 1 72 1 0 4 59 9 02 21 911 991212 由文 獻(xiàn) 1，查得 算小齒輪的分度圓直徑 321 2 9 8 7 7 計(jì)算圓周速度 t /1 4）計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) 4co 5）計(jì)算縱向重合度 26 6）計(jì)算載荷系數(shù) K 根據(jù) ， 7 級(jí)精度，查文獻(xiàn) 1，取 08.1文獻(xiàn) 1， K ，從文獻(xiàn) 1中的硬齒面齒輪欄中查得小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置， 6 級(jí)精度， bK 22 = 22 =慮齒輪為 7 級(jí)精度，取 載荷系數(shù) 另由文獻(xiàn) 1，查得 7）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 0/ 3311 8）計(jì)算模數(shù) n 4co 7co 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 3 2121 c o 1）確定計(jì)算參數(shù) 27 1，查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ,6 2 021 M 1，查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 彎曲疲勞安全系數(shù) M P M P 齒輪的 加以比較 0 1 0 8 1 F Y 0 0 9 0 2 F Y 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=分度圓直徑 。 4co 取 281 Z ，則 1402852 Z 。 何尺寸計(jì)算 28 1） 計(jì)算中心距 n 1 將中心距圓整為 4682) 按圓整后的中心距修正螺旋角 r c c o r c c o s 21 a n 因 值改變不多，K， 不必修正。 3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 n 2 4 514co s n 2 614co s 4）計(jì)算齒輪的寬度 取 722 ， 751 主減速器中所有齒輪的基本參數(shù)如下表： 軸 號(hào) 高速級(jí)齒輪 中間級(jí)齒輪 低速級(jí)齒輪 齒 數(shù) 24 156 25 140 28 140 法面模數(shù)度圓直徑 74 482 142 794 245 1226 齒根圓直徑 78 135 787 234 1215 齒頂圓直徑 77 485 00 心 距 278 468 736 齒 寬 55 52 90 85 175 172 d 12 4 29 螺旋升角 輪精度等級(jí) 7 級(jí) 7 級(jí) 7 級(jí) 速軸的設(shè)計(jì)以及軸的校核 軸上小齒輪的直徑嬌?。?51 ），采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，軸的材料選用45 號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)）。 軸的受力簡(jiǎn)圖如下： 圖 軸的受力簡(jiǎn)圖 圖 在水平面內(nèi)的受力圖 圖 軸在垂直面內(nèi)的受力圖 30 圖 在水平面內(nèi)的彎矩圖 圖 在垂直面內(nèi)的彎矩圖 圖 的合成彎矩圖 圖 的合成轉(zhuǎn)矩圖 圖中： B 4501 C 15022 11 00 a)計(jì)算齒輪的嚙合力 31 F t 1 5 3 3 175 42 0 0 02 0 0 0111 5 014co s 20t 3 3 1co st 2 214t a 3 3 1t a b)求水平面內(nèi)的支承反力，做水平面內(nèi)的彎矩圖 軸在水平面內(nèi)的受禮簡(jiǎn)圖如圖 示 1 1 04501501 5 3 3 11 0 2 2 15 1 1 01 5 3 3 11 0 M 7 6 6 5 0 01 5 05 1 1 0 軸在水平面內(nèi)的彎矩圖如圖 示 C）求垂直面內(nèi)的支承反力，作垂直面內(nèi)的彎矩圖 軸在垂直面內(nèi)的受力簡(jiǎn)圖如圖 示 l 111 4 50 2 23 5 0 =4152N 7501 0 M Y 6 2 2 8 0 01504 1 5 2 Y 4 7 9 6 7 9 8 32 d)求支成承反力，作軸的合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖 5 8 422 0 M 5 6 62 3 2210 = 按經(jīng)驗(yàn)公式，減速器輸入軸的軸端直徑 2 參考聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)孔直徑，取減速器高速軸的軸端直徑 0。 第 5 章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 輥電動(dòng)機(jī)的確定 側(cè)輥 電動(dòng)機(jī)選擇 三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率 11載轉(zhuǎn)速730r/轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 大轉(zhuǎn)矩 輥減速器的確定 在側(cè)輥傳動(dòng)系統(tǒng)中，側(cè)輥電動(dòng)機(jī)通過一個(gè)單級(jí)減速器把扭矩傳到絲桿絲母蝸輪蝸桿傳動(dòng)副，這樣既達(dá)到了傳遞扭矩的作用，同時(shí)也改變了運(yùn)動(dòng)方向。 33 單級(jí)圓柱齒輪減速器：傳動(dòng)軸線平行，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度易保證，而且應(yīng)用廣泛，直齒一般圓周速度 v=2550m/s，應(yīng)用于重負(fù)荷場(chǎng)合，但也用語重載低速的場(chǎng)合。 因此我選用了 單級(jí)減速器 由于側(cè)輥的上升速度為 80mm/桿的螺 距為 16蝸輪的轉(zhuǎn)速m 10 m 0 輪 ，因此， 總i ，此時(shí)單級(jí)減速器分得的傳動(dòng)比為 蝸輪蝸桿分得的傳動(dòng)比為 28。 輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì) 根據(jù) 10085推薦，采用漸開線蝸桿（ 考慮到蝸桿傳遞的功率不大，速度也很小，故蝸桿采用 45鋼，因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度 4555輪用鑄錫磷青銅 屬模鑄造。為了 節(jié) 約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而鐵芯用灰鑄鐵 根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。由文獻(xiàn) 2查得，傳動(dòng)中心距 322 1） 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 2T 按 11z ，估算效率 ，則 7 6 528/2 2 5 5 2)確定載荷系數(shù) K 34 因 工作載荷比較穩(wěn)定，故載荷分布不均勻系數(shù) 1K，由文獻(xiàn) 2，選取使用系數(shù) K ；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載荷系數(shù) A 3)確定彈性影響系數(shù) 因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故 160 214)確定接觸系數(shù)d 和傳動(dòng)中心距 d /a=文獻(xiàn) 2中查得Z= 5)確定許用接觸應(yīng)力 H 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅 屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度 45文獻(xiàn) 2中得蝸輪的基本許用應(yīng)力 68 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 72 壽命系數(shù) 08 77 則 M P 6）計(jì)算中心距 35 取中心距 a=250 i=28,從文獻(xiàn) 2中取模數(shù) m=桿分度圓1121 d ，這時(shí) 由文獻(xiàn) 2，查得接觸系數(shù) Z ，因?yàn)?，因此以上計(jì)算結(jié)果可用。 1)蝸桿 軸向齒距 直徑系數(shù) q=10;齒頂圓直徑 61 ；齒根圓直徑 ；分度圓導(dǎo)程角 ；蝸桿軸向齒厚 2） 蝸輪 蝸輪齒數(shù) 302 z ； 變位系數(shù) x ； 驗(yàn)算傳動(dòng)比 3013012 時(shí)傳動(dòng)比誤差為 830 =是允許的。 蝸輪分度圓直徑 蝸輪喉圓直徑 6 6823 5 02 222 蝸輪齒根圓直徑 02 222 蝸輪咽喉母圓半徑 73662125021 22 T 量齒數(shù) s 3322 x ， 文獻(xiàn) 2中查得齒形系數(shù) 螺旋角系數(shù) 從文獻(xiàn) 中查得鑄錫磷青銅 造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力 6 。 壽命系數(shù) M P M P 彎曲強(qiáng)度是滿足的 第 6 章 下輥液壓缸的設(shè)計(jì) 卷板機(jī)下輥筒的升降我采用液壓傳動(dòng)的方式來控制，由于下輥筒在運(yùn)動(dòng)的過程中對(duì)速度的要求不高，液壓傳動(dòng)具有傳動(dòng)平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的特點(diǎn)。因此在下輥的傳動(dòng)方式中，我選 擇了采用液壓傳動(dòng)。 液壓系統(tǒng)額定工作壓力取為 16下輥缸額定推力為每只 60T、行程 70缸能獨(dú)立升降，側(cè)輥缸額定推力為每只 20T，行程 200側(cè)缸既能同步升降，也能以單缸之運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償累積之位移誤差。同步誤差在其有效行程范圍內(nèi)不超過規(guī)定值。側(cè)輥與下輥缸上升速度均在 100mm/可，下降時(shí)稍快以提高生產(chǎn)效率。輥徑 200 37 輥液壓系統(tǒng)的工作原理 下輥筒兩端的壓缸在上升的過程中要求一定要同步，在下輥筒上升的過程中要求下輥筒與上輥筒的軸線保持平行，如果在下輥上升的過程中出現(xiàn)一端上升的 速度快，而另一端上升的慢的情況。這樣卷制出來圓筒就會(huì)一頭大一頭小的喇叭筒形狀，造成加工缺陷。 我設(shè)計(jì)的這套液壓控制系統(tǒng)的工作原理圖（如圖 1示）當(dāng) 1磁鐵帶電時(shí)，使得 34磁鐵得電，油缸 A 口進(jìn)油，使得輥?zhàn)觾啥松穑?成下輥筒的上升，若在上升的過程中油缸 1 的一段到達(dá)了指定刻度時(shí)，油缸 2 一段尚未到達(dá)，則電磁鐵 3電，油缸 1 停止進(jìn)油，直至油缸 2一端也到達(dá)指定刻度時(shí)， 4磁鐵斷電。由此來保證卷板機(jī)在加工過程中，下輥與上輥之間間隙保持一致，實(shí)現(xiàn)下輥的軸線與上輥的軸線始終保持平行。 當(dāng) 2磁鐵帶電時(shí)，使 34磁鐵得電， B 口進(jìn)油，使輥?zhàn)酉陆?，A