卷板机毕业设计Word下载.docx
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下辊弯曲强度校核：
21下辊疲劳强度校核22
5减速器的设计计算24
5．1传动方案的分析和确定245．2减速器传动装置总的传动比和各级传动比的分配25
总的传动比255．3传动装置各轴的参数计算25
各轴转速25各轴功率25各轴转矩265．4齿轮传动设计26
第一级传动设计27第二级传动设计：
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2轴承的润滑：
因轴承的速度V≥/s，故采用飞溅润滑33结论34参考文献35
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营口职业技术学院设计用纸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根据三点成圆的原理，利用工作辊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、化工、木工、金属结构及其它机械制造行业
卷板机采用机械传动以有几十年的历史，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
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
卷板机是一种通用性及适应性较高的弯曲整形机械为提高卷板机的工作效率，提高制品的加工精度，减轻劳动强度，改善工作条件，通常采用板料送料工作台、辅助操作机
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械、托架平台以及支承滚道等辅助设备国外有些厂家已有配上自动焊接机、下料机械手等成线或单元供货
2一般卷板机结构及特点分析
2．1辊卷板机
双辊卷板机的原理如图所示：
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：
1不必端头弯曲，加工速度快；
2在一次行程中有做高精度成型的可能；
3板坯即使是经过冲孔、切口、起伏成型等加工，也不致产生折裂及不规则翘曲等；
4不产生皱折，不在制件表面造成划痕；
5如果把棍轮的压下量取大，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
5
单的装置等等
另一方面，二棍卷板机的缺点是1由于相对于制件直径的每一个变化都需要制作导向辊轮，故不适于多品种小批量生产；
2不能做厚板的加工
2．2三辊卷板机
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
2．2．1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85°
~90°
，翘起机构可把上工作辊翘起1°
~3°
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
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，12×
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
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3传动设计
对称上调式三辊卷板机如图3所示：
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
3．2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4动力设计
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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：
Q-A屈服强度：
σs=抗拉强度：
σb=辊材：
50Mn屈服强度：
σb=硬度：
≤HB
板厚：
s=8-12mm板宽：
b=mm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=无油润滑轴承的滑动摩擦系数：
=板料截面形状系数：
K1=板料相对强化系数：
K0=板料弹性模量：
E=×
卷板速度：
V≥6m/2确定卷板机基本参数
下辊中心矩：
t=（12~14）s=mm
上辊直径：
D1
1a~
tmm
下辊直径：
Dc~Damm上辊轴直径：
da~Damm下辊轴直径：
dc~Dc最小卷圆直径：
Dn~Damm
筒体回弹前直径：
DDn
n
1D
2
ES
8
其中M0为常数，M0K1
SK0
2Dn
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
DDn
4
RD42
t
2R0
4S2Dc2
2）板料由平板开始弯曲时的初始弯矩M1
M1K1Ws（mm）
其中W为板材的抗弯截面模量：
Wbs
66
3）板料变形40%时的最大弯矩
MK0S
K1
Ws
122
（mm）
4）消耗于变形的扭矩Mn1（R0R0
4）M11n1M1D2
R0
4
9
11
4（mm）上辊受力：
2
6
R
42下辊受力：
42）消耗于摩擦的摩擦阻力矩Mn2
Md
n2fPP
c
2
6）板料送进时的摩擦阻力矩Mn3
Mn3f
2Da
25
210
7）拉力在轴承中所引起的摩擦阻力矩Mn4
Mn4
Mn1Mn3
Ddcc
（mm）8）卷板机送进板料时的力矩M0
10
MmP5
010
（mm）9）卷板时板料不打滑的条件：
M0Mn1Mn3
Mn1Mn3（mm）
因为M0Mn1Mn3，所以满足10）驱动功率：
MnMn1Mn2Mn3
（mm）Nd
M
2VnPf2
Dc
75
2．成形70%时
1）板料变形为70%的基本参数
DD
7
RD22
2D0
7S2c2
2）板料变形70%时的最大弯矩
M
KK0S
12R7Ws0124
210
3）消耗于变形的扭矩Mn1（RR0
7）11
M11
Dn1R0
4
411
（mm）上辊受力：
S
R6
72下辊受力：
S
R6
72）消耗于摩擦的摩擦阻力矩Mn2
Mn2fPa02Pd
7
Pcdca
2
2
5）板料送进时的摩擦阻力矩Mn3
n3f
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