三辊卷板机设计方案.docx

1、三辊卷板机设计方案三辊卷板机设计方案三辊卷板机设计方案 摘 要 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。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。 本文设计的是三辊卷板机。通过对几种运动方案的分析比较，最终决定采用设计加工尺寸为12?2000的对称式三辊卷板机。该设备主要由辊子、机身、动力传递部件和电机等组成。通过已知设计参数确定了辊子的直径和长度，然后确定上辊和下辊的传动方案。为了保证下面两辊的同步运动，采用减速器输出轴安装齿轮与下辊的齿轮成角度啮合，上辊采用蜗轮蜗杆保证两端的上下运动。然后对辊子、齿轮、轴、键等关键零件进行了强度校核，最

2、后进行了机架的设计。 通过本次设计，对三棍卷板机的组成原理及结构有了深刻的认识，设计结果与实际相符，满足使用要求。 关键词：卷板机； 减速器；压下系统；蜗轮蜗杆 1 绪论 . 1 1.1 概述 . 1 1.2卷板机的原理 . 3 1.2.1 卷板机的运动形式 . 3 1.2.2弯曲成型的加工方式 . 4 1.3 卷板机的发展趋势 . 7 2 总体设计方案的确定 . 9 2.1 方案的论证 . 9 2.1.1方案1 双辊卷板机 . 9 2.1.2方案2 三辊卷板机 . 10 2.1.3 方案3 四辊卷板机 . 11 2.2 方案的确定 . 12 2.3本章小结 . 12 3 传动系统设计 . 1

3、3 3.1 传动方案的分析及确定 . 13 3.1.1 齿轮传动 . 13 3.1.2带传动 . 14 3.2 传动系统的确定 . 15 3.2.1 主传动系统的确定 . 15 3.2.2副传动系统的确定 . 15 3.3 本章小结 . 16 4 下辊驱动系统的设计 . 17 4.1上下辊的参数选择计算 . 17 4.2 主电机的功率确定 . 18 4.2.1受力分析 . 18 4.2.2主电机功率的确定 . 20 4.3本章小结 . 21 5 减速器的设计计算 . 22 5.1 传动方案的分析和确定 . 22 5.2 减速器传动装置总的传动比和各级传动比的分配 . 22 5.2.1 总的传动

4、比 . 22 5.2.2 传动比的分配 . 22 5.3传动装置各轴的参数计算 . 23 5.3.1 各轴转速 . 23 5.3.2 各轴功率 . 23 5.3.3 各轴转矩 . 24 5.4齿轮传动设计与校核 . 24 5.4.1高速级齿轮设计 . 24 5.4.2中速级齿轮设计 . 28 5.4.3低速级齿轮设计 . 32 5.5轴的设计与校核 . 36 5.5.1轴3的设计 . 36 5.5.2轴4的设计 . 37 5.5.3轴2的设计 . 38 5.5.4轴1的设计 . 39 5.5.5 轴的校核 . 40 5.6轴承的选择与校核 . 46 5.6.1轴承的选择 . 46 5.6.2轴

5、承的校核 . 46 5.7各轴上键的选择与校核 . 48 5.7.1键的选择 . 48 5.7.2键的校核 . 48 5.8本章小结 . 49 6 压下系统的设计 . 50 6.1电机选择 . 50 6.1.1驱动功率计算 . 50 6.1.2电动机选型 . 50 6.2螺旋副设计与校核 . 51 6.3蜗轮蜗杆设计与校核 . 52 6.3.1参数计算 . 52 6.3.2蜗杆机构设计及校核 . 53 6.4上、下辊的设计与校核 . 56 6.4.1上、下辊的结构设计 . 56 6.4.2上下辊结构优化设计 . 56 6.4.3上、下辊校核 . 58 6.5本章小结 . 60 7机架的设计 .

6、 61 7.1全焊钢结构的优点 . 61 7.2机架参数的确定 . 61 7.3机架的焊接工艺 . 61 7.4本章小结 . 62 8结论 . 63 参考文献 . 64 英文原文 . 65 中文译文 . 72 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

7、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。 从驱动方式分三辊卷板机有机械式和液压式两种。 机械式三辊卷板机分为对称式和非对称式。 机械三辊对称式卷板机：其上辊在两个下辊中央对称位置作垂直升降运动，通过丝杠丝母蜗杆传动而获得，两个下辊作旋转运动，通过减速器的输出齿轮与下辊齿轮啮合，为卷制板材提供扭矩。该机缺点是板材端

8、部需借助其它设备进行预弯。 图1-1 机械对称式三辊卷板机 1 机械三辊非对称式卷板机：该机结构型式为三辊非对称式，上辊为主传动，下辊作垂直升降运动，以便夹紧板材，并通过下滚齿轮与上辊齿轮啮合，同时作为主传动；边辊作倾升降运动，具有预弯和卷圆双重功能。机构紧凑，操作维修方便。 液压式三辊卷板机：该机上辊可以垂直升降，垂直升降的液压传动，通过液压缸内的液压油作用活塞杆而获得；下辊作旋转驱动，通过减速器输出齿轮啮合，为卷板提供扭矩，下辊下部有托辊，并可调节。上辊呈鼓形状，提高制品的直线度，使用于超长规格各种截面形状灌。 图1-2 液压式三辊卷板机 该机为上调式对称三辊卷板机，可将金属板材卷成圆形、弧形和一定范围内的锥形工件，本机两个下辊为主动辊，上辊为从动辊。它广泛使用于造船、锅炉、航空、水电、化工、金属结构及机械制造行业。 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