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三辊卷板机设计

三辊卷板机设计
三辊卷板机设计

摘要

本设计是关于对称式三辊卷板机的设计,主要对卷板机上、下辊及减速器进行设计和计算。

设计前部分详细阐述了卷板机上、下辊结构设计和受力分析。板机结构型式为三辊对称式,在该结构中上辊下压提供压力,两下辊做旋转运动,为卷制板材提供扭矩。它具有结构简单、体积小、重量轻、经济、等优点。动力源则选择了YZ系列YZ160L —6型电机,其工作特性优于Y系列电机,适用于有轻微震动,正反转且转速不高的场合。

总体设计后部分所涉及的减速器采用了三级展开式圆柱齿轮结构。齿轮材料为40Cr,并经调质及表面淬火。校核齿轮、轴、键、轴承确保了设计的实际可行性。

关键词:卷板机;电动机;减速器;键;齿轮

ABSTRACT

This design is about the three-roller symmwtry rolling machine,mainly calcats the up and down roller and the decelerator

During the front process of the design,the rolling machine`s structucre design and the analysis of strength are described. The rolling machine` structure is three-roller symmetry. Pressure provides pressure under owing structure the above-average roller , the roller does revolution sport under two , sheet material provides moment of torsion to roll of system.It has a series of advantages such as simply structure,small volume,light weight,economical and so on.YZ type YZ-160L-6 motor is selected as the power source,which adapts situation such as slience quenching and light reverse velocity.

The last part of the paper is ahout decelerator which is choosing triple expanding columm gear constiuction .The material of gear is 40Cr which has been hardening surface.The gears, axes, keys, bearings are checked, so to confirm this design is practical

Key words: Rolling machine;Motor;Decelerator;Key;Gear

目录

摘要 (Ⅰ)

Abstract (Ⅱ)

第1章绪论 (1)

第2章方案的论证及确定 (5)

2.1方案的论证 (5)

2.2方案的确定 (7)

2.3本章小结 (7)

第3章传动设计 (8)

3.1 传动方案的分析 (8)

3.1.1 齿轮传动 (8)

3.1.2 皮带传动 (8)

3.2 传动系统的确定 (9)

3.2.1 主传动的确定 (9)

3.2.2 副传动的确定 (9)

3. 3 本章小结 (9)

第 4 章动力的设计 (10)

4.1 主电机选择和计算 (10)

4.1.1上下辊的参数选择 (10)

4.1.2主电机的功率确定 (10)

4.2 上辊的校核 (19)

4.2.1上辊结构及受力图 (20)

4.2.2刚度校核 (20)

4.2.3上辊强度校核 (21)

4.2.4疲劳强度安全校核 (21)

4.2.5上辊在卸料时的校核 (22)

4.3 下辊的校核 (22)

4.3.1下辊结构及受力图 (23)

4.3.2下辊刚度校核 (24)

4.3.3下辊弯曲强度校核 (24)

4.3.4下辊疲劳强度校核 (24)

4.4 本章小结 (26)

第 5 章减速器的设计 (27)

5.1 传动方案的分析和拟定 (27)

5.2 减速器传动比的分配与计算 (27)

5.2.1总的传动比 (27)

5.2.2传动比的分配 (27)

5.3 减速器传动装置总的传动比和各级传动比的分配 (27)

5.3.1各轴转速 (28)

5.3.2各轴功率 (28)

5.3.3各轴转矩 (28)

5.4 齿轮传动设计 (29)

5.4.1第一级传动设计 (29)

5.4.2第二级传动设计 (33)

5.4.3第三级传动设计 (36)

5.5 蜗轮、蜗杆传动设计 (38)

5.5.1材料的选择 (39)

5.5.2参数的选择 (39)

5. 6 轴的设计校核计算 (40)

5.6.1四个轴的结构设计 (41)

5.6.2轴的校核计算 (42)

5.7 轴承校核 (45)

5.7.1参数 (46)

5.7.2求轴承受到的径向力 (46)

5.7.3验算轴承寿命 (46)

5.8 键的校核 (46)

5.9 减速器的结构设计和齿轮、轴承的润滑 (47)

5.9.1箱体参数 (47)

5.9.2减速器齿轮、轴承的润滑 (47)

5.10 本章小结 (47)

结论 (49)

参考文献 (50)

致谢 (51)

第1章绪论

1.1概述

机械加工行业在我国有着举足轻重的地位,它是国家的国民经济命脉。作为整个工业的基础和重要组成部分的机械制造业,任务就是为国民经济的各个行业提供先进的机械装备和零件。它的规模和水平是反映国家的经济实力和科学技术水平的重要标志,因此非常值得重视和研究。

卷板机是一种将金属板材卷弯成筒形、弧形或其它形状工件的通用设备。根据三点成圆的原理,利用工件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、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。

卷板机的工作能力是指板材在冷态下,按规定的屈服极限卷制最大板材厚度与宽度时最小卷筒直径的能力。国内外采用冷卷方法较多。冷卷精度较高,操作工艺简便,成本低廉,但对板材的质量要求较高(如不允许有缺口、裂纹等缺陷),金相组织一致性要好。当卷制板厚较大或弯曲半径较小并超过设备工作能力时,在设备允许的前提下可采用热卷的方法。有些不允许冷卷的板材,热卷刚性太差,则采用温卷的方法。

1.2卷板机的原理

1.2.1卷板机的运动形式

卷板机的运动形式可以分为主运动和辅运动两种形式的运动。主运动是指构成卷板机的上辊和下辊对加工板材的旋转、弯折等运动,主运动完成卷板机的加工任务。辅运动是卷板机在卷板过程中的装料、下料及上辊的升降、翘起以及倒头架的翻转等形式的运动。

该机构形式为三辊对称式,上辊在两下辊中央对称位置作垂直升降运动,通过丝杆丝母蜗杆传动而获得,两下辊作旋转运动,通过减速机的输出齿轮与下辊齿轮啮合,为卷制板材提供扭矩。

图1.1 三辊卷板机工作原理图

由图1.1:主运动指上辊绕O1,下辊分别绕O2、O3作顺时针或逆时针旋转。辅运动指上辊的上升或下降运动,以及上辊在O1垂直平面的上翘、翻边运动等。

1.2.2弯曲成型的加工方式

在钢结构制作中弯制成型的加工主要是卷板(滚圆)、弯曲(煨弯)、折边和模具压制等几种加工方法。弯制成型的加工工序是由热加工或冷加工来完成的。

滚圆是在外力的作用下,使钢板的外层纤维伸长,内层纤维缩短而产生弯曲变形(中层纤维不变)。当圆筒半径较大时,可在常温状态下卷圆,如半径较小和钢板较厚时,应将钢板加热后卷圆。在常温状态下进行滚圆钢板的方法有:机械滚圆、胎模压制和手工制作三种加工方法。机械滚圆是在卷板机(又叫滚板机、轧圆机)上进行的。

在卷板机上进行板材的弯曲是通过上滚轴向下移动时所产生的压力来达到的。它们滚圆工作原理如图1.2所示。

a)b)c)

a)对称式三辊卷板机 b)不对称式三辊卷板机 c)四辊卷板机

图1.2 滚圆机原理图

用三辊弯(卷)板机弯板,其板的两端需要进行预弯,预弯长度为0.5L+(30~50)mm(L为下辊中心距)。预弯可采用压力机模压预弯或用托板在滚圆机内预弯(图1.3)

a) b)

a)用压力机模压预弯 b)用托板在滚圆机内预弯

图1.3 钢板预弯示意图

1.3卷板机的发展趋势

加入WTO后我国卷板机工业正在步入一个高速发展的快道,并成为国民经济的重要产业,对国民经济的贡献和提高人民生活质量的作用也越来越大。预计“十五”期末中国的卷板机总需求量为600万辆,相关装备的需求预计超过1000亿元。到2010年,中国的卷板机生产量和消费量可能位居世界第二位,仅次于美国。而其在装备工业上的投入力度将会大大加强,市场的竞争也愈演愈烈,产品的更换也要求卷板机装备工业不断在技术和工艺上取得更大的优势:1.从国家计委立项的情况看,卷板机工业1000万以上投入的项目达近百项;2.卷板机工业已建项目的二期改造也将会产生一个很大的用户群;3.由于卷板机的高利润,促使各地政府都纷纷投资(国家投资、外资和民间资本)卷板机制造。其次,跨国公司都开始将最新的车型投放到中国市场,并计划在中国加大投资力度,扩大产能,以争取中国更大的市场份额。民营企业的崛

起以及机制的敏锐使其成为卷板机工业的新宠,民营企业已开始成为卷板机装备市场一个新的亮点。

卷板机制造业作为机床模具产业最大的买方市场,其中进口设备70%用于卷板机,同时也带动了焊接、涂装、检测、材料应用等各个行业的快速发展。卷板机制造业的技术革命,将引起装备市场的结构变化:数控技术推动了卷板机制造企业的历史性的革命,数控机床有着高精度、高效率、高可靠性的特点,引进数控设备在增强企业的应变能力、提高产品质量等方面起到了很好的作用,促进了我国机械工业的发展。因此,至2010年,卷板机工业对制造装备的需求与现在比将增长12%左右,据预测,卷板机制造业:对数控机床需求将增长26%;对压铸设备的需求将增长16%;对纤维复合材料压制设备的需求增长15%;对工作压力较高的挤或冲压设备需求增长12%;对液压成形设备需求增长8%;对模具的需求增长36%;对加工中心需求增长6%;对硬车削和硬铣消机床的需求增长18%;对切割机床的需求增长30%;对精密加工设备的需求增长34%;对特种及专用加工设备需求增长23%;对机器人和制造自动化装置的需求增长13%;对焊接系统设备增长36%;对涂装设备的需求增长8%,对质检验与测试设备的需求增长16%。

在今后的工业生产中,卷板机会一直得到很好的利用。它能节约大量的人力物力用以弯曲钢板。可以说是不可缺少的高效机械。时代在发展,科技在进步,国民经济的高速发展将对这个机械品种提出越来越高的要求,将促使这个设计行业的迅速发展。

第2章方案的论证及确定

2.1 方案的论证

一般情况下,一台卷板机所能卷制的板厚,既工作能力,是指板材在冷态下,按规定的屈服极限卷制最大板材厚度与宽度时的最小卷桶直径的能力,热卷可达冷卷能力的一倍。但近年来,冷卷的能力正日益提高。

结合上章卷板机的类型,拟订了以下几种方案,并进行了分析论证。

2.1.1方案1双辊卷板机

双辊卷板机的原理如图2.1所示:

1

2

3

1.上辊

2.工件

3.下辊

图2.1 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.板料不需要预弯成形,因此生产率高;2.可以弯曲多种材料,机器结构简单。缺点:1.对于不同弯度的制品,需要跟换相适应的上棍,因而不适用多品种,小批量生产。2.可弯曲的板料厚度系列受到一定限制,目前一般只能

用于10mm 以下的板料。 2.1.2方案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。

1.对称三辊卷板机特点

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。

2.不对称三辊卷板机特点

剩余边小,结构简单,但坯料需要调头弯边,操作不方便,辊筒受力较大,弯卷能力较小。所谓理论剩余直边,就是指平板开始弯曲时最小力臂。其大小与设备及弯曲形式有关。如图2.2所示:

图2.2 三辊卷板机工作原理图

对称式三辊卷板机剩余直边为两下辊中心距的一半。但为避免板料从滚筒间滑落,实际剩余直边常比理论值大。一般对称弯曲时为板厚6~20倍。由于剩余直边在校圆时难以完全消除,所以一般应对板料进行预弯,使剩余直边接近理论值。

不对称三辊卷板机,剩余直边小于两下辊中心的一半,如图2.2所示,它主要卷制薄筒(一般在32×3000以下)。 2.1.3 方案3四辊卷板机

其原理如图2.3

图2.3 四辊卷板机

对称弯曲时

不对称弯曲时

t1 t2

它有四个辊,上辊是主动辊,下辊可上下移动,用来夹紧钢板,两个侧辊可沿斜线升降,在四辊卷板机上可进行板料的预弯工作,它靠下辊的上升,将钢板端头压紧在上、下辊之间。再利用侧辊的移动使钢板端部发生弯曲变形,达到所需要。

它的特点是:板料对中方便,工艺通用性广,可以校正扭斜,错边缺陷,可以既位装配点焊。但滚筒多。质量体积大,结构复杂。上下辊夹持力使工件受氧化皮压伤严重。两侧辊相距较远,对称卷圆曲率不太准确,操作技术不易掌握,容易造成超负荷等误操作。

2.2方案的确定

通过上节方案的分析,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,最后形成我的设计方案,12×2000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。四辊卷板机结构复杂造价又高。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。

2.3本章小结

通过几种运动方案的分析,双辊卷板机虽然不需要预弯,但只适合小批量生产,而且弯曲板厚受限制。四辊卷板机通用性广,但其质量体积大而且操作技术不易掌握。对称三辊卷板结构简单、紧凑、质量轻、易于制造等优点。经过相比较下最终决定采用三辊卷板机。

第3章传动设计

对称上调式三辊卷板机如图3.1所示:

图 3.1 对称上调式三辊卷板机

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。

3.1传动方案的分析

卷板机传动系统分为两种方式:

3.1.1齿轮传动

电动机传出的扭距通过一个有保护作用的联轴器,传人一个有分配传动比的减速器,然后功过连轴器传人开式齿轮副,进入带动两轴的传动。如图3.2所示。

图3.2齿轮式传动系统图

这种传动方式的特点是:工作可靠,使用寿命长,传动准确,效率高,结构紧凑,功率和速度适用范围广等。

3.1.2皮带传动

由电动机的转距通过皮带传人减速器直接传人主动轴。如图3.3所示:

图3.3 皮带式传动系统图

这种传动方式具有传动平稳,噪音下的特点,同时以起过载保护的作用,这种传动方式主要应用于具有一个主动辊的卷板机。

3.2 传动系统的确定

鉴于上节的分析,考虑到所设计的是三辊卷板机,具有两个主动辊,而且要求结构紧凑,传动准确,所以选用齿轮传动。 3.2.1 主传动系统的确定

传动系统如图3.4所示:

图 3.4 传动系统图

所以选用了圆柱齿轮减速器,减速比i=134.719,减速器通过联轴器和齿轮副带动两个下辊工作。 3.2.1副传动系统的确定

为调整上下辊间距,由上辊升降电动机通过减速器,蜗轮副传动蜗轮内螺母,使螺杆及上辊轴承座升降运动,为使上辊、下辊轴线相互平行,有牙嵌离和器以备调整,副传动系统如图3.4所示。

需要卷制锥筒时,把离和器上的定位螺钉松开,然后使蜗轮空转达到只升降左机架中升降丝杆的目的。

3.3 本章小结

收集资料对各种运动方式进行分析,在结合三辊卷板机的运动特点和工作的可靠性,最后主传动采用齿轮传动,副传动采用蜗轮蜗杆传动。

上辊传动压下系统

下辊住传动系统

第4章 动力设计

4.1主电机的选择和计算

4.1.1 上下辊的参数选择计算

1. 已知设计参数

加工板料:Q235-A [1] 屈服强度:σs =235MPa 抗拉强度:σb =420MPa 辊材:50Mn 屈服强度:σs =930MPa 抗拉强度:σb =1080MPa 硬度:HBS 229≤HB

板厚:612s =~mm 板宽:b=2000mm

滚筒与板料间的滑动摩擦系数:18.0=m 滚筒与板料间的滚动摩擦系数:f =0.8 无油润滑轴承的滑动摩擦系数:05.0'=m 板料截面形状系数:5.11=K 板料相对强化系数:6.110=K 板料弹性模量: E=2.06×106MPa 卷板速度:6V ≥m/min

2. 确定卷板机基本参数[14]

下辊中心矩:()s t 40~12==390mm 上辊直径:1

1~1.3 1.1a D t ??= ???

=300mm 下辊直径:()a c D D 9.0~8.0==240mm 上辊轴直径:()a a D d 6.0~5.0==180mm 下辊轴直径:()c c D d 6.0~5.0==130mm 最小卷圆直径:()a n D D 5.2~25.1==600mm 筒体回弹前内径: 1212/2n s D

D D

K SK D ES

δ'=++()

=506.607mm

4.1.2 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

518.12664

.0607

.5064.0

=='='n D D mm

0.40.41266.51812

'639.25922

n D S R ++=

==mm 0.40.4390

22sin 0.235639.2596120'22

c t s D R α=

==++++

0.40.242tg α=

2)板料由平板开始弯曲时的初始弯矩M 1

4711 1.5 4.810235 1.69210s M K W δ==???=? kgf·mm

W 为板材的抗弯截面模量。224200012 4.81066

BS W ?===? 3)板料变形40%时的最大弯矩M 0.4

00.410.4()2'K S M K W R =+

s δ?411.612

(1.5) 4.8102352639.259

?=+????71.81510=? kgf·mm 4)板料从0.41''n R R M ∞卷制到时的变形弯矩

110.40.4011()(

)''4

c

n D M M M R R =+- 7611240(1.692 1.815)10 3.29210639.2594?

?=+??-?=? ?∞??

kgf·mm

上辊受力:

()7

50.40.4

'0.40.422 1.81510 2.32510639.25960.2422a M P S R tg α??===?+???+ ??

?kgf

下辊受力:

()7

50.40.4

'0.40.4 1.81510 1.19710639.25960.2352c M P S R Sin α?===?+???+ ??

?kgf

5)消耗于摩擦的摩擦阻力矩2n M

()20.40.422a c

n a c a

c c

a

d D M f P P m P m P d D ''=+++

()555180240

0.8 2.325 1.1922100.06 2.325100.06 1.197101302300

=?+??+???

?+??? =62.31510? kgf·mm

6)板料送进时的摩擦阻力矩T M

()22

c a

T a c a

a D d M f P P m P D '=++

()55180240

0.8 3.292 2.3252100.06 3.292102300

=?+??+???

?

61.38110=? kgf·mm 7)拉力在轴承中所引起的摩擦阻力矩3n M ()()1553130

32.9213.81100.06 1.51910240

n T c

n c

M M m d M D '+?=

=+???

=? kgf·

mm 8)卷板机送进板料时的总力矩p M

56

0.18 1.19710240 5.17110p c c M mP D ==???=? kgf·

mm 9)卷板机空载时的扭矩4n M :

1G :板料重量G 1:

22

6

17.8102222n n D D S S G b ππ-??????=+--????? ? ?????????

22

6600126001220007.810588.1062222ππ-??????=+--???=?? ? ?????????

kg

2G :联轴器的重量[8] : 选ZL10,2G =180.9kg 3G :下辊重量:

2

63240227.81025001764.3182G ρνπ-??

==?????= ???

kg

()41232

c

n d M m G G G '=++?

()3130

0.06588.106180.91764.3189.88102

=?++?

=? kgf·mm 10)卷板时板料不打滑的条件:

14n T n p M M M M ++<

66314 3.29210 1.381109.8810n T n M M M ++=?+?+?64.68210=? kgf·mm

65.17110p M =? kgf·

mm 因为14n T n p M M M M ++<,所以满足。

11)驱动功率:

61234 5.76910n n n n n M M M M M =+++=? kgf·mm

2[]2q n c d V

N M P f D μη

=++∑()

65

20.1[5.76910 3.522100.80.0675]7.9542400.8

?=?+?+?=?()kw

2. 成形70%时

1)板料成型70%的基本参数

0.7'506.607'723.7240.70.7n D D ===mm

'0.70.7'367.8622

n D S R +==mm

0.7

0.7390

220.395367.8626120'22

c t

Sin D S R α===++++

0.70.429Tg α=

2)板料变形70%时的最大弯矩M 0.7

4

0'0.70.711.6121.5 4.810235(2)2367.862s K S M K W R σ?????=+=+??? ? ??????

? 71.90510=? kgf·mm

7

'

50.70.7

0.70.7

22 1.90510 2.3761012(367.862)0.429'22a M P S R Tg α??===???+?+ ???kgf

7

'

50.70.7

0.70.7

1.90510 1.2891012(367.862)0.395'22c M P S R Sin α?===?????+ ??

?kgf

3)板料从0.40.71''n R R M 变化到时的板料变形弯矩

()4

114.07.07.04.01c

n n D R R M M M ?

??? ??-+= ()7611240

1.851 1.90510

2.60110367.862639.2594??=+??-?

=? ???

kgf·mm 4)消耗于摩擦的扭矩2n M

()''2'2''

2a c

n a c a c c a

d D M f P P M P M P d D =++?+ ()555180240

0.8 2.3762 1.289100.06 2.376100.06 1.289130102300

=?+??+????+???62.42810=? kgf·mm

5)板料送进时的摩擦阻力矩T M

()''

'2'2c c

T a c a a

d D M f P P M P D =++? 55

6

1802400.8(2.7362 1.289)100.06 2.73610 1.42310

2300

=?+??+????

=

? kgf·mm 6)拉力在轴承中所引起的摩擦损失3n M

()()6631130

2.60110 1.423100.06240

c n n T c

d M M M m D '

=+=?+??? 51.30810=? kgf·mm 7)机器送进板料时的总力矩p M

56

0.18 1.28910240 5.56810p c c M MP D ==???=? kgf·

mm 8)卷板机空载时的扭矩349.8810n M =? kgf·mm 9)板料不打滑的条件

63614 2.601109.8810 1.42310n n T M M M ++=?+?+?64.03310=? kgf·mm

因14n n T P M M M M ++<,所以满足。 10)驱动功率

1234n n n n n M M M M M =+++

66(2.601 2.4280.13080.00988)10 5.16910=+++?=? kgf·mm

2[]2q n c d V

N M P f D μη

=++∑()

65

20.1[5.16910 3.665100.80.0675]7.4082400.8

?=?+?+?=?()kw

3.成形90%时

1) 板料成型90%的基本参数 0.9'506.607

'562.8990.90.9n D D =

==mm '

0.9562.89912287.452

R +==mm

0.90.920.472'22

c

t

Sin R α=

=++

0.90.535Tg α= 2)板料变形为90%时的最大弯矩M 0.9

400.910.911.6121.5 4.8102352'2287.45s K S

M K W R σ?????=+

=+??? ? ??

????

71.96510=? kgf·mm 7

50.90.90.90.9

22 1.96510' 2.5031012(287.45)0.535'22a M P S R Tg α??===???+?+ ???kgf

7

50.90.9

0.90.9

1.96510 1.4191012(287.45)0.472'22c M P S R Sin α?===???+?+ ???

kgf

3)板料从0.70.91''n R R M 变化到时的板料变形弯矩

()10.70.90.9

0.7114c

n D M M M R R ??=+- ?

?? 711240

(1.905 1.965)10287.45367.8624

??=+??-?

??? 61.76610=? kgf·mm

4)消耗于摩擦的扭矩2n M

小型三辊卷板机设计(有全套图纸)

目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 第1章绪论 (1) 第2章方案的论证及确定 (5) 2.1方案的论证 (5) 2.2方案的确定 (7) 2.3本章小结 (7) 第3章传动设计 (8) 3.1 传动方案的分析 (8) 3.1.1 齿轮传动 (8) 3.1.2 皮带传动 (8) 3.2 传动系统的确定 (9) 3.2.1 主传动的确定 (9) 3.2.2 副传动的确定 (9) 3. 3 本章小结 (9) 第 4 章动力的设计 (10) 4.1 主电机选择和计算 (10) 4.1.1上下辊的参数选择 (10) 4.1.2主电机的功率确定 (10) 4.2 上辊的校核 (19) 4.2.1上辊结构及受力图 (20) 4.2.2刚度校核 (20) 4.2.3上辊强度校核 (21) 4.2.4疲劳强度安全校核 (21)

4.2.5上辊在卸料时的校核 (22) 4.3 下辊的校核 (22) 4.3.1下辊结构及受力图 (23) 4.3.2下辊刚度校核 (24) 4.3.3下辊弯曲强度校核 (24) 4.3.4下辊疲劳强度校核 (24) 4.4 本章小结 (26) 第 5 章减速器的设计 (27) 5.1 传动方案的分析和拟定 (27) 5.2 减速器传动比的分配与计算 (27) 5.2.1总的传动比 (27) 5.2.2传动比的分配 (27) 5.3 减速器传动装置总的传动比和各级传动比的分配 (27) 5.3.1各轴转速 (28) 5.3.2各轴功率 (28) 5.3.3各轴转矩 (28) 5.4 齿轮传动设计 (29) 5.4.1第一级传动设计 (29) 5.4.2第二级传动设计 (33) 5.4.3第三级传动设计 (36) 5.5 蜗轮、蜗杆传动设计 (38) 5.5.1材料的选择 (39) 5.5.2参数的选择 (39) 5. 6 轴的设计校核计算 (40) 5.6.1四个轴的结构设计 (41) 5.6.2轴的校核计算 (42) 5.7 轴承校核 (45) 5.7.1参数 (46) 5.7.2求轴承受到的径向力 (46)

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122000 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

目录 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 (13) 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)

三辊卷板机机械工作原理

三辊卷板机机械工作原理 卷板机机械工作原理:通过驱动带动传动滚筒利用滚筒与铁板之间的摩擦力来带动另外两个滚筒转动, 卷板机从而把铁板卷成园筒状。通过支架上的两根调节丝杆可以改变上下滚筒之间的距离, 从而可以调整加工件的厚度和直径。电气工作原理, 采用正、反转控制电路, 主线路采用短路保护和过热保护本装置主要由电机、减速器、3 个直径 108 的滚筒、两根调节丝杆、支架及底座等六大部分组成。 其减速器部分采用蜗轮、蜗杆与直齿圆柱齿轮相互配合的两级减速装置, 底座及支架均采用槽钢焊接而成, 上滚筒通

过调节丝杆与支架相连, 下滚筒通过滚筒座与底座相联接 带传动是把环形带紧套在主动轮和从动轮上的一种传动形式。由于其中心距变化范围广、结构简单、传动平稳、能缓冲、制造成本低, 所以应用广泛。皮带轮与轴联接常用键联接的间隙配合。这里介绍皮带轮与轴联接一种新形式。 卷板机是用来弯曲金属板材的锻压设备,是锅炉、造船、石化、金属结构、水泥机械、化工机械、机械制造及维修等部门的关键设备之一。卷板机随着卷板机卷板能力的不断增大,工程上对卷板机设计的要求不断提高。机架作为荷载的主要承受构件,受力情况复杂,是设计的主要部件之一。但一直以来,卷板机设计主要采用经验和类比设计,而在实际工程应 用中,曾发生大型三辊卷板机机架的强度和刚度不够现象。本文利用有限元分析方法,对某公司设计的一新型卷板机机架进行了强度和刚度分析,为该型卷板机机架的优化设计奠定了基础。在分析中,分别建立了机架的板壳有限元模型和平面应力有限元模型。 通过将两种模型的计算结果进行对比,为复杂结构的简单定性分析提供了一种有效的方法设计中的新型卷板机的主传 动侧机架(以下简称机架),该机架的长×宽×高为 5.35m×5.45m×0.72m。机架由左、右半机架、缸套用螺栓和斜键联结而成。左右半机架分别由上联接体、下联接体和

机械毕业设计1490小型三辊卷板机设计

第1章绪论 1.1概述 机械加工行业在我国有着举足轻重的地位,它是国家的国民经济命脉。作为整个工业的基础和重要组成部分的机械制造业,任务就是为国民经济的各个行业提供先进的机械装备和零件。它的规模和水平是反映国家的经济实力和科学技术水平的重要标志,因此非常值得重视和研究。 卷板机是一种将金属板材卷弯成筒形、弧形或其它形状工件的通用设备。根据三点成圆的原理,利用工件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、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。 卷板机的工作能力是指板材在冷态下,按规定的屈服极限卷制最大板材厚度与宽度时最小卷筒直径的能力。国内外采用冷卷方法较多。冷卷精度较高,操作工艺简便,成本低廉,但对板材的质量要求较高(如不允许有缺口、裂纹等缺陷),金相组织一致性要好。当卷制板厚较大或弯曲半径较小并超过设备工作能力时,在设备允许的前提

三辊卷板机开题报告

题目的来源 三辊卷板机的设计 1 题目来源 题目名称:三辊卷板机的设计 题目来源:生产实际 题目类别:毕业设计 2 研究的目的和意义 研究目的和意义:卷板机是一种将金属板材弯卷成筒体、锥体、曲面体或其他形体的通用成型设备。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。该设备广泛用于锅炉、造船、石油、化工、金属结构及机械制造行业。 关于卷板机的分类,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型式等来分类,一般分为: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等)、四辊卷板机、特殊用途卷板机(有船用卷板机、锥体卷板机、双辊卷板机等) 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被广泛应用。但在低速大扭矩的卷板机上,如采用机械传动,会使传动系统体积庞大,电动机功率大,启动时电网波动也较大,所以目前液压传动越来越多地在卷板设备中得到采用。近年来,有工作辊的移动采用液压驱动但主驱动仍为机械传动的机液混合传动卷板机,也有全部动作均采用液压驱动的全液压式卷板机。采用液压驱动能降低机器的能耗,便于工作压力、卷板速度的调节以适应不同的工况,便于实现自动控制。因此,开展液压三辊对称式卷筒机动力及传动系统的设计,对造船和制造一些合格的各种截面形状罐及一些金属结构及机械制造行业有着非常重要的意义。 3 阅读的主要参考文献及资料名称

[1] 苏联莫施宁.卷板机(第一版)[M].北京:机械工业出版社,1970. [2] 周国盈.带钢卷取设备.冶金工业出版社,1992. [3] 苏传德.卷板机驱动功率的计算[J].山东冶金.1999.6(3):42-43 [4] 范宏才.现代锻压机械[M].北京:机械工业出版社,1994. [5] 李强.对称式三辊卷板机的受力及驱动功率计算分析.锻压技术[J].2007 [6] 压力加工手册.日本塑性加工学会编.机械工业出版社,1984. [7] 巩云鹏.田万禄.张祖立.黄秋波主编. 机械设计课程设计[M].东北大学出版社.2000. [8] 单辉祖主编.材料力学教程.高等教育出版社.2006 [9] 段鹏文.毛君主编.工程机械.中国华侨出版社.2002 [10] 马壮.赵越超.马修泉主编.工程材料与成型工艺.东北大学出版社.2006 [11] 王昆,机械设计基础课程设计,北京:高等教育出版社,1996年 [12] 濮良贵.纪名刚,机械设计(第七版),北京:高等教育出版社,2001年 [13] 刘鸿文.材料力学第4版[M].高等教育出版社,2004年 [14] 黄大宇,梅瑛. 机械设计课程设计[M].吉林大学出版社,2006年 [15] 成大先.机械设计手册(单行本):常用设计资料[S].北京:化学工业出版社,2004年 4 国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向 4.1 国内外卷板机的研究现状 卷板机产业将保持高速增长并带动铸造卷板机制造工业的发展,中国卷板机工业的总产值仍比2010年增长了25%,由于我国卷板机生产成本较低,远远高于国家GDP 平均增值,中国高端卷板机工具产品的需求仍客观存在,应继续推进行业管理,建立公平、合理的铸造卷板机价格体系。 我国卷板机行业以平均15%以上的速度快速增长,中国经济保持持续增长,我国卷板机行业以平均15%以上的速度快速增长,精密铸造卷板机市场异常活跃,进一步规范卷板机市场,尤其是与精密铸造工业密切相关的轿车增长较快,增大了对复杂、精密铸造卷板机的需求,随着卷板机制造技术的完善和质量的提高。 卷板机对国家的发展有着很大的影响,我国已经进入卷板机生产、消费、出口大国的行列,提高产品质量和强化服务意识,我国已经进入卷板机生产、消费、出口大

卷板机

中煤龙化化工公司企业标准 卷板机维护检修规程 QJ/HQ06. 1总则 适用范围 本规程适用于我厂机加、焊接、起重、探伤、成形设备的维护与检修。 本规程适用于卧式冷卷板材成圆形及锥形等筒体的大、中、小型三辊及四辊卷板机维护与检修。 结构简述 对称型三辊卷板机(机械传动) 由机架、上、下辊,蜗杆副、减速器、联轴器等主要部件组成。其主动辊的左、右旋转和从动辊的上升与下降,分别由不同的电动机驱动。 水平下调式三辊卷板机(液压传动) 由机架、全主动上、下辊,行星减速器、液压马达、液压传动系统和电气控制系统、自动调平和数字显示等主要部件组成。 1.2.3 全液压四辊卷板机 由左、右机架、上、下辊,侧辊、拖辊、行星齿轮减速器、液压马达、倒头装置、翘起装置等组成。其上、中、下辊为主传动,具有自动调平和数字显示。下辊,侧辊的升降为辅助传动。主传动和辅助传动均为液压传动。 主要技术性能(见表1) 2设备完好标准 2.1零部件完整齐全,质量符合要求 2.1.1 机床的零、部件完整齐全,质量符合要求。随机附件基本齐全,保管妥善。 2.1.2 基础、机座稳固可靠,地脚螺栓和各部螺栓连接紧固、齐整,符合技术要 求。 2.1.3 安全防护装置齐全完整,使用可靠。 2.1.4 操作系统及指示仪表完整、灵敏、准确。 2.1.5 液压及润滑管路安装合理,牢固完整,标志分明,通畅清洁,符合技术要 求。 2.1.6 电气安装合理,牢固完整,标志分明,通畅清洁,符合技术要。电气元、 器件灵敏、准确、可靠。 2.1.7 各相对运动部位及零件无严重拉、研、碰伤。 2.2 设备运转正常,性能良好 中煤龙化化工公司2009—6—4 2009—6—4实施

卷板机设计课程设计

第1章绪论 近些年随着原子能、石油化工、海洋开发、宇航、军工等部门的迅速发展,卷板机作业的范围正在不断的扩大,要求也在不断提高,现在卷板机已经广泛应用于锅炉、造船、石油化工、航空、水电、装潢、金属结构等行业中,用于将金属板材卷制成圆柱、圆锥或者将任意形状卷曲成圆柱形或其一部分。 1.1卷板的分类及特点 卷板按照工作状况分为:冷卷和热卷两种。冷卷的精度高,操作方便,要求钢板不能有缺口及裂缝等缺陷,有时还需在滚弯前进行正火或退火处理。热卷的最大缺陷是产生氧化皮及明显热膨胀。因此,只有当弯制的板超过机器的冷卷能力或弯曲较大时,才能使用热卷法,但冷卷的板料厚度范围目前正在日益扩大。生产也应根据不同卷制方法的特点结合具体情况适当选用。例如有些不允许冷卷的刚度太差,而且弯曲困难。如果采用温卷的方法就比较合适。 1.2卷板机的分类及特点 卷板机按照辊筒数量布置形式分为:四辊式卷板机和三辊式卷板机,其中三辊又可以分为对称式和不对称式两种。对称式三辊卷板机:结构紧凑,重量轻,易于制造、维修,投资小,两侧辊可以作得很近,成形准确。但是剩余直边大,一般对称三辊卷板机减小剩余直边比较麻烦。(如图1.1-1所示)不对称三辊卷板机是一根下辊轴和上辊轴中心水平距离到极小位置,另一根下辊轴放在侧边,所以滚出的零件仅起始端有直边。这样在滚零件时,正反两次辊制就可以消除直边问题。(如图1.1-2所示)其缺点为:在滚弯时大大增加了辊轴的弯曲力,使辊轴容易弯曲,影响零件的精度,坯料需要调头,弯边,操作不方便,辊筒受力较大,弯卷能力较小。 图1.1-1非对称式卷板机图1.1-2对称式卷板机

卷板机按辊位调节方式可以分为:上调式和下调式两种,其中上调式可以分为横竖上调式(机械或液压调节);垂直上调式;下调式又可以分为不对称下调式(机械或液压调节);对称下调式(含垂直下调式)(液压调节)水平下调式(液压调节)。 垂直下调式:结构简单、紧凑;剩余直边小,有时设计成上辊可以沿轴向抽出的结构。它的缺点是:弯板时,板料有倾斜动作,对热卷及重型工件不安全,长坯料必须先经初弯,否则会碰地面。 水平下调式:较四辊卷板机的结构紧凑,操作方便剩余直边小,坯料始终保持在同一水平面,进料安全方便。其缺点是:上辊轴承间距较大,坯料对中不如四辊卷板机方便。 横竖上调式:如图1.1-3,调节辊筒的数目最少,具有各种三辊的优点,而且剩余直边小。其缺点:设计时结构复杂不易处理。 图1.1-3横竖上调式图1.1-4立式卷板机按照辊筒方位,可以分为立式和卧式。按上辊受力类型,可以分为闭式(上辊中部有托辊)和开式(上辊无中部托辊),其中开式又可以分为有反压力装置的和无反压力装置的。 立式:如图1.1-4,消除了氧化皮压伤,矩形板料可保证垂直进入辊间,防止扭斜,卷薄壁大直径,长条料等刚性较差的工件时,没有因自重而下榻的现象,板样测量较准,占地面积小。其缺点是:短工件只能在辊筒下部卷制,辊筒受力不均匀,易呈锥形;工件下端面与支撑面摩擦影响上下曲率的均匀性,卸料及工件放平料不方便,非矩形坯料支持不稳定。 闭式:如图1.1-5 没有活动轴承机构结构较简单,上辊加中间支承辊后可作得很细可弯到较大的曲率,上辊刚度好,工件母线直线度好,下辊间距小,可卷薄板且曲率较准确,上辊行程大,有足够的位置装模具,可以作长拆边机用,但只能卷制圆心角小于180度的弧形板。

三辊卷板机的毕业设计

三辊卷板机的设计 作者伟人 指导教师宋诚生 摘要:卷板机是一种将金属板材弯卷成筒体、锥体、曲面体或其他形体的通用成型设备。本设计旨在设计出用于卷制最大厚度为10mm、最大宽度为2000mm钢板的卷板机。本文首先简单介绍了卷板机的分类、工作原理及在我国的发展情况。结合任务书要求,通过对常用机构类型的论证,选择了本课题的对称式三辊卷板机。由分析整个卷板运动,将其分为主运动和辅运动。论证确定了主运动和辅运动的传动系统方案后,经过计算工作机构的工作功率及运动参数,选择电动机的型号。再对传动系统中各传动装置分别进行类型选择、材料及热处理选择、设计计算和校核。设计和校核工作机构的材料和尺寸后,对轴、轴承、联轴器和键进行设计计算,最后简述了机架的设计。 关键词:三辊卷板机参数化设计校核 The Design of The Three Roller Coiling Machine Abstract:The bending machine is a common molding equipment which could bend plate into a cylinder, cone, curved body or other body .This design is aimed to design the bending machine rolling the maximum thickness of 10mm, maximum width of 2000mm plate .This article first briefly describes the classification of the bending machine, working principle and development in China. Through the demonstration of the common types of institutions and the task book , having chosen this three roller coiling machine. By the analysis of the entire coiling movement, it could be divided into the main and the auxiliary movement. After determining the drive system program of the main and the auxiliary movement , then calculating the power of working bodies and motion parameters, reaching the model of motor .And select the type of transmission system , materials and heat treatment , design calculations and check. Design and check the materials and size, shaft, bearings, couplings and key design calculations, the final rack design. Key words:The three roller coiling machine Parameter design Check

卷板机常见故障及维修探讨

卷板机常见故障及维修探讨 卷板机在工业生产中非常常见,但是卷板机由于自身的原因在生产过程中容易出现故障。文章通过对卷板机进行简单的介绍,对卷板机常出现的两种故障以及解决的方法进行分析,希冀为以后在卷板机故障维修方面提供一份可供参考的资料。 标签:卷板机;故障;维修 1 卷板机简介 卷板机是一种将金属板料弯卷成简体、锥体、曲面体或其他形体的一种专用锻压机械设备,它在化工、锅炉以及造船等机械行业应用广泛。根据卷板机适用范围的不同,从辊数上将卷板机分成三辊卷板机和四辊卷板机。其中,三辊卷板机又分为上辊万能式三辊卷板机、对称式三辊卷板机卷板机、水平下调式三棍卷板机以及弧线下调式卷板机。从传动方式上可分为液压式三辊卷板机和机械式三辊卷板机。 液压式的三辊对称卷板机主要有下面几个特點:(1)这种卷板机的上辊能够垂直的升降,升降的动力是由液压缸内的活塞运动而提供的;(2)下辊可以进行旋转运动,通过使用减速机的齿轮啮合来提供扭矩,下辊的下部有托辊,并且可以进行调节;(3)上辊的形状为鼓形,这样可以提高制品的直线度,可以加工超长规格的各种截面形状罐。 机械式三辊卷板机分为对称和非对称:(1)机械三辊非对称式。 该机的主要特点为三辊非对称式的结构形式,上辊是主传动,下辊是垂直运动,上下辊齿轮的进行啮合,同时作为主传动;边辊座升降运动可以实现卷圆和预弯的双重功能。结构紧凑,维修起来比较方便。(2)机械式三辊对称式。这种卷板机的结构为三辊对称式,通过涡轮蜗杆的传动进而实现上辊在两个下辊的中间做垂直升降运动,两个下辊作旋转运动,通过减速机的齿轮啮合来提供扭矩。但是该机有一个明显的缺点就是它需要借助其他的设备进行预弯。 2 常见故障及分析 由于卷板机在工作时会承受较大的载荷,因此在使用的过程中卷板机会出现许多的故障,下面我们介绍两种常见的故障以及处理的方法。 2.1 卷板机主轴断裂及修复 某机械厂1台WIIY-50x3000卷板机,在生产使用一年之后主轴就产生了裂缝,用超声波探测仪进行探伤检查发现主轴的组织类型分为两部分,一部分是锻造件,另一部分时铸造件,没有达到国标的二级探伤要求。为了更加准确的查明

三辊卷板机设计

摘要 本设计是关于对称式三辊卷板机的设计,主要对卷板机上、下辊及减速器进行设计和计算。 设计前部分详细阐述了卷板机上、下辊结构设计和受力分析。板机结构型式为三辊对称式,在该结构中上辊下压提供压力,两下辊做旋转运动,为卷制板材提供扭矩。它具有结构简单、体积小、重量轻、经济、等优点。动力源则选择了YZ系列YZ160L —6型电机,其工作特性优于Y系列电机,适用于有轻微震动,正反转且转速不高的场合。 总体设计后部分所涉及的减速器采用了三级展开式圆柱齿轮结构。齿轮材料为40Cr,并经调质及表面淬火。校核齿轮、轴、键、轴承确保了设计的实际可行性。 关键词:卷板机;电动机;减速器;键;齿轮

ABSTRACT This design is about the three-roller symmwtry rolling machine,mainly calcats the up and down roller and the decelerator During the front process of the design,the rolling machine`s structucre design and the analysis of strength are described. The rolling machine` structure is three-roller symmetry. Pressure provides pressure under owing structure the above-average roller , the roller does revolution sport under two , sheet material provides moment of torsion to roll of system.It has a series of advantages such as simply structure,small volume,light weight,economical and so on.YZ type YZ-160L-6 motor is selected as the power source,which adapts situation such as slience quenching and light reverse velocity. The last part of the paper is ahout decelerator which is choosing triple expanding columm gear constiuction .The material of gear is 40Cr which has been hardening surface.The gears, axes, keys, bearings are checked, so to confirm this design is practical Key words: Rolling machine;Motor;Decelerator;Key;Gear

三辊卷板机纯英文

Analytical and empirical modeling of top roller position for three-roller cylindrical bending of plates and its experimental verification A.H. Gandhi, H.K. Raval Abstract:Reported work proposes an analytical and empirical model to estimate the top roller position explicitly as a function of desired (final) radius of curvature for three-roller cylindrical bending of plates, considering the contact point shift at the bottom roller plate interfaces. Effect of initial strain and change of material properties during deformation is neglected. Top roller positions for loaded radius of curvature are plotted for a certain set of data for center distance between bottom rollers and bottom roller radius. Applying the method of least square and method of differential correction to the generated data, a unified correlation is developed for the top roller position, which in turn is verified with the experiments, on a pyramid type three-roller plate-bending machine. Uncertainty analysis of the empirical correlation is repo rted using the McClintock’s method. Keywords: Roller bending,Springback,Analytical study,Empirical modeling, Uncertainty analysis 1. Introduction Large and medium size tubes and tubular sections are extensively in use in many engineering applications such as the skeleton of oil and gas rigs, the construction of tunnels and commercial and industrial buildings (Hua et al., 1999). The hull of ships may have single, double or higher order curvatures, which can be fabricated sequentially; first by roll forming or bending (to get the single curvature), and then line heating (to get the double or higher order curvature). As roller bending is performed at least once in the sequential process, its efficient performance is a prerequisite for the accurate forming of the double or multiple curvature surfaces (Shin et al., 2001). In view of the crucial importance of the bending process, it is rather surprising to find that roller-bending process in the field has been performed in a very nonsymmetrical manner. Normal practice of the roller bending still heavily depends upon the experience and skill of the operator. Working with the templates, or by trial and error, remains a common practice in the industry. The most economical and efficient way to produce the cylinders is to roll the plate through the roll in a

x2500三辊卷板机使用说明书机械部分

1 机器的型号、名称、用途、基本参数 1.1 产品型号、名称 产品型号: W11XNC-20×2500 名称: 20×2500毫米水平下调式三辊卷板机 1.2 机器的用途 该机为水平下调式三辊卷板机,用于金属板材的弯曲成型,可将金属板材一次上料,不需调头即可完成板材两端部预弯和弯卷成型,卷制成各种规格圆形或弧形工件,还可用于成型工件的校圆,该机是石油、化工、锅炉、造船、机车车辆、金属结构及机械制造等行业最为理想的弯曲成型设备。 2 机器的主要结构概述 本机上、下辊均为主驱动辊,机器的机架、底座为钢板焊接,辊

子为锻钢件(上辊为50Mn,下辊为42CrMo),上辊主传动由22KW电机通过行星减速机驱动,下辊由液压马达及齿轮驱动,三个工作辊均为主动辊。上辊升降运动由安装在底座两端的的油缸驱动,下辊水平移动由安装在底座侧面的水平移动油缸驱动,上辊升降运动的位移量和下辊水平移动的位移量由显示器显示。 为便于成型筒体工件的卸料,机器上辊左端设有液压倾倒轴承体,右端尾部设有平衡拉杆机构,以保证倾倒轴承体倾倒后上辊悬空始终处于平衡状态(如倾倒轴承体倾倒后上辊不能保持平衡,可调节此机构)。 机器的上下辊位移采用NC自动调整,使液压系统驱动下的辊子位移的同步精度达到规定值,移动量有数字显示。整机结构图见图2-1。 3 机器传动系统 3.1 主传动机构 上辊传动线速度约为4m/min,是由22KW带制动电机驱动行星齿轮减速器,经联轴器直接与上辊联接,带动上辊正反转动,能确保在传动中准确定位,操作方便。具体结构见图3-1。 下辊传动的线速度约为4 m/min,由液压马达通过齿轮传动使两下辊转动,卷制不同板材筒件的实际线速度不同,由液压系统控制调节。详见图3-2。 辅助传动机构 上辊升降、下辊水平移动及倒头立起与倒下,为辅助传动系统。 4 液压系统(见系统原理图4-1) 本机的液压驱动为开式系统,电机额定功率为,额定工作压力为20MPa,用于驱动下辊油马达旋转系统油缸的升降。由电磁溢流阀进行空载起动,压力调整,过载卸荷,通过耐震压力表观察压力调节范围及压力波动情况。 系统为开关控制形式,电磁换向阀得电情况决定执行元件的工况(系统中油缸的升降定位,液压马达的正反向旋转)。由液控单向阀对执行元件进行保压,下辊马达的旋转速度由调速阀调节控制. 本系统工作介质为30#~40#普通液压油,经精细滤油车(≤10μ)由空气滤清器向油箱内注满(油标上限)清洁的液压油,并从马达泻油口注满油液,试车前注意电机的旋转方向与标记一致,允许二次向油箱加油。 5 电气系统

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 目录 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 ......................................................

三辊卷板机毕业设计

三辊卷板机设计 摘要 本设计是关于对称式三辊卷板机的设计,主要对卷板机上、下辊及减速器进行设计和计算。设计前部分详细阐述了卷板机上、下辊结构设计和受力分析。板机结构型式为三辊对称式, 在该结构中上辊下压提供压力,两下辊做旋转运动,为卷制板材提供扭矩。它具有结构简单、体积小、重量轻、经济、等优点。动力源则选择了YZ系列YZ160L—6型电机,其工作特性优于Y系列电机,适用于有轻微震动,正反转且转速不高的场合。总体设计后部分所涉及的减速器采用了三级展开式圆柱齿轮结构。齿轮材料为40Cr,并经调质及表面淬火。校核齿轮、轴、键、轴承确保了设计的实际可行性。 关键词:卷板机;电动机;减速器;键;齿轮

Three Roller Bending Machine Design Abstract This design is about the three-roller symmwtry rolling machine,mainly calcats the up and down roller and the decelerator During the front process of the design,the rolling machine`s structucre design and the analysis of strength are described. The rolling machine`structure is three-roller symmetry. Pressure provides pressure under owing structure the above-average roller , the roller does revolution sport under two , sheet material provides moment of torsion to roll of system.It has a series of advantages such as simply structure,small volume,light weight,economical and so on.YZ type YZ-160L-6 motor is selected as the power source,which adapts situation such as slience quenching and light reverse velocity. The last part of the paper is ahout decelerator which is choosing triple expanding columm gear constiuction .The material of gear is 40Cr which has been hardening surface.The gears, axes, keys, bearings are checked, so to confirm this design is practical Key words: Rolling machine;Motor;Decelerator;Key;Gear

W11-12×2500三辊对称式卷板机

W11-12×2500三辊对称式卷板机 一、 设备技术参数 型号 技术参数 W11-12×2500 最大卷板厚度(mm) 12 最大卷板宽度(mm) 2500 板材屈服极限(MPa) 245 时最小卷筒直径(mm) 500 两下辊中心距(mm ) 300 卷板速度(m/min) 5.5 主电机功率(kw) 5.5kw 升降电机功率(kw ) 4kw 二、用途 三辊卷板机是金属板材弯曲、校正机械,专用于金属板材的成型、弯曲工作,可以将板材弯卷成各种规格的筒型、弧型,设备自带锥体卷制装置,可轻松进行锥形工件的卷制。 本机为对称式三辊卷板机,上辊升降为机械传动,两下辊为主动辊。轴承体翻转由手动完成,上辊升降动作由两机架下方的涡轮涡杆传动完成,确保其卷制过程中的稳定性,左右机架为该卷板机的主体,采用焊接结构,焊接完成后做消除内应力处理,两机架安装在整体焊接底座上,与主体尾部的主传动系统构成整机。机械的各动作由电器集中控制,由操作台操作。该设备结构紧凑,工艺简单,可减轻工人的劳动强度,主传动部分由电机通过制动器和减速机以每分钟约5.5米线速度完成板材卷制。 三、供货范围 1、机体 2、电控部分 3、次电机线路配件及必要的材料(电机线路控制柜到执行机构的接线) 4、油漆 最大板宽 最大板厚

5、技术资料(产品合格证、使用说明书、电气原理图、电气接线图与易损件图等)。 四、电器控制系统 机械各动作均由电控系统集中控制,按钮操作。 系统主要技术指标如下: 系统工作为380V 50Hz 环境温度为-5~45℃ 相对温度为5~8% 平均无故障时间为20000小时 为完成降压启动设备加装有自藕式变压器。 五、三辊卷板机设计、制造、安装和验收标准 JB/T8796-1998 卷板机、精度 JB/T1829-1997 锻压机械通用技术条件 GB17120-1997 锻压机械安全技术条件 JB/T8609-1997 锻压机械机械焊接技术条件 JB/ZQ4000.5 铸件通用技术条件 JB/ZQ4000.9 装配通用技术条件 JB/ZQ4000.10 涂装通用技术条件 GB/T5226.1-1996 工业机械电气设备 六、主要外协配套件情况简介 经过多年的经验积累,我公司筛选了一批质量可靠、性能优越、寿命时间长、售后服务好的外协配套厂家,配套件从出厂到进入我公司,都经过严格的审查考核。在这样的管理制度下,我公司也与兄弟厂家建立了友好的合作关系,从而保证了产品的质量,提高了我公司的信誉,拓宽了销售市场。 在外协配套件进厂后,我公司对所需进行加工的产品,对其工艺制作,机加工生产都进行了严格的工艺制定。 例如:毛坯辊的工艺过程

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