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1、1目录目录 1 绪论 .211 概述 .22 一般卷板机结构及特点分析 .321 辊卷板机 .322 三辊卷板机 .4221 对称式三棍卷板机结构及特点 .52.3 方案的确定 .53 传动设计 .532 主传动系统的确定 .64.1 主电机的选择和计算 .64.1.1 上下辊的参数选择计算 .64.1.2 主电机的功率确定 .74.2 上辊的设计计算校核 .154.2.1 上辊结构设计及受力图.154.2.2 刚度校核 .164.2.3 上辊强度校核 .174.2.4 疲劳强度安全强度校核 .174.3 下辊设计计算及校核 .1824.3.1 下辊结构及受力图.184.3.2 下辊刚度校核：
2、.194.3.3 下辊弯曲强度校核： .204.3.4 下辊疲劳强度校核 .205 减速器的设计计算 .2351 传动方案的分析和确定 .2352 减速器传动装置总的传动比和各级传动比的分配 .235.2.1 总的传动比 .2353 传动装置各轴的参数计算.245.3.1 各轴转速 .245.3.2 各轴功率 .245.3.3 各轴转矩 .2454 齿轮传动设计 .255.4.1 第一级传动设计.255.4.2 第二级传动设计： .292.轴承的润滑：因轴承的速度 V1.5-2m/s，故采用飞溅润滑。.32结 论 .33参考文献 .3331 1 绪论绪论1 11 1 概述概述卷板机是一种将金属
3、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
4、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。43） 、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
5、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 2 一般卷板机结构及特点分析一般卷板机结构及特点分析2 21 1 辊卷板机辊卷板机双辊卷板机的原理如图 2.1 所示：52.1 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
6、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
7、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6（最大加工板料 69mm） 。2 22 2 三辊卷板机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 22 21 1 对称式三棍卷板机结构及特点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
8、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 8590，翘起机构可把上工作辊翘起 13。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
9、烦。2.32.3 方案的确定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，7122000 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。3 3 传动设计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
10、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。83 32 2 主传动系统的确定主传动系统的确定图 3.2 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4.14.1 主电机的选择和计算主电机的选择和计算4.1.14.1.1 上下辊的参数选择计算上下辊的参数选择计算 1. 已知设计参数：加工板料：Q235-A 屈服强度：s=235MPa 抗拉强度：b=420MPa辊材：50 Mn 屈服强度：s=930MPa 抗拉强度：b=1080MPa硬度
11、：HBS229HB板厚：s=8-12 mm 板宽：b=2000mm 滚筒与板料间的滑动摩擦系数：m=0.18 滚筒与板料间的滚动摩擦系数：f =0.8（冷卷）9无油润滑轴承的滑动摩擦系数：=0.05板料截面形状系数：K1=1.5 （矩形）板料相对强化系数：K0=11.6 （A3 钢） 板料弹性模量： E=2.06105MPa卷板速度：V6 m/min2. 确定卷板机基本参数下辊中心矩：t=(1214)s =390mm 上辊直径：mmtDa3001 . 1 13 . 1 1 下辊直径： mmDDac2409 . 08 . 0上辊轴直径： mmDdaa1806 . 05 . 0下辊轴直径：1306 . 05 . 0ccDd最小卷圆直径：mmDDan6005 . 225. 1筒体回弹前直径：mmESDMDDnSn n607.506 210 其中。nDSKKMM20 100为常数，4.1.24.1.2 主电机的功率确定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
