《毕业论文(设计)-龙骨生产线—成型部件设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业论文(设计)-龙骨生产线—成型部件设计（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、天天 津津 理理 工工 大大 学学毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书题目：龙骨生产线题目：龙骨生产线成型部件设计成型部件设计完成期限：完成期限：2005 年年 3 月月 21 日至日至 2005 年年 6 月月 24 日日学院学院 天津理工大学天津理工大学 指导教师指导教师 魏魏 璇璇 专业专业 机械工程及自动化机械工程及自动化 职职 称称 副教授副教授 学生学生 袁袁 燕燕 系系 主主 任任 洪林洪林 接受任务日期接受任务日期 2005.3.21 批准日期批准日期 2005.3.21天津理工大学教务处制一、原始依据（文献综述等）1、综述 冷弯型钢是一种轻型、薄壁、断面惯性矩大、用途
2、广泛的高效型材，在汽车、建筑、交 通、农业等行业应用极为广泛。目前，冷弯型钢的品种已超过 1 万种，并有进一步增加的趋 势。全世界冷弯型钢的总产量超过 1000 万吨，占全世界钢材总产量的百分之三到四。由于 冷弯成型影响因素很多，产品品种繁多，因此理论解析十分困难，孔型和工具设计任务繁重， 长期依靠设计者的经验和反复的试制。70 年代国外开始使用计算机进行冷弯工具设计，从 此冷弯成型工具设计进入了一个新的发展阶段。国内也于 80 年代末以来，相继在冷弯成型 力学、冷弯成型实验分析技术、有限元分析技术等方面取得较大进展，从而有利的推动了冷 弯成型研究的发展。 采用辊式冷弯成型工艺方法可以获取多种
3、规格开口与空心断面（简单或异形复杂）的冷弯型钢产品。其广泛适应于各行各业部门的多种需要。由于冷弯型钢产品具有表面光洁、尺寸精度高、单位重量的断面性能优于热轧型钢产品，因此用前者取代后者，可取得节材与节能的双重效果，于是引起人们越来越广泛的重视与青睐。随着用户对冷弯型钢产品在品种、规格、质量和数量诸方面要求的不断渴求，更促进了辊式冷弯成型工艺技术正在迅猛的向前发展。2、样本、标准、参考文献龙骨图纸1 申永胜.机械原理教程.清华大学出版社.19992 吴宗泽主编 .机械设计师手册（上、下）.北京：机械工业出版社,2001,13 东北大学、3、环境AutoCAD 2004/CAXA、Windows
4、XP、Office 2003-Word本题目研究的具体内容及预期目标本题目研究的具体内容及预期目标一、具体内容 本设计题目为“龙骨生产线成型部件设计” ，完成此部件设计需完成如下 内容： 1、根据产品的形状及几何尺寸，确定所需轴的数目以及水平轴间距离。 2、根据产品材料的厚度及变形的复杂程度，确定压轴的强度、床身的强度 及减速机、电动机的功率与之相匹配。 3、根据产品的高度，确定垂直轴间的距离。 4、根据产品成型过程的运行速度及产品的高度，确定垂直俩压辊的轴间距。二、预期目标 完成整体装配图及全部零件图以及相关计算，使设计出的成型部件，要符 合各项指标要求，使之能生产出合格产品，以便日后投入生
5、产。本题目研究的思路及步骤本题目研究的思路及步骤本设计题目为“龙骨生产线成型部件设计” ，意在设计出的部件能够生产 出符合各项技术指标的轻刚龙骨。可根据现有的龙骨样品，对其结构特点进行 分析，再进一步延伸到成型部件的设计上来。设计此部件，需要以下步骤： 1、确定所需轴的数目以及水平轴间距离。 2、确定压轴的强度、床身的强度及减速机、电动机的功率与之相匹配。 3、确定垂直轴间的距离。 4、确定垂直俩压辊的轴间距。天津理工大学教务处制表本题目研究的具体进度安排本题目研究的具体进度安排3 月 21 日4 月 8 日：收集相关资料及原理方案设计4 月 9 日4 月 30 日：主体方案设计5 月 1 日
6、5 月 11 日：总体草图设计5 月 12 日6 月 1 日：完成全部图纸 6 月 2 日6 月 10 日：编写说明书 6 月 10 日6 月 15 日：准备答辩主要参考文献和资料主要参考文献和资料1 梁德本 叶玉驹.机械制图手册.机械工业出版社. 1987 .2 邱宣怀.机械设计（第四版）.高等教育出版社.19973 戴曙.金属切削机床.机械工业出版社.20044 任嘉卉，李建平，王之栋，等.机械设计课程设计.北京航空航天大学出版社.20015 吉林工业大学，吉林工学院，东北工学院.金属切削机床设计（上册）.上海科学技术出版社.19796 申永胜.机械原理教程.清华大学出版社.19997 吴
7、宗泽主编 .机械设计师手册（上、下）.北京：机械工业出版社,2001,18 东北大学40)的减速器。单级减速器的传动比如果过大，则其外廓尺寸将很大。二级和二级以上圆柱齿轮减速器的传动布置形式有展开式、分流式和同轴式等数种。展开式最简单，但由于齿轮两侧的轴承不是对称布置，因而将使载荷沿齿宽分布不均匀，且使两边的轴承受力不等。为此，在设计这种减速器时应注意：1)轴的刚度宜取大些；2)转矩应从离齿轮远的轴端输入，以减轻载荷沿齿宽分布的不均匀；3)采用斜齿轮布置，而且受载大的低速级又正好位于两轴承中间，所以载荷沿齿宽的分布情况显然比展开好。这种减速器的高速级齿轮常采用斜齿，一侧为左旋，另一侧为右旋，轴
8、向力能互相抵消。为了使左右两对斜齿轮能自动调整以便传递相等的载荷，其中较轻的龆轮轴在轴向应能作小量游动。同轴式减速器输入轴和输出轴位于同一轴线上，故箱体长度较短。但这种减速器的轴向尺寸较大。圆柱齿轮减速器在所有减速器中应用最广。它传递功率的范围可从很小至 40 000kW，圆周速度也可从很低至 60m/s 一 70ms，甚至高达 150ms。传动功率很大的减速器最好采用双驱动式或中心驱动式。这两种布置方式可由两对齿轮副分担载荷，有利于改善受力状况和降低传动尺寸。设计双驱动式或中心驱动式齿轮传动时，应设法采取自动平衡装置使各对齿轮副的载荷能得到均匀分配，例如采用滑动轴承和弹性支承。 圆柱齿轮减速
9、器有渐开线齿形和圆弧齿形两大类。除齿形不同外，减速器结构基本相同。传动功率和传动比相同时，圆弧齿轮减速器在长度方向的尺寸要比渐开线齿轮减速器约30。2、圆锥齿轮减速器它用于输入轴和输出轴位置布置成相交的场合。二级和二级以上的圆锥齿轮减速器常由圆锥齿轮传动和圆柱齿轮传动组成，所以有时又称圆锥圆柱齿轮减速器。因为圆锥齿轮常常是悬臂装在轴端的，为了使它受力小些，常将圆锥面崧，作为，高速极：山手面锥齿轮的精加工比较困难，允许圆周速度又较低，因此圆锥齿轮减速器的应用不如圆柱齿轮减速器广。3、蜗杆减速器主要用于传动比较大(j10)的场合。通常说蜗杆传动结构紧凑、轮廓尺寸小，这只是对传减速器的传动比较大的蜗
10、杆减速器才是正确的，当传动比并不很大时，此优点并不显著。由于效率较低，蜗杆减速器不宜用在大功率传动的场合。蜗杆减速器主要有蜗杆在上和蜗杆在下两种不同形式。蜗杆圆周速度小于 4m/s 时最好采用蜗杆在下式，这时，在啮合处能得到良好的润滑和冷却条件。但蜗杆圆周速度大于4m/s 时，为避免搅油太甚、发热过多，最好采用蜗杆在上式。 4、齿轮-蜗杆减速器 它有齿轮传动在高速级和蜗杆传动在高速级两种布置形式。前者结构较紧凑，后者效率较高。5.9.2 减速器的选择由于圆柱齿轮减速器结构简单，应用广泛，工作性能好，并且经过各种比较，所以选择JZQ 型圆柱齿轮减速器。5.9.3JZQ 型圆柱齿轮减速器应用范围本
11、机广泛应用于各种起重运输机械及其他各种机械中作为减速之用。其联动方式可用联轴器直接联动，也可用链条，皮带挠性联动。5.9.4JZQ 型圆柱齿轮减速器结构形式及特点本机结构形式是两级三轴圆柱渐开线齿输传动，向体结构为水平分割全封闭式，机械性能好，工作可靠，维修方便。本机还具有过载能力强，耐冲击、惯性力矩小，适用于起重频繁和正、方向运转的特点。5.9.55.9.5JZQ 型圆柱齿轮减速器型号的选择1、传动比的计算因为设计要求中龙骨成型的运行速度为 17-18m/min1m=1000mm,18m=18000mm因为龙骨成型过程中不变形的轧辊直径尺寸为 168mm所以周长 l=527.52mm所以转速
12、为：18000/527.52=34.122 转/分选择的电机功率为 5.5kw,1250 转/分所以传动比 I=1250/34.122=36.72、减速器型号的选择因为传动比为 36.7，所以选择传动比为 40 的减速器即可。型号为 JZQ350。5.9.6JZQ 型圆柱齿轮减速器的安装使用1、速轴与低速轴与其他零件配合，不允许直接捶击，可用轴端螺孔，旋入螺钉压入联接件。2、速器安装后，用手转动，必须灵活，无卡现象。3、在没有负荷条件下，运转 2 小时（1000 转/分钟）如发现音响不均，发热过度及漏油现象等应立即消除。4、减速器的高速轴和低速轴与相连接的部件需同心，其误差不大于所用联轴器的允
13、许值。5.9.7JZQ 型圆柱齿轮减速器的润滑1、减速器润滑建议用 30 号机油，在工作条件恶劣、启动频繁的场合，可考虑其他黏度适应的润滑油。2、油孔在箱体上部检查盖处，放油孔在箱底下部有放油塞，第一次加油后，运转 100 小时，便应换新油。3、以后连续工作，每半年换油一次。第六章 冷弯成型中力的研究6.1 拉伸弯曲力的确定连续冷弯成型是一复杂的变形过程,坯料成型过程中作用于成型辊上的力即成型力也是相当复杂的.它主要包含有坯料变形的拉伸弯曲力、成型辊与坯料间相对运动产生的摩擦力,以及由于各种原因引起的沿成型辊中心连线方向作用于成型辊上的附加力6等。这些力中拉伸弯曲变形力是最基本最主要的。6.1
14、.1 拉伸弯曲变形所消耗的塑性功由文献7知,坯料成型过程中产生拉伸弯曲变形所消耗的塑性功为式中,L 为变形过渡区长度,由下式确定值由文献7知所以有将式 C , D 代入式 A 积分得由式 B 得将式 B 代入式 1 得式中,s 坯料材料的屈服极限 t 坯料厚度 p 本道次翼缘弯曲角 c 本道次之前翼缘的总弯曲角.6.1.2 拉伸弯曲力所做的功当坯料进入稳定的成型状态之后,在坯料与成型辊间相互作用着力.根据文献3的实验研究结果证明,每一成型道次中的拉伸弯曲力从坯料与成型辊开始接触的入口处到与成型辊脱离接触的出口处 即二成型辊中心轴线所处的平面位置 呈线性分布,其大小在入口处为 0,出口处达到最大
15、 于是可得到变形区内任意一点距入口处为 z 的成型高度 Hz 和单位面积上的拉伸弯曲力 pz式中,p 出口处单位面积上拉伸弯曲力 Ld 坯料在成型区与成型辊接触的长度 H 每一成型道次中坯料达到所规定的成型高度.因此,每一成型道次由拉伸弯曲力所做的功为式中,b 冷弯型钢腹板宽度。6.1.3 拉伸弯曲力表达式建立根据功能相等原理,在每一成型道次中,成型辊施加于坯料上的成型力所做的功应与坯料成型过程中达到规定的断面形状而产生的横向弯曲及纵向拉伸变形所消耗的塑性功相等,于是有 Wv=We,即或或由于拉伸弯曲力在成型区域内呈线性分布,故可得总的拉伸弯曲力将式 B 及式 6 代入式 7 并整理得由文献7
16、知将式 8 代入式 7 得总的拉伸弯曲力6.2 根据力的计算来选择电机连续冷弯(辊弯)成型过程中的成型力是冷弯型钢成型力能参数中最重要的一个参数。本章对冷弯变型过程中的力做了一定的研究，可以根据冷弯变型过程中所受的力，来计算出所需要的功率，进而根据所算出的功率来作为电机选择的依据。在这几个月的设计过程中，我去了几个大型的生产轻钢龙骨的公司进行了一系列的调研。发现这些生产龙骨的公司中，装有 10-14 组轧辊的机床中选用的电机的功率全部为 5.5KW。而本次设计的机床所需要的是 7 组轧辊，无论在受力和做功上都要比 10-14 组轧辊的机床受力与做功小。所以本次设计中所选用的 5.5KW 的电机一定符合力和功率的要求。结 论综合以上分析及设计，证明本设计方案能够实现任务要求的功能与技术指标。但是在整个设计的过程中仍有
