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1、摘要随着科学技术的发展和社会生产的进步，工业上对机械产品部件的要求的提高，和机械产品成本的降低，手工操作已无法满足工业上的需求。在这种情况下，卷板机作为替代人工操作的机械而产生。根据卷板机应用领域的不同，它的加工精度、生产效率、弯曲工艺、交互界面也有所不同。由于技术的限制，国产的卷板机在技术水平和世界发达国家相比，还存在一定的差距。在卷板机在工业中角色愈发重要的情况下，对其的技术的提高，有着相当高的要求。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。两下辊为主动辊，上辊为压下辊，上、下工作辊由同一台电动机驱动：下辊由电动机通过减速器驱动旋转
2、，送进板料；上辊由电机-减速器-蜗轮蜗杆-丝杠螺母传动机构，将电机的旋转运动转变为直线运动，带动上辊实现上下升降运动。在本文中，针对卷板原理和工艺进行分析，通过对其工艺参数的确定，对其电机和减速器进行选择设计，完成一个卷板机的设计。关键词：卷板机；弯曲力矩；电机；减速器ABSTRACTAlong with the science and technologys development and social products progress, with the industry engineering products parts requests enhancement, and cost
3、reduction, the manual operation has been unable to satisfy industry demand. In this case, the Lapping Machine has arisen as the substitution manual controls machinery. According to the Lapping machine application domains difference, its working accuracy, the production efficiency, the curving craft,
4、 the interactive contact surface also different. But its cardinal principle is the same. Because of the technical limit, the internal produced Lapping machine compares in the technical level has certain disparity with the world developed country. Because of the Lapping machine is more important in t
5、he industry, it has the quite high request at the technologys enhancement.Based on three points makes a circle, the work piece using the working rolls relative position change and the rotary motion to make the plate continual plastic deformation, obtains the predetermined shape.Two lower roll as act
6、ion rollers, the upper roll as press lower roll. The top and bottom working roll actuated by the same motor: The lower roll revolving actuated by the electric motor through the reduction gear, feeds in the panel; The upper roll by the electric motor - reduction gear - worm gear - feed screw nut tran
7、smission system, transforms electric motors rotary motion into the rectilinear motion, drives the upper roll to realize the vibrato fluctuation movement.In this paper, carries on the analysis in view of the volume board principle and the craft, through to its technological parameters determination,
8、carries on the choice design to its electrical machinery and the reduction gear completes a Lapping machines design. Key words: Lapping machine; Bending moment; Electric motor; Reduction gear目录1 绪论11.1卷板机的分类及原理11.2 国内外卷板设备的技术现状11.2.1 国外卷板设备的技术现状11.2.2 国内卷板设备的技术现状21.3 课题的研究意义31.4 主要研究方法及内容32 卷板理论和卷板工
9、艺分析42.1 概述42.2 卷板工艺的理论分析52.2.1 金属板料的弯曲过程52.2.2 塑性弯曲时的应力应变状态72.3 弯曲力矩和弯曲半径112.4 卷板工艺和卷板质量分析152.4.1锥体卷制152.4.2 卷板质量153 卷板机参数确定183.1 卷板机的结构及原理183.1.1卷板机的结构183.1.2工作情况183.1.3工作原理193.2 工艺参数的计算193.2.1几何参数计算203.2.2力学参数计算223.2.3驱动扭矩计算233.2.4工作辊强度校核243.2.5卷板机卷制锥筒体上辊移动调整数值计算244 卷板机电机选择及减速器设计264.1卷板机电机驱动功率的计算2
10、64.2选取电动机264.3减速器设计及校合264.3.1根据选取电机转速确定传动比264.3.2高速级轴齿轮设计校合274.3.3低速级轴齿轮设计315 设备的环保和经济技术评价365.1设备的环保措施365.2设备的经济评价365.2.1投资回收期365.2.2盈亏平衡分析375.2.3设备合理的更新期37结论与展望39致 谢40参考文献411 绪论1.1卷板机的分类及原理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
11、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）。三辊卷板机结构相对简单，三辊当中有一对侧辊和一根上辊，其中上辊能够上下移动。四辊卷板的结构相对复杂，有一对侧辊和一根上辊和下辊，这种卷板机成本较高，但性能较好，卷制成品质量较好。各种卷板机，工作原理都相同，通过调整上辊与侧辊的相对位置，使板料在辊间逐渐弯曲变形，用主轴的正反转使板料在辊间来回运动，直至板料产生塑
12、性变形。随着辊的相对位置的不断调整，主轴不断的往复正反转运动，板料的塑性变形量逐渐加大，直至加工成符合要求的圆弧或圆筒形成品。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。1.2
13、国内外卷板设备的技术现状1.2.1 国外卷板设备的技术现状目前，国外卷板设备生产水平较高的有瑞士、意大利、德国、日本等国家。这些国家对板厚小于 38mm的板料的卷制，大多采用机械式或机液混合驱动式。对板厚大于 40mm的板料的卷制，多采用全液压驱动式卷板机。由于三辊不对称可调式卷板机较四辊卷板机结构简单、体积小、价格低、耗电少，且具有四辊卷板机便于端部预弯、剩余直边小等特点，已在不少国家得到广泛开发和应用。特别是随着计算机技术的迅猛发展，卷板设备也越来越多的采用计算机实行自动控制，使加工精度、工作效率大大提高，同时减少了工人的劳动强度、改善了工作条件。国外著名厂家的产品如下：瑞士 Chr.Ha
14、eusler 公司，生产世界上最大的四辊卷板设备VRM-hy 4000150mm。冷卷钢板规格为：1504000mm（最大厚度最大宽度），热卷规格为 2604000mm，主要用于核工业方面。意大利 PROMAU公司生产全液压式“DAVI”系列四辊卷板机，它具有自动平衡系统（ABS）、行星摆式回转导轨（PSG）、自动润滑系统（ALS）、节能系统（ESS）。国外生产卷板设备的著名厂家还有西德的瑟尔夫公司、福斯造船及机械公司；英国布郎克公司；日本富士车辆公司等.1.2.2 国内卷板设备的技术现状科学技术的发展和对国外卷板技术的不断学习和引进，使我国卷板设备的生产技术有了很大提高。近几年，我国生产的三
15、辊可调式卷板机和四辊卷板机越来越多地代替了在卷板设备中一直占据主要地位的对称三辊卷板机。随着液压产品生产技术不断进步，国产液压元件的精度、性能已达到较高的水平。所以，液压传动也越来越多的应用于卷板设备中。目前，用于卷制中薄板的小功率卷板机多采用机械传动或机液混合驱动，用于卷制厚板的大功率卷板机多采用液压驱动或多电机同时驱动。但由于我国机械加工设备水平与加工技术水平与世界发达国家相比，仍有一定的差距，所生产的机械零部件和液压元件的加工精度达不到设计要求，因机械摩擦造成的机械损失和因泄漏造成的液压损失较高。所以卷制同等规格的钢板，所需卷板机功率要高于国外的卷板机，使得卷板设备体积庞大，形体笨重。另外，我国引进国外数控卷板技术，在数控卷板工艺和设备研究方面作了大量工作。但无论国内还是国外的卷板机，从数控技术的实现上看，还均不能达到令人满意的结果，还不能根据被卷制坯料的材质、规格尺寸、卷曲曲率等，正确计算和调整工艺参数，达到真正的全自动控制，而是需要较多的人工干预。国内生产卷板设备的厂家有一重、二重、沈阳重型机械厂、太原重型机械厂、江苏南通重型机械厂、长治锻压机械厂等。1.3 课题的研究意义随着科学技术的发展和社会生产的进步，一方面要求加工的机械产品零部件的形状越来越复杂，对零部件加工质量的要求越来越高，单靠手工操作加工机械零部件，加工精度己经远远
