毕业设计（论文）-三辊卷板机设计.doc

由于局部原因，说明书已删除大局部，完整版说明书，CAD图纸等，联系153893706三辊卷板机设计摘 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局部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、等优点动力源那么选择了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局部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，并经调质及外表淬火校核齿轮、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 (Oriental Science ＆Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)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 practicalKey words: Rolling machine；Motor；Decelerator；Key；Gear1 前言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。

作为整个工业的根底和重要组成局部的机械制造业，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，它在工业根底加工中占有重要的地位但凡钢材成型为圆柱型，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，本钱低廉，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，那么采用温卷的方法1.2 卷板机的原理 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 三辊卷板机工作原理图Fig.1 Three roller coiling machine schematic由图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 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到达的它们滚圆工作原理如图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2 滚圆机原理图Fig.2 Rounding Machine schematic 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3〕 a〕 b〕a〕用压力机模压预弯 b〕用托板在滚圆机内预弯图3 钢板预弯示意图Fig 3 Steel plate pre-curved schematic 1.3 卷板机的开展趋势参加WTO后我国卷板机工业正在步入一个高速开展的快道，并成为国民经济的重要产业，对国民经济的奉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2021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1000万以上投入的工程达近百项；2.卷板机工业已建工程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，并方案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此处已删除 (1〕选用圆柱直齿传动2〕材料热处理：因此级传递功率校大，磨损严重，考虑磨损对齿轮强度的削弱，齿轮材料为40Cr，外表需调质处理，齿面硬度为48－55HRC (3〕选取精度等级：选7级精度(GB10095-88) (3〕选小齿轮数：Z1=24, Z2=UZ1=148.8，Z2取149齿数比：u= 6.2 由于u>5所以采用斜齿β=15°表2 减速器参数表Table 2 reducer parameter table轴名功率(kw)转矩T(N·m )转速n(r/min)传动比i效率η电动机轴11110.23195310.99Ⅰ轴10.89109.1299530.976.2Ⅱ轴10.3526432.170153.7100.974.8Ⅲ轴9.8412934.81432.0230.974.527Ⅳ轴9.35512623.3827.0710.972〕按齿面接触强度计算和确定齿轮尺寸[15] mm (9) (1) 确定公式内各参数a.试选载荷系数：Kt=1.3 b.小齿轮传递扭矩：T1=1.093×105 N·mmc.齿宽系数[15]：材料的弹性影响系数[15]： 取α=20° e.按齿面硬度中间值52HRC查得大小齿轮的接触疲劳强度极限[15]：MPaf.计算应力循环次数： N1=60n1JLn=60×953×1×〔2×8×300×15〕＝4.117×109 N2=4.117/6.2=6.64×108g.查得接触疲劳寿命系数[15]：ZN1=1.0 ZN2=1.0h.计算接触疲劳许用应力[15]：平安系数S＝1 MPa MPa所以： MPa(2〕计算a.试算小齿轮分度直径d1t 由公式〔9〕得： mmb.计算圆周速度V： m/sc.齿宽b： mm d.齿。