【正文】 第 11 頁（共 54 頁） 加工 板料： Q235A 屈服強度 ：σ s=235MPa 抗拉強度 ：σ b=420MPa 輥材： 50 Mn 屈服強度 ：σ s=930MPa 抗拉強度 ：σ b=1080MPa 硬度 ： HBS 229? HB 板厚： s=12 mm 板寬： b=2020mm 滾筒與板料間的滑動摩擦系數(shù) ： ?m 滾筒與板料間的滾動 摩擦系數(shù)： f = 無油潤滑軸承的滑動摩擦系數(shù) ： 39。 主傳動系統(tǒng)的確定 傳動系統(tǒng)如圖 11 所示 ： 三輥卷板機的設計 第 10 頁（共 54 頁） 圖 11 傳動系統(tǒng)圖 所以 選用了圓柱齒輪減速器，減速比 i=，減速器通過聯(lián)軸器和齒輪副帶動兩個下輥工作。 傳動設計 第 9 頁（共 54 頁） 圖 9 齒輪式傳動系統(tǒng)圖 這種傳動方式的特點是：工作可靠，使用壽命長，傳動準確，效率高，結構緊湊，功率和速度適用范圍廣等。工作時，由蝸輪副轉動蝸輪內(nèi)螺母，使螺桿及上輥軸承座作升降運動。 3 傳動設計 對稱上調式三輥卷板機 如圖 8 所示 ： 圖 8 對稱上調式三輥卷板機 它是以兩個下輥為主動輪 ，由主動機、聯(lián)軸器、減速器及開式 齒輪副驅動。 三輥卷板機的設計 第 8 頁（共 54 頁） 本章小結 經(jīng)過對幾種運動方案的分析和論證比較，雙輥卷板機雖然不需要預彎，但是它的生產(chǎn)加工中板材的厚度是有一定的限制的，并且只能在小批量的生產(chǎn)中使用。經(jīng)過上面的幾個論證比較，我們可以得出，雖然雙輥卷板機的操作簡單但是對于我們設計的板厚為 12mm 的板材加工就不適合了 。但質量體積大，結構復雜。 雙輥 卷板機具有 其他卷板機沒有的優(yōu) 點： 工，因此生產(chǎn)的速度很快 ； ，價格低廉 3 對于各種不同類型的材料都能進行加工 。 但是在發(fā)生變化時的下輥體積沒有發(fā)生過變化 ， 所以 壓力便向四面?zhèn)鬟f， 使得產(chǎn) 1 2 3 三輥卷板機的設計 第 6 頁（共 54 頁） 生了強度很大且不停作用 的反壓力，迫使板料與剛性 輥 連續(xù)貼緊， 最終使的板材能夠被卷制出圓桶 。但 是最近卻是冷卷的能力在不斷的發(fā)展中 。 由于卷板機的飛速發(fā)展，帶動了卷板機的下游企業(yè)的發(fā)展，例如一些焊接、檢測、材料等行業(yè)，卷板機的研究和創(chuàng)新帶動了我過的機械加工工業(yè)的發(fā)展。八十年代中期，這個廠家又對該卷板機進行了改進，將液壓技術應用了進來，還對筒形進行了較圓，這樣就很大程度上提高了該機器的效率。工作原理如 下 圖 2 所示。 假如要卷制的 圓筒 的半徑比正常的要大時，可以直接在正常的溫度中進行卷制成圓 ， 假 如 要卷制的 圓筒 的半徑比正常的要小并且鋼板的厚度較大的時候，就必須要先把鋼板進行加熱使得鋼板更能被卷制成圓 。輔運動指上輥的上升或下降運動，以及上輥在 O1 垂直平面的上翹、翻邊運動等。 因此它主要是對卷板機的輔助運動，可以使它更好的卷制出合格的物件。 卷板機的運動形式 大體上可以 分為 兩種運動，分別是主運動和輔運動。因此生產(chǎn)出來的物件質量是非常的高的，目前國內(nèi)一般情況下采用冷卷 較多。 但是由于現(xiàn)在的卷板機都是低速大扭矩的卷板機 ， 所以 傳動系統(tǒng)體積 過于 龐大， 卷板機在工作時產(chǎn)生的功率較大 ， 并且在啟動的時候電能的上下起伏太大，因此現(xiàn)在大型的卷板機都是在用 液壓傳動。 與外國的工作輥（一般以工作輥的配置方式劃分）劃分方式不同， 國內(nèi) 基本都 以工作輥調整形式及數(shù)量 作為 標準 ，實行 分類，一般分為： 特殊用途卷板機：有雙輥卷板機 、船泊式 卷板機 、立 體 式卷板機、多 功能 卷板機和錐體 式 卷板機等。我國也是制造業(yè)非常發(fā)達的 大國，因此更應該花費資金投入機械制造業(yè)去，去研究和發(fā)展。當一個國家的機械制作非常發(fā)達是，它的國民經(jīng)濟實力和科學技術水平也會是非常的厲害，因此世界各國都把發(fā)展機械制造業(yè)作為振興和發(fā)展本國經(jīng)濟的戰(zhàn)略重點之一。一個國家的技術的發(fā)展與進步離不開機械制造業(yè)。努力地研究機械裝備技術可以讓我們國家的經(jīng)濟實力和科學技術都能得到發(fā)展。該 通用 設備 可應 用于造船、鍋爐、石油、化工及機械制造行業(yè) 等 。 機械傳動式卷板機已經(jīng)有很長的發(fā)展時間 ， 但是 由于 它的機械運動簡單，工作性能很好，制造價格很低 ， 因此在很多中、小型的卷板機仍然使用中 。由于板材在生產(chǎn)加工中的候沒有加熱的過程，所有也就不會有麻點和氧化鐵皮等缺點。卷板機的工作性質也非常的簡單，首先使板材在未加熱的狀態(tài)下，然后必須按照規(guī)定的屈服極限，最后就是來卷制出最大板材厚度與寬度時最小卷筒直徑。 輔運動 就 是 被動運動，它是對 卷板機在卷板過程中 輥的升降和板材的翻轉等形式運動的總稱 。 前言 第 3 頁（共 54 頁） 圖 1 三輥卷板機工作原理圖 由 圖 1：主運動指上輥繞 O1，下輥分別繞 O O3 作順時針或逆時針旋轉。 卷板 是 鋼板在卷板機中的動能的作用下 ， 從而讓 鋼板 中的的外部的纖維變的比以前更長了 ， 而內(nèi)部的纖維卻變的比以前短了， 產(chǎn)生 的卷板成型 。 板材彎曲受到的壓力是通過卷板機上面的上輥軸向下移動的過程中形成的壓力，從而使得硬度較大的板材彎曲 。 我國的卷板機最早發(fā)源于六十年代，最早使用機械傳動的是三輥卷板機，這種卷板機的結構非常簡單，但是也有一些缺點就是不能將板材端部彎曲，發(fā)展到了七十年代后，一些研制機構，研制出來了一種機械傳動的卷板機，這種卷板機改進了缺點了，可以直接對板材的端部進行彎曲，同時也改進了卷板機的性能，但是他的結構太過于龐大，制造起來也很麻煩，所以沒有得到推廣。 隨著國家的經(jīng)濟、技術等各方面水平的不斷提升，國家對卷板機的支持力度也越來越大，很多企業(yè)都對卷板機不斷的改進，有些還引進了一些國外的高新技術，目前，我國的卷板機研制技術已經(jīng)達到了亞洲的先進水平。正常情況下冷態(tài)卷制的能力是熱態(tài)卷制能力的一半左右 。當 卷板機開始工作的時候，首先 下 輥開始作旋轉運動，促使板料和上輥在運動的壓力作用下，將板材壓進下輥的彈性層中，從而使下輥 發(fā)生彈性變形。 這是雙 輥卷板機工藝的一個重要特點 。特點是板材對中方便，工藝通用性廣，可直接完成板材的預彎，卷圓時無需掉頭，可以矯正扭斜錯邊等缺陷，可即位裝配電焊。 方案的確定 要想得到一個合理并且實用的設計方案，那么就要注重這個方案的技術上要實用，而且維修和操作要方便，并且工作時要安全可靠。因此我結合上面的種種條件和實際需要，最終我確定了設計方案為：對稱式三輥卷板機。所以通過這三種卷板機的相互比較最終決定采用三輥卷板機。由單獨的傳動系統(tǒng)控制，主要組成是：上輥升降電動機、減速器、蝸輪副、螺母。如圖 9 所示。 傳動系統(tǒng)的確定 鑒于上節(jié)的分析，考慮到所 設計 的 是三輥卷板機， 具有兩個主動輥，而且要求結構緊湊，傳動準確，所以 選用齒輪傳動。 本章小結 通過對資料上的運動方式進行研究和分析，然后再和三輥卷板機的運動形式和工作的安全性相結合，最后可以選擇齒輪傳動為主傳動，選擇蝸輪蝸桿傳動為副傳動。 22 cts DR? ? ? ????? 三輥卷板機的設計 第 12 頁（共 54 頁） ? ? 2） 板料由平板開始彎曲時 的 初始彎矩 M1 4711 1 . 5 4 . 8 1 0 2 3 5 1 . 6 9 2 1 0sM K W ?? ? ? ? ? ? ? kgfmm 4） 板 料 從 139。 4 DM M M RR? ? ? 761 1 2 4 0( 1 . 6 9 2 1 . 8 1 5 ) 1 0 3 . 2 9 2 1 06 3 9 . 2 5 9 4??? ? ? ? ? ? ? ??? ???kgfmm 6） 板料送進時的摩擦阻力矩 TM 動力設計 第 13 頁（共 54 頁） ? ?2 2caT a c a aDdM f P P m P D?? ? ? ? ? 55 1 8 0 2 4 00 . 8 3 . 2 9 2 2 . 3 2 5 2 1 0 0 . 0 6 3 . 2 9 2 1 0 2 3 0 0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 10?? kgfmm 10）卷板時 板料不打滑的條件 ： 14n T n pM M M M? ? ? 6 6 314 3 . 2 9 2 1 0 1 . 3 8 1 1 0 9 . 8 8 1 0n T nM M M? ? ? ? ? ? ? ? 10?? kgfmm 2[]2qncdVN M P f D? ?? ? ?? （ ） 65 2 0 . 1[ 5 . 7 6 9 1 0 3 . 5 2 2 1 0 0 . 8 0 . 0 6 7 5 ] 7 . 9 5 42 4 0 0 . 8?? ? ? ? ? ? ??（ ）kw 2. 成形 70%時 1）板料成型 70%的基本參數(shù) 39。 3 6 7 .8 6 22nDSR ???mm 39022 0 .3 9 53 6 7 .8 6 2 6 1 2 039。50 . 70 . 70 . 7 0 . 72 2 1 . 9 0 5 1 0 2 . 3 7 6 1 012( 3 6 7 . 8 6 2 ) 0 . 4 2 939。 nR R M變 化 到 時 的 板 料 變 形 彎 矩 動力設計 第 15 頁（共 54 頁） ? ? 411n DRRMMM ???????? ??? ? ? 761 1 2 4 01 . 8 5 1 1 . 9 0 5 1 0 2 . 6 0 1 1 03 6 7 . 8 6 2 6 3 9 . 2 5 9 4??? ? ? ? ? ? ? ????? kgf 2 39。39。mm 6） 拉力在軸承中所引起的摩擦損失 3nM ? ? ? ?6631 1302 . 6 0 1 1 0 1 . 4 2 3 1 0 0 . 0 6 240 n T cdM M M m D?? ? ? ? ? ? ? ? 10?? kgfmm 因 14n n T PM M M M? ? ?，所以滿足。 5 6 2 . 8 9 90 . 9 0 . 9nDD ? ? ?mm 39。mm 7 50 . 90 . 90 . 9 0 . 92 2 1 . 9 6 5 1 039。39。 39。mm 6） 拉力在軸承中所引起的摩擦損失 3nM ? ? ? ?39。mm 9）卷制時 板料不打滑的條件 ： 14n T n pM M M M? ? ? 6 6 3 614 1 . 7 6 6 1 0 1 . 5 0 9 1 0 9 . 8 8 1 0 3 . 2 8 5 1 0n T nM M M? ? ? ? ? ? ? ? ? ?kgfmm 三輥卷板機的設計 第 18 頁（共 54 頁） 2[]2qncdVN M P f D? ?? ? ?? （ ） 65 2 0 . 1[ 4 . 4 9 7 1 0 4 . 4 6 8 1 0 0 . 8 0 . 0 6 7 5 ] 7 . 1 5 12 4 0 0 . 8?? ? ? ? ? ? ??（ ）kw 4． 成形 100%時 1）板料成型 100%的基本參數(shù) 39。 0 sWRSKKM ??????? ?? 39。 nR R M變 化 到 時 的 板 料 變 形 彎 矩 ? ? 411n DRRMMM ???????? ??? 7 1 1 2 4 0( 1 . 9 6 5 1 . 9 9 5 ) 1 0 2 5 9 . 3 0 4 2 8 7 . 4 5 4??? ? ? ? ? ????? 10??kgf 22cMPSR S in ??? ? ? ??? ??????? kgf 4） 消耗于摩擦的扭矩 2nM ? ?2 39。2 a a c a cadDM f P P m P m P dD??? ? ? ? ? 動力設計 第 19 頁（共 54 頁） ? ? 5 5 51 8 0 2 4 00 . 8 2 . 9 7 2 1 . 2 8 1 2 1 0 0 . 0 6 2 . 9 7 2 1 0 0 . 0 6 1 . 2 8 1 1 0 1 3 02 3 0 0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 10?? kgfmm 8） 空載時 的 扭矩 34 10nM ??kgf 10） 驅動功率 1 2 3 4n n n n nM M M M M? ? ? ? 56( 8. 97 2 27 .2 5 8. 52 9 0. 09 88 ) 10 4. 48 5 10? ? ? ? ? ? ?kgfmm) 106 106 106 105 摩擦阻力扭矩 Mn2 106 106 106 106 材料送進時摩擦阻力扭矩 MT 106 106 106 106 空載力矩 Mn4 103 拉力引起摩擦扭矩Mn3 105 105 105 104 Mn1+MT+ Mn4 106 106 106 106 總力矩 Mp 106 106 106 106 驅動力矩 Mn 106 106 106 106 驅動功率 Nqc(kw) 5． 主電機的選擇 ： 由表 可知，成形量為 40%時所需的驅動功率最大，考慮工作機的安全系數(shù)，電動機的功率選 11kw。故選擇 YD90S—