【文章內(nèi)容簡介】 節(jié)結(jié)構(gòu)簡單，易于制造。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 壓下機(jī)構(gòu)組成和作用 電動(dòng)壓下裝置裝在橫梁上部，由 2臺(tái)交流變頻壓下電機(jī)、蝸輪減速機(jī)和 4個(gè)壓下絲杠組成。壓下絲杠承受矯正力和實(shí)現(xiàn)輥系的上下移動(dòng)，可根據(jù)板材厚度、寬度、材料及原始曲 率涮整開口度大小。壓下絲杠下端部是球面結(jié)構(gòu)，它可實(shí)現(xiàn)矯正輥系的前后傾動(dòng)功能，同時(shí)下部裝有起安全保護(hù)作用的液壓墊，當(dāng)操作者發(fā)生誤操作或矯正力過大時(shí)，矯正過程中發(fā)生卡鋼現(xiàn)象時(shí)，用以使活動(dòng)梁及卜輥系快速抬起，工作輥的開口度增大，對(duì)設(shè)備起到保護(hù)作用，同時(shí)裝有 4個(gè)壓力傳感器，用來檢測(cè)矯正過程中矯正力的大小。為了避免矯正時(shí)的沖擊．，壓下裝置中裝有液壓平衡機(jī)構(gòu)，用以平衡卜輥系及活動(dòng)橫梁的傘部重量，消除壓下螺母與絲杠之間的間隙。壓下絲杠頂部裝有 4個(gè)高精度的位移傳感器，它可通過 PLC通汛系統(tǒng)與壓下交流變頻電機(jī)形成位置閉環(huán)控制 。實(shí)現(xiàn)工作輥縫的精確調(diào)整，并可在操作臺(tái)卜數(shù)字顯示，上輥系的工作行程還可以通過指針盤雙重顯示。 其主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡圖由文獻(xiàn) [1，圖 1127]可知 如圖 。壓下裝置結(jié)構(gòu)簡圖由文獻(xiàn) [1，圖 1125]如下圖 。 1 2 3 4 5 1工作機(jī)座 2聯(lián)軸器 3齒輪座 4減速分配器 5 電機(jī) 圖 主傳動(dòng)示意圖 ??1 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 1二級(jí)減速器 2電機(jī) 3蝸輪 4蝸桿 壓下裝置示意圖 ??1 矯正輥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及軸承形式 輥?zhàn)釉跈C(jī)架的一側(cè)懸臂布置。它的主要特點(diǎn)是操作時(shí)易于觀察，而且換輥也很方便。上排矯正輥可以整體平行調(diào)整，下排矯正輥則固定在兩側(cè)機(jī)架上，徑向和軸向不可調(diào)整。上排矯正輥為隨動(dòng)輥，輥?zhàn)虞S裝在兩個(gè)軸承座，為了減少摩擦損耗并使結(jié)構(gòu)緊湊，采用了雙列圓柱滾子軸承。軸承座兩側(cè)開有槽，可沿機(jī)架上下滑動(dòng)。軸承座下裝有彈簧，起平衡作用。整個(gè)隨動(dòng)輥系裝在機(jī)架兩側(cè)板內(nèi)，輥縫通過調(diào)整螺桿沿徑向調(diào)整。調(diào)整螺桿通過壓板調(diào)整，壓板則固定在機(jī)架上。為了換輥方便，同時(shí)降低成本，輥?zhàn)雍洼?子軸采用分體結(jié)構(gòu)。輥?zhàn)觾?nèi)孔加工成錐度，安裝在輥?zhàn)虞S相配的軸頭上，加防松螺母鎖固。為3 1 2 4 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 了避免輥?zhàn)舆^早磨損和保證矯正機(jī)可靠工作， 要求工作輥面有較高的硬度，較高的加工精度和較高的抗彎強(qiáng)度。綜合以上要求由于軸承摩擦損耗占的比重較大，所以減速機(jī)、矯正機(jī)本體全部采用了滾動(dòng)軸承。為了便于軋件的導(dǎo)入，可以在入口處加設(shè)兩個(gè)導(dǎo)衛(wèi)立輥和導(dǎo)衛(wèi)槽。 已知參數(shù)如下： 鋼板厚度： h =（ 6~30） mm 鋼板寬度： b =（ 1500~2300） mm 鋼板 屈服極限： s? =430MPa 鋼板 強(qiáng)度極限： b? =800 Mpa 鋼板 材料： 65Mn 矯正機(jī)的矯正速度： v =~矯正輥數(shù) n ：上矯 正輥 5 下矯正輥 6 壓下速度： v =被平衡物體重量： 46190kg 矯正機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 矯正機(jī)的基本參數(shù)包括：輥徑 D、輥距 t、輥數(shù) Z、輥身長度 L 和矯正速度 v，其中主要的是輥徑 D 和輥距 t。 （ l）輥徑 D 和輥距 t 的確定輥距 t 是矯正機(jī)最基本的參數(shù)，從矯正力公式可看出，矯正力和輥距成反比。輥距越小，對(duì)軋件可能產(chǎn)生的反彎曲率越大，矯正質(zhì)量越高。但是輥距 t 越小，矯正力 P 越大。 所以允許輥距 t 受工作輥扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和輥身表面接觸應(yīng)力限制。 （ ） 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 由文獻(xiàn) [1，式 1149] 可知： mmEhts 8 24 3 5m a xm i n?????? ? 由文獻(xiàn) [1，式 1146] 可知： mmEhts 5m i nm a x?????? ? 根據(jù)實(shí)際 取 t=300mm D===234mm 取 D=270mm （ 2）輥數(shù) Z 的確定雖然增加輥數(shù)可以提高矯正質(zhì)量，但也會(huì)增加軋件的加工硬化和矯正機(jī)的功率，因此選擇輥數(shù) Z 的原則是在保證矯正質(zhì)量的前提下，使輥數(shù)盡量減少。取輥數(shù) z=11 （ 3）輥身長度 L 的確定輥身長度 L 與軋件的最大寬度有關(guān)。 L= bmax + a bmax = 2300 200 取 a = 300 結(jié)合實(shí)際取 L= 2300 + 300 = 2600 mm。 （ 4） 矯正速度 v 的確定矯正機(jī)的矯正速度主要由生產(chǎn)率確定。 矯正機(jī)的矯正速度：v =~ 作用在螺絲上的最大矯正力的確定 由文獻(xiàn) [1,1133] 和 [1,1134] 得： )2()(41 ?????? ? nMMtPP wsni （ ） 21? ?上P ?P= )2()(2 ??? nMMtws （ ） （ ） 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 42bhMss ??? 42bhMss ??? b—— 矯正件的寬度 1500 2300mm ，取 1800mm h—— 矯正件的厚度 6 30 ，取 25mm t—— 矯正輥輥距 ， 取 300mm s? —— 矯正件的屈服極限 ， 由已知 取 430Mpa 綜上 ： ??上P )211)(6 251 8 0 04 3 04 251 8 0 04 3 0(3 0 02 22 ?????? = ? N 411?P NP 62 109 0 6 ?????? 上 1P —— 單個(gè)壓下螺絲上的作用力。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 4 壓下電機(jī)選擇及校核 壓下螺絲的設(shè)計(jì) 絲最小斷面直徑 1d 由下式確定：由文獻(xiàn) [1，式 45] 可知 1d = dRP?14 （ ） 1P —— 作用在單個(gè)螺絲上的最大矯正力 ?取 Rd —— 壓下螺絲的許用應(yīng)力。 Rd = nb? b? —— 壓下螺絲的強(qiáng)度極限 由 文獻(xiàn) [2 ，式 28] 查表選取壓下螺絲材料為 35GrMo， [2 ，式 29]得 1566?b? Mpa n—— 安全系數(shù) 取 n=6 所以 Rd = 61566 =261Mpa 1d = mm119 6 ?? ?? 根據(jù)實(shí)際 取 mmd 2201 ? 查文獻(xiàn) [3 ,表 ] 取螺距 t = 20mm 螺紋中徑為 螺紋內(nèi)徑為 螺母的螺紋孔直徑 mmD 19039。1 ? 因此 螺紋升角 ? 20a r c ta na r c ta n 1 ???? dt?? 電機(jī)的選擇 ： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 由文獻(xiàn) [5，式 45] 可知 )t a n (2211 ?? ??? dPMM= 21 MM ? （ ） 其中： 2d —— 螺紋中徑 取 2d = ? —— 當(dāng)量摩擦角，即 ?? arctan 2? ,? 2 為螺紋接觸面的摩擦系數(shù)一般取 ， 故 ? ≈ 5 39。40? = ? ； ? —— 螺紋升角， ?? ? 1P—— 作用在一個(gè)壓下螺絲上的力 1P = )(41 GQ? 其中 Q = ( )G 所以 1P = ( )G 取 1P = = ? 46190? 10 = 46190N 3d —— 壓下螺絲止推軸頸直徑，取 3d = 370mm； 1M —— 止推軸承的阻力矩。按式 [1， 47 ]計(jì)算 1M = 331dP?= 337046190?? = mm； 2M —— 螺紋摩擦阻力矩。 )t a n (2212 ?? ?? dPM = 5 0 0 8 2) a n (2 ???? ??N mm 所以，壓下螺絲的傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率為： 由文獻(xiàn) [5，式 49] 可知： N =?iMn9550=?9550絲Mn （ ） 其中： M —— 傳動(dòng)壓下螺絲的靜力矩。 M = 1M + 2M = mm 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁 絲n —— 壓下螺絲轉(zhuǎn)速。 絲n = m rv ???絲 （ ） ? —— 傳動(dòng)系統(tǒng)在單個(gè)壓下螺絲的機(jī)械效率。 ?????? 軸承蝸輪減速機(jī)聯(lián) ????? 所以傳動(dòng)電機(jī)的功率為： 39。N =?9550絲Mn= 9 1 5 5 0 7 8 5 6 6 3 ?? ?? ? N =2 39。N = 根據(jù)實(shí)際 取 N = 由文獻(xiàn) [4 ,] 斷續(xù)工作制，選取繞線轉(zhuǎn)子電機(jī) YZR160MB6 電機(jī)功率為 ，轉(zhuǎn)數(shù)為 940 minr ： ??? 絲總 nni e 取 49?蝸i 則 ??? 蝸總齒輪 iii 電機(jī)過載校核 參考文獻(xiàn) [5 ， 310]校核如下： 3222122 )()()()( GDGDGDGD zh ??? （ ） 每個(gè)電機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)壓下螺絲 因此式中 zhGD)( 2 —— 壓下機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)系統(tǒng)中的總飛輪矩（ kN? m2 ） 12)(GD —— 兩個(gè)壓下螺絲軸上的所有有關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)零件的飛輪矩之和（ kN? m2 ） 即兩個(gè)壓下螺絲的轉(zhuǎn)矩 12)(GD = 2233 3 1 )102 2 0(10103 2 22 mkNmmkgNkg ??????? ?? 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 22)(GD —— 電動(dòng)機(jī)軸和壓下減速機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)軸上的傳動(dòng)零件的飛輪矩之和（ kN? m2 ） 即軸三、軸四和減速器的飛輪矩之和 ?軸三)( 2GD 2233 0 0 3 6 )1090(101045 mkNmmkgNkg ?????? ?? ?軸三)( 2GD 2233 0 0 3 6 )1090(101045 mkNmmkgNkg ?????? ?? 減速器)( 2GD 由經(jīng)驗(yàn)折合到電機(jī)上取 ? m2 32)(GD 壓下機(jī)構(gòu) 中所有移動(dòng)零件的飛輪矩之和（ kN? m2 ） 32)(GD = gg Gnv22365 （ ） 式中 v—— 移動(dòng)零件的移動(dòng)速度（ sm ） 即為壓下螺絲的壓下速度取 1 sm310?? gn —— 電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速（ minr ） 取 940 minr gG —— 壓下機(jī)構(gòu)中