【正文】 輥升降電動(dòng)機(jī)、減速器、蝸輪副、螺母。上輥工作時(shí)，由于鋼板間的摩擦力帶動(dòng)。經(jīng)過相比較下最終決定采用錘片粉碎機(jī)。錘片粉碎機(jī)通用性廣，但其質(zhì)量體積大而且操作技術(shù)不易掌握。雖然錘片粉碎機(jī)不能預(yù)彎，但是可以通過手工或其它方法進(jìn)行預(yù)彎。 雙輥錘片粉碎機(jī)不需要預(yù)彎、結(jié)構(gòu)簡單，但彎曲板厚受限制，只適合小批量生產(chǎn)。兩側(cè)輥相距較遠(yuǎn)，對(duì)稱卷圓曲率不太準(zhǔn)確，操作技術(shù)不易掌握，容易造成超負(fù)荷等誤操作。質(zhì)量體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 它的特點(diǎn)是：板料對(duì)中方便，工藝通用性廣，可以校正扭斜，錯(cuò)邊缺陷，可以既位裝配點(diǎn)焊。 方案 3 錘片粉碎機(jī) 其原理如圖 23 圖 23 錘片粉碎機(jī) 它有四個(gè)輥，上輥是主動(dòng)輥，下輥可上下移動(dòng)，用來夾緊鋼板，兩個(gè)側(cè)輥可對(duì)稱彎曲時(shí) 不對(duì)稱彎曲時(shí) t1 t2 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 沿斜線升降，在錘片粉碎機(jī)上可進(jìn)行板料的預(yù)彎工作，它靠下輥的上升，將鋼板端頭壓緊在上、下輥之間。由于剩 余直邊在校圓時(shí)難以完全消除，所以一般應(yīng)對(duì)板料進(jìn)行預(yù)彎，使剩余直邊接近理論值。但為避免板料從滾筒間滑落，實(shí)際剩余直邊常比理論值大。其大小與設(shè)備及彎曲形式有關(guān)。 剩余邊小，結(jié)構(gòu)簡單，但坯料需要調(diào)頭彎邊，操作不方便，輥筒受力較大，彎卷能力較小。形成較準(zhǔn)確，但剩余直邊大。利用三輥滾彎原理，使板材彎曲成圓形，圓錐形或弧形工作。 定限制，目前一般只能用于 10mm以下的板料。 雙輥錘片粉碎機(jī)具有的優(yōu)點(diǎn)： ，因此生產(chǎn)率高； 以彎曲多種材料，機(jī)器結(jié)構(gòu)簡單。上輥壓人下輥的深度，既彈性層的變形量，是決定所形成彎曲半徑的主要工藝參數(shù)。當(dāng)下輥旋轉(zhuǎn)時(shí)，上輥及送進(jìn)板料在壓力作用下，壓人下輥的彈性層中，使下輥發(fā)生彈性變形。 結(jié)合上章錘片粉碎機(jī)的類型，擬訂了以下幾種方案，并進(jìn)行了分析論證。 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第 2 章 方案的論證及確定 方案的論證 一般情況下，一臺(tái)錘片粉碎機(jī)所能卷制的板厚，既工作能力，是指板材在冷態(tài)下，按規(guī)定的屈服極限卷制最大板材厚度與寬度時(shí)的最小卷桶直徑的能力，熱卷可達(dá)冷卷能力的一倍?？梢哉f是不可缺少的高效機(jī)械。 在今后的工業(yè)生產(chǎn)中，錘片粉碎機(jī)會(huì)一直得到很好的利用。錘片粉碎機(jī)制造業(yè)的技術(shù)革命，將引起裝備市場的結(jié)構(gòu)變化：數(shù)控技術(shù)推動(dòng)了錘片粉碎機(jī)制造企業(yè)的歷史性的革命，數(shù)控機(jī)床有著高精度、高效率、高可靠性的特點(diǎn)，引進(jìn)數(shù)控設(shè)備在增強(qiáng)企業(yè)的應(yīng)變能力、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面起到了很好的作用，促進(jìn)了我國機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。民營企業(yè)的崛起以及機(jī)制的敏銳使其成為錘片粉碎機(jī)工業(yè)的新寵，民營企業(yè)已開始成沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 為錘片粉碎機(jī)裝備市場一個(gè)新的亮點(diǎn)。而其在裝備工業(yè)上的投入力度將會(huì)大大加強(qiáng)，市場的競爭也愈演愈烈，產(chǎn)品的更換也要求錘片粉碎機(jī)裝備工業(yè)不斷在技術(shù)和工藝上取得更大的優(yōu)勢： ，錘片粉碎機(jī)工業(yè) 1000 萬以上投入的項(xiàng)目達(dá)近百項(xiàng)； 群； ，促使各地政府都紛紛投資（國家投資、外資和民間資本）錘片粉碎機(jī)制造。預(yù)計(jì)“十五”期末中國的錘片粉碎機(jī)總需求量為 600 萬輛，相關(guān)裝備的需求預(yù)計(jì)超過 1000 億元。 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 a） b） c） 圖 12 滾圓機(jī)原理圖 a） 對(duì)稱式錘片粉碎機(jī) b） 不對(duì)稱式錘片粉碎機(jī) c） 錘片粉碎機(jī) 用三輥彎（卷）板機(jī)彎板，其板的兩端需要進(jìn)行預(yù)彎，預(yù)彎長度為 ＋（ 30~50） mm(L 為下輥中心距）。 在錘片 粉碎機(jī)上進(jìn)行板材的彎曲是通過上滾軸向下移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來達(dá)到的。在常溫狀態(tài)下進(jìn)行滾圓鋼板的方法有：機(jī)械滾圓、胎模壓制和手工制作三種加工方法。 滾圓是在外力的作用下，使鋼板的外層纖維伸長，內(nèi)層纖維縮短而產(chǎn)生彎曲變形（中層纖維不變）。 彎曲成型的加工方式 在鋼結(jié)構(gòu)制作中彎制成型的加工主要是卷板（滾圓）、彎曲（煨彎）、折邊和模具壓制等幾種加工方法。 圖 11 錘片粉碎機(jī)工作原理圖 由圖 11：主運(yùn)動(dòng)指上輥繞 O1，下輥分別繞 O O3 作順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。輔運(yùn)動(dòng)是錘片粉碎機(jī)在卷板過程中的裝料、下料及上輥的升降、翹起以及倒頭架的翻轉(zhuǎn)等形式的運(yùn)動(dòng)。 錘片粉碎機(jī)的原理 錘片粉碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式 錘片粉碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式可以分為主運(yùn)動(dòng)和輔運(yùn)動(dòng)兩種形式的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)卷制板厚較大或彎曲半徑較小并超過設(shè)備工作能力時(shí)，在設(shè)備允許的前提下可采用熱卷的方法。國內(nèi)外采用冷卷方法較多。近年來，有以液壓馬達(dá)作為源控制工作輥移動(dòng)但主驅(qū)動(dòng)仍為機(jī)械傳動(dòng)的機(jī)液混合傳動(dòng)的錘片粉碎機(jī)，也有同時(shí)采用液壓馬達(dá)作為工作輥旋轉(zhuǎn)動(dòng)力源的全液壓 式錘片粉碎機(jī)。 錘片粉碎機(jī)采用機(jī)械傳動(dòng)已有幾十年的歷史，由于結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，造價(jià)低廉，至今在中、小型錘片粉碎機(jī)中仍廣泛應(yīng)用。 錘片粉碎機(jī)：分為側(cè)輥傾斜調(diào)整式錘片粉碎機(jī)和側(cè)輥 圓弧調(diào)整式錘片粉碎機(jī)。 在國外一般以工作輥的配置方式來劃分。其在汽車，軍工等各個(gè)方面都有應(yīng)用。 錘片粉碎機(jī)作為一個(gè)特殊的機(jī)器，它在工業(yè)基礎(chǔ)加工中占有重要的地位。根據(jù)三點(diǎn)成圓的原理，利用工件相對(duì)位置變化和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使板材產(chǎn)生連續(xù)的塑性變形，以獲得預(yù)定形狀的工件。它的規(guī)模和水平是反映國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志，因此非常值得重視和研究。沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 引 言 概述 機(jī)械加工行業(yè)在我國有著舉足輕重的地位，它是國家的國民經(jīng)濟(jì)命脈。作為整個(gè)工業(yè)的基礎(chǔ)和重要組成部分的機(jī)械制造業(yè)，任務(wù)就是為國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)提供先進(jìn)的機(jī)械裝備和零件。 錘片粉碎機(jī)是一種將金屬板材卷彎成筒形、弧形或其它形狀工件的通用設(shè)備。該產(chǎn)品廣泛用于鍋爐、造船、石油、木工、金屬結(jié)構(gòu)及其它機(jī)械制造行業(yè)。凡是鋼材成型為圓柱型，幾乎都用錘片粉碎機(jī)輥制。根據(jù)不同的要求，它可以輥制出符合要求的鋼柱，是一種相當(dāng)實(shí)用的器械。國內(nèi)普遍以工作輥數(shù)量及調(diào)整形式等為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行混合分類，一般分為： 錘片粉碎機(jī)：包括對(duì)稱式錘片粉碎機(jī)、非對(duì)稱式錘片粉碎機(jī)、水平下調(diào)式錘片粉碎機(jī)、傾斜下調(diào)式錘片粉碎機(jī)、弧形下調(diào)式錘片粉碎機(jī)和垂直下調(diào)式錘片粉碎機(jī)等。 特殊用途錘片粉碎機(jī)：有立式錘片粉碎機(jī)、船用錘片粉碎機(jī)、雙輥錘片粉碎機(jī)、錐體錘片粉碎機(jī)、多輥錘片粉碎機(jī)和多用途錘片粉碎機(jī)等。在低速大扭矩的錘片粉碎機(jī)上，因傳動(dòng)系統(tǒng)體積龐大，電動(dòng)機(jī)功率大，起動(dòng)時(shí)電網(wǎng)波動(dòng)也較大，所以越來越多地采用液壓傳動(dòng)。 錘片粉碎機(jī)的工作能力是指板材在冷態(tài)下，按規(guī)定的屈服極限卷制最大板材厚度與寬度時(shí)最小卷筒直徑的能力。冷卷精度較高，操作工藝簡便，成本低廉，但對(duì)板材的質(zhì)量要求較高（如不允許有缺口、裂紋等缺陷），金相組織一致性要好。有些不允許冷卷的板材，熱卷沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 剛性太差，則采用溫卷的方法。主運(yùn) 動(dòng)是指構(gòu)成錘片粉碎機(jī)的上輥和下輥對(duì)加工板材的旋轉(zhuǎn)、彎折等運(yùn)動(dòng)，主運(yùn)動(dòng)完成錘片粉碎機(jī)的加工任務(wù)。 該機(jī)構(gòu)形式為三輥對(duì)稱式 ,上輥在兩下輥中央對(duì)稱位置作垂直升降運(yùn)動(dòng) ,通過絲桿絲母蝸桿傳動(dòng)而獲得 ,兩下輥?zhàn)餍D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ,通過減速機(jī)的輸出齒輪與下輥齒輪嚙合 ,為卷制板材提供扭矩。輔運(yùn)動(dòng)指上輥的上升或下降運(yùn)動(dòng)，以及上輥在 O1 垂直平面的上翹、翻邊運(yùn)動(dòng)等。彎制成型的加工工序是由熱加工或冷加工來完成的。當(dāng)圓筒半徑較大時(shí)，可在常溫狀態(tài)下卷圓，如半徑較小和鋼板較厚時(shí)，應(yīng)將鋼板加熱后卷圓。機(jī)械滾圓是在錘片粉碎機(jī)（又叫滾板機(jī)、軋圓機(jī)）上進(jìn)行的。它們滾圓工作原理如圖 12 所示。預(yù)彎可采用壓力機(jī)模壓預(yù)彎或用托板在滾圓 圖 13 鋼板預(yù)彎示意圖 a）用壓力機(jī)模壓 預(yù)彎 b）用托板在滾圓機(jī)內(nèi)預(yù)彎 錘片粉碎機(jī)的發(fā)展趨勢 加入 WTO 后我國錘片粉碎機(jī)工業(yè)正在步入一個(gè)高速發(fā)展的快道，并成為國民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)和提高人民生活質(zhì)量的作用也越來越大。到 2021 年，中國的錘片粉碎機(jī)生產(chǎn)量和消費(fèi)量可能位居世界第二位，僅次于美國。其次，跨國公司都開始將最新的車型投放到中國市場，并計(jì)劃在中國加大投資力度，擴(kuò)大產(chǎn)能，以爭取中國更大的市場份額。 錘片粉碎機(jī)制造業(yè)作為機(jī)床模具產(chǎn)業(yè)最大的買方市場，其中進(jìn)口設(shè)備 70%用于錘片粉碎機(jī)，同時(shí)也帶動(dòng)了焊接、涂裝、檢測、材料應(yīng)用等各個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展。因此，至 2021 年，錘片粉碎機(jī)工業(yè)對(duì)制造裝備的需求與現(xiàn)在比將增長 12%左右，據(jù)預(yù)測，錘片粉碎機(jī)制造業(yè)：對(duì)數(shù)控機(jī)床需求將增長 26%； 對(duì)壓鑄設(shè)備的需求將增長 16%；對(duì)纖維復(fù)合材料壓制設(shè)備的需求增 長 15%；對(duì)工作壓力較高的擠或沖壓設(shè)備需求增長 12%；對(duì)液壓成形設(shè)備需求增長 8%；對(duì)模具的需求增長 36%；對(duì)加工中心需求增長 6%；對(duì)硬車削和硬銑消機(jī)床的需求增長 18%；對(duì)切割機(jī)床的需求增長 30%；對(duì)精密加工設(shè)備的需求增長 34%；對(duì)特種及專用加工設(shè)備需求增長 23%；對(duì)機(jī)器人和制造自動(dòng)化裝置的需求增長 13%；對(duì)焊接系統(tǒng)設(shè)備增長 36%；對(duì)涂裝設(shè)備的需求增長 8%，對(duì)質(zhì)檢驗(yàn)與測試設(shè)備的需求增長 16%。它能節(jié)約大量的人力物力用以彎曲鋼板。 時(shí)代在發(fā)展，科技在進(jìn)步，國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展將對(duì)這個(gè)機(jī)械品種提出越來越高的要求，將促使這個(gè)設(shè)計(jì)行業(yè)的迅速發(fā)展。但近年來，冷卷的能力正日益提高。 方案 1 雙輥錘片粉碎機(jī) 雙輥錘片粉碎機(jī)的原理如圖 21 所示： 圖 21 雙輥錘片粉碎機(jī)工作原理圖 上輥是鋼制的剛性輥，下輥是一個(gè)包有彈性的輥，可以作垂直調(diào)整。但因彈性體的體積不變，壓力便向四面?zhèn)鬟f，產(chǎn)生強(qiáng)度很高，但分布均勻的連續(xù)作用的反壓力，迫使板料與剛性輥連續(xù)貼緊，目的是使它隨著旋轉(zhuǎn)而滾成桶形。根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究，壓下量越大，板料彎曲半徑越小；但當(dāng)壓人量達(dá)到某一數(shù)值時(shí)， 彎曲半徑趨于穩(wěn)定，與壓下量幾乎無關(guān)，這是雙輥錘片粉碎機(jī)工藝的一個(gè)重要特征。缺點(diǎn)： ，需要跟換相適應(yīng)的上棍，因而不適用多品種，小批量生產(chǎn)。 方案 2 錘片粉碎機(jī) 1 2 3 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 錘片粉碎機(jī)是目前最普遍的一種錘片粉碎機(jī)。 結(jié)構(gòu)簡單、 緊湊，質(zhì)量輕、易于制造、維修、投資小、兩側(cè)輥可以做的很近。一般對(duì)稱錘片粉碎機(jī)減小剩余直邊比較麻煩。所謂理論剩余直邊，就是指平板開始彎曲時(shí)最小力臂。如圖 22 所示： 圖 22 錘片粉碎機(jī)工作原理圖 對(duì)稱式錘片粉碎機(jī)剩余直邊為兩下輥中心距的一半。一般對(duì)稱彎曲時(shí)為板厚 6～ 20 倍。 不對(duì)稱錘片粉碎機(jī)，剩余直邊小于兩下輥中心的一半，如圖 22 所示，它主要卷制薄筒（一般在 323000 以下）。再利用側(cè)輥的移動(dòng)使鋼板端部發(fā)生彎曲 變形，達(dá)到所需要。但滾筒多。上下輥夾持力使工件受氧化皮壓傷嚴(yán)重。 方案的確定 通過上節(jié)方案的分析，根據(jù)各種類型錘片粉碎機(jī)的特點(diǎn)，再根據(jù)錘片粉碎機(jī)的不同類型所具有的特點(diǎn)，最后形成我的設(shè)計(jì)方案， 122021 對(duì)稱上調(diào)錘片粉碎機(jī)。錘片粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜造 價(jià)又高。 通過幾種運(yùn)動(dòng)方案的分析，雙輥錘片粉碎機(jī)雖然不需要預(yù)彎，但只適合小批量生產(chǎn)，而且彎曲板厚受限制。對(duì)稱三輥卷板結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、質(zhì)量輕、易于制造等優(yōu)點(diǎn)。 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第 3 章 傳動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì) 對(duì)稱上調(diào)式錘片粉碎機(jī)如圖 31 所示： 圖 31 對(duì)稱上調(diào)式錘片粉碎機(jī) 它是以兩個(gè)下輥為主動(dòng)輪 ，由主動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸 器、減速器及開式齒輪副驅(qū)動(dòng)。同時(shí)作為從動(dòng)軸，起調(diào)整擠壓的作用。工作時(shí)，由蝸輪副轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪內(nèi)螺母，使螺桿及上輥軸承座作升降運(yùn)動(dòng)。 傳動(dòng)方案的分析 錘片粉碎機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)分為兩種方式： 齒輪傳動(dòng) 電動(dòng)機(jī)傳出的扭距通過一個(gè)有保護(hù)作用的聯(lián)軸器，傳人一個(gè)有分配傳動(dòng)比的減速器，然后功過連軸器 傳人開式齒輪副，進(jìn)入帶動(dòng)兩軸的傳動(dòng)。 圖 32 齒輪式傳動(dòng)系統(tǒng)圖 這種傳動(dòng)方式的特點(diǎn)是：工作可靠，使用壽命長，傳動(dòng)準(zhǔn)確，效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，功率和速度適用范圍廣等。如圖 33 所示： 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 圖 33 皮帶式傳動(dòng)系統(tǒng)圖 這種傳動(dòng)方式具有傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音下的特點(diǎn)，同時(shí)以起過載保護(hù)的作用，這種傳動(dòng)方式主要應(yīng)用于具有一個(gè)主動(dòng)輥的錘片粉碎機(jī)。 主傳動(dòng)系統(tǒng)的確定 傳動(dòng)系統(tǒng)如圖 34 所示： 圖 34 傳動(dòng)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(dòng)兩個(gè)下輥工作。 需要卷制錐 筒時(shí)，把離和器上的定位螺釘松開，然后使蝸輪空轉(zhuǎn)達(dá)到只升降左機(jī)架中升降絲桿的目的。?m 板料截面形狀系數(shù)： ?K 板料相對(duì)強(qiáng)化系數(shù)： ?K 板料彈性模量： E= 106MPa 卷板速度： 6V? m/min 2. 確定錘 片粉碎機(jī)基本參數(shù) [14] 下輥中心矩： ? ?st 40~12? =390mm 上輥直徑： 11~1. 3 1. 1aDt??? ????=300mm 下 輥 直 徑 ： ? ? ac DD ~? =240mm 上 輥 軸 直