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沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）
摘 要
本設(shè)計是關(guān)于小型對稱式三輥卷板機(jī)的設(shè)計，主要對卷板機(jī)上、下輥及減速器進(jìn)行設(shè)計和計算。
卷板機(jī)是一種將金屬板材卷彎成筒形、弧形或其他形狀工件的通用設(shè)備。根據(jù)三點(diǎn)成圓的原理，利用工作輥相對位置變化和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動使板材產(chǎn)生連續(xù)的塑性變形，以獲得預(yù)定形狀的工件。為提高卷板機(jī)的工作效率，提高制品的加工精度，減輕勞動強(qiáng)度，改善工作條件，通常采用板料送料工作臺、輔助操作機(jī)械、托架平臺以及支承滾道等輔助設(shè)備。卷板機(jī)作為一個特殊的機(jī)器，它在工業(yè)基礎(chǔ)加工中占有重要的地位。凡是鋼材成型為圓柱型，幾乎都用卷板機(jī)輥制。該產(chǎn)品廣泛用于鍋爐、造船、石油、化工、木工、金屬結(jié)構(gòu)及其它機(jī)械制造行業(yè)。
設(shè)計前部分詳細(xì)闡述了卷板機(jī)上、下輥結(jié)構(gòu)設(shè)計和受力分析。板機(jī)結(jié)構(gòu)型式為三輥對稱式, 在該結(jié)構(gòu)中上輥下壓提供壓力,兩下輥?zhàn)鲂D(zhuǎn)運(yùn)動,為卷制板材提供扭矩。它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、經(jīng)濟(jì)、等優(yōu)點(diǎn)。動力源則選擇了YZ系列YZ160L—6型電機(jī)，其工作特性優(yōu)于Y系列電機(jī)，適用于有輕微震動，正反轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)速不高的場合。
總體設(shè)計后部分所涉及的減速器采用了三級展開式圓柱齒輪結(jié)構(gòu)。齒輪材料為40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火。校核齒輪、軸、鍵、軸承確保了設(shè)計的實(shí)際可行性。
關(guān)鍵詞: 卷板機(jī)；電動機(jī)；減速器；鍵；齒輪
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Abstract
This design is about the three-roller symmwtry rolling machine,mainly calcats the up and down roller and the decelerator.
Roll trigger a sheet metal bending roll into the cylindrical, arc or other shape the universal equipment. According to the principle of into round three, use of work roll change and the relative position of the rotary motion to produce continuous plastic deformation plank, scheduled for the shape of the workpiece. In order to improve the efficiency of the roll triggers, improve the machining precision of the products, reduce labor intensity, to improve the working conditions of the sheet metal, usually by lateral table, auxiliary operation machinery, bracket platform, as well as supporting groove and auxiliary equipment. Roll trigger as a special machine, it in the industry foundation processing occupies an important position. All steel cylinder, forming for almost all roll trigger roller system with. The products are widely used in the boiler, shipbuilding, petroleum, chemical industry, carpentry, metal structure and other mechanical manufacturing industry.
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 practical
Keywords: Rolling machine；Motor；Decelerator；Key；Gear
目 錄
摘 要 I
Abstract II
前 言 1
第1章 緒論 2
1．1 概述 2
1．2 卷板機(jī)的分類 3
1．3 卷板機(jī)的發(fā)展趨勢 3
第2章 小型卷板機(jī)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)分析 5
2.1 輥卷板機(jī) 5
2.2 三輥卷板機(jī) 6
2.2.1 對稱式三棍卷板機(jī)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 6
2.2.2 不對稱三輥卷板機(jī)特點(diǎn) 6
2.3 方案的確定 7
第3章 傳動設(shè)計 8
3.1 傳動方案的分析及確定 8
3.2 主傳動系統(tǒng)的確定 9
3.2.1 副傳動系統(tǒng)的確定 9
第4章 動力設(shè)計 10
4.1 主電機(jī)的選擇和計算 10
4.1.1 上下輥的參數(shù)選擇計算 10
4.1.2 主電機(jī)的功率確定 11
4.2 上輥的設(shè)計計算校核 22
4.2.1上輥結(jié)構(gòu)設(shè)計及受力圖 22
4.2.2 剛度校核 23
4.2.3 上輥強(qiáng)度校核 23
4.2.4 疲勞強(qiáng)度安全強(qiáng)度校核 24
4.2.5 上輥在卸料時的校核 25
4.3 下輥設(shè)計計算及校核 26
4.3.1下輥結(jié)構(gòu)及受力圖 26
4.3.2下輥剛度校核： 27
4.3.3 下輥彎曲強(qiáng)度校核： 27
4.3.4 下輥疲勞強(qiáng)度校核 28
第5章 減速器的設(shè)計計算 31
5.1 傳動方案的分析和確定 31
5.2 減速器傳動裝置總的傳動比和各級傳動比的分配 31
5.2.1 總的傳動比 31
5.3傳動裝置各軸的參數(shù)計算 32
5.3.1 各軸轉(zhuǎn)速 32
5.3.2 各軸功率 32
5.3.3 各軸轉(zhuǎn)矩 32
5.4 齒輪傳動設(shè)計 33
5.4.1第一級傳動設(shè)計 33
5.4.2 第二級傳動設(shè)計： 37
5.4.3 第三級傳動設(shè)計： 41
5.5 蝸輪、蝸桿的傳動設(shè)計 44
5.5.1 材料選擇： 44
5.5.2 參數(shù)的設(shè)計： 44
5.6軸的設(shè)計校核計算： 46
5.6.1 四個軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計： 46
5.6.2 軸的校核計算： 47
5.7 軸承校核 52
5.7.1軸承參數(shù) 52
5.7.2求軸承受到的徑向力 53
5.7.3驗(yàn)算軸承壽命 53
5.8 鍵的校核 53
結(jié) 論 54
參考文獻(xiàn) 55
致 謝 56
前 言
卷板機(jī)是一種將金屬板料彎卷成筒體、錐體、曲面體或其他形體的一 種專用鍛壓機(jī)械設(shè)備，廣泛用于鍋爐、造船、化工、金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)械制造 行業(yè)。本課題的研究旨在改進(jìn)舊式卷板機(jī)的不足，提高生產(chǎn)率、降低工人勞動強(qiáng)度，滿足廠方對板料加工的生產(chǎn)需求。
卷板機(jī)的規(guī)格型號很多，按卷板機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和卷板機(jī)輥的數(shù)量劃分，有三輥卷板機(jī)和四輥卷板機(jī)之分，按輥的驅(qū)動方式有機(jī)械式卷板機(jī)和液壓式卷板機(jī)之分，卷板機(jī)結(jié)構(gòu)相對簡單，三輥當(dāng)中有一對側(cè)輥和一根上輥，其中上輥能夠上下移動。四輥卷板機(jī)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，有一對側(cè)輥和一根上輥和下輥，這種卷板機(jī)成本很高，但性能較好，卷制成品質(zhì)量較好。各種卷板機(jī)，工作原理都相同，通過調(diào)整上輥和側(cè)輥的相對位置，使板料在輥之間逐漸彎曲變形，用主軸的正反轉(zhuǎn)使板料在輥之間來回運(yùn)動直至板料產(chǎn)生塑性變形。隨著輥的相對位置的不斷調(diào)整，主軸不斷的往復(fù)正反轉(zhuǎn)運(yùn)動，板料的塑性變形量逐漸加大，直至加工成符合要求的圓弧或圓通型成品。
本設(shè)計是關(guān)于對稱式三輥卷板機(jī)的設(shè)計，主要對卷板機(jī)上、下輥及減速器進(jìn)行設(shè)計和計算。設(shè)計前部分詳細(xì)闡述了卷板機(jī)上、下輥結(jié)構(gòu)設(shè)計和受力分析。板機(jī)結(jié)構(gòu)型式為三輥對稱式, 在該結(jié)構(gòu)中上輥下壓提供壓力,兩下輥?zhàn)鲂D(zhuǎn)運(yùn)動,為卷制板材提供扭矩。它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、經(jīng)濟(jì)、等優(yōu)點(diǎn)。
第1章 緒論
1．1 概述
卷板機(jī)是一種將金屬板材卷彎成筒形、弧形或其他形狀工件的通用設(shè)備。根據(jù)三點(diǎn)成圓的原理，利用工作輥相對位置變化和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動使板材產(chǎn)生連續(xù)的塑性變形，以獲得預(yù)定形狀的工件。該產(chǎn)品廣泛用于鍋爐、造船、石油、化工、木工、金屬結(jié)構(gòu)及其它機(jī)械制造行業(yè)。
卷板機(jī)采用機(jī)械傳動以有幾十年的歷史，由于結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，造價低廉，至今在中、小型卷板機(jī)中仍廣泛應(yīng)用。
卷板機(jī)作為一個特殊的機(jī)器，它在工業(yè)基礎(chǔ)加工中占有重要的地位。凡是鋼材成型為圓柱型，幾乎都用卷板機(jī)輥制。其在汽車，軍工等各個方面都有應(yīng)用。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。
在國外一般以工作輥的配置方式來劃分。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：
1）、三輥卷板機(jī)：包括對稱式三輥卷板機(jī)、非對稱式三輥卷板機(jī)、水平下調(diào)式三輥卷板機(jī)、傾斜下調(diào)式三輥卷板機(jī)、弧形下調(diào)式三輥卷板機(jī)和垂直下調(diào)式三輥卷板機(jī)等。
2）、四輥卷板機(jī)：分為側(cè)輥傾斜調(diào)整式四輥卷板機(jī)和側(cè)輥圓弧調(diào)整式四輥卷板機(jī)。
3）、特殊用途卷板機(jī)：有立式卷板機(jī)、船用卷板機(jī)、雙輥卷板機(jī)、錐體卷板機(jī)、多輥卷板機(jī)和多用途卷板機(jī)等。