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1、摘要IAbstractII第1章绪论1第2章方案的论证及确定52.1方案的论证52.2方案确实定7本章小结7第3章传动设计83.1传动方案的分析83.1.1齿轮传动83.1.2皮带传动83.2传动系统确实定93.2.1主传动确实定93.2.2副传动确实定93. 3本章小结9第4章动力的设计104. 1主电机选择和计算1010104.2上辑的校核19202021224. 3下辐的校核22232424244.4本章小结26第5章减速器的设计275. 1传动方案的分析和拟定275. 2减速器传动比的分配与计算2727275.3减速器传动装置总的传动比和各级传动比的分配272828285.4齿轮传动设
2、计292933365.5蜗轮、蜗杆传动设计3839395.6轴的设计校核计算4041425.7轴承校核454646465.8键的校核465.9减速器的结构设计和齿轮、轴承的润滑4747减速器齿轮、轴承的润滑475. 10本章小结47结论49参考文献50致谢51摘要本设计是关于对称式三辐卷板机的设计,主要对卷板机上、下幅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、下辑结构设计和受力分析。板机结构型式为三辑对称式,在该结构中上辑下压提供压力,两下辐做旋转运动,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YZ1601一6型电机,其工作特性优于Y
3、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ABSTRACTThisdesignisaboutthethree-ro11ersymmwtryro11ingmachine,main1yca1catstheupanddownro11erandthedece1eratorDuringthefrontprocessofthedesign,thero11ingmachinesStructucredesignandt
4、heana1ysisofstrengtharedescribed.Thero11ingmachinestructureisthree-ro11ersymmetry.Pressureprovidespressureunderowingstructuretheabove-averagero11er,thero11erdoesrevo1utionsportundertwo,sheetmateria1providesmomentoftorsiontoro11ofsystem.1thasaseriesofadvantagessuchassimp1ystructure,sma11vo1ume,1ightw
5、eight,economica1andsoon.YZtypeYZ-1601-6motorisse1ectedasthepowersource,whichadaptssituationsuchass1iencequenchingand1ightreverseve1ocity.The1astpartofthepaperisahoutdece1eratorwhichischoosingtrip1eexpandingco1ummgearConstiuction.Themateria1ofgearis40Crwhichhasbeenhardeningsurface.Thegears,axes,keys,
6、bearingsarechecked,sotoconfirmthisdesignispractica1Keywords:Ro11ingmachine;Motor;Dece1erator;Key;Gear第1章绪论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
7、,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,几乎都用卷板机辐制。其在汽车,军工等各个方面都有应用。根据不同的要求,它可以转制出符合要求的钢柱,是一种相当实用的器械。在国外一般以工作幅的配置方式来划分。国内普遍以工作短数量及调整形式等为标准实行混合分类,一般分为:1、三辐卷板机:包括对称式三辐卷板机、非对称式三辐卷板机、水平下调式三辐卷板机、倾斜下调式三辐卷板机、弧形下调式三辑卷板机和垂直下调式三辑卷板机等。2、四辑卷板机:分为侧辐倾斜调整式四辑卷板机和侧辑圆弧调整式四
8、辑卷板机。3、特殊用途卷板机:有立式卷板机、船用卷板机、双辐卷板机、锥体卷板机、多辐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辐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辑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
9、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。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辑和下辑对加工板材的旋转、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、下料及上辑的升降、翘起以及倒头架的翻转等形式的运动。该机构形式为三辐对称式,上辑在两下辑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,两下辑作旋转运动
10、,通过减速机的输出齿轮与下辐齿轮啮合,为卷制板材提供扭矩。图三辑卷板机工作原理图由图1.1:主运动指上辐绕01,下辑分别绕02、03作顺时针或逆时针旋转。辅运动指上转的上升或下降运动,以及上辐在01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
11、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1.2所示。a)对称式三辑卷板机b)不对称式三辑卷板机c)四辑卷板机图滚圆机原理图用三相弯(卷)板机弯板,其板的两端需要进行预弯,预弯长度为+(30-50)mm(1为下辐中心距)。预弯可采用压力机模压预弯或用托板在滚圆机内预弯(图1.3)a)用压力机模压预弯b)用托板在滚圆机内预弯图钢板预弯示意图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
12、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IO(X)亿元。到2023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IOOO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
13、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。卷板机制造也作为机床模具产业最大的买方市场,其中进口设备70%用于卷板机,同时也带动了焊接、涂装、检测、材料应用等各个行业的快速开展。卷板机制造业的技术革命,将引起装备市场的结构变化:数控技术推动了卷板机制造企业的历史性的革命,数控机床有着高精度、高效率、高可靠性的特点,引进数控设备在增强企业的应变能力、提高产品质量等方面起到了很好的作用,促进了我国机械工业的开展。因此,至2023年,卷板机工业对制造装备的需求与现在比将增长12%左右,据预测,卷板机制造业:对数控机床需求
14、将增长26%;对压铸设备的需求将增长16%;对纤维复合材料压制设备的需求增长15%;对工作压力较高的挤或冲压设备需求增长12%;对液压成形设备需求增长8%;对模具的需求增长36%;对加工中心需求增长6%;对硬车削和硬铳消机床的需求增长18%;对切割机床的需求增长30%;对精密加工设备的需求增长34%;对特种及专用加工设备需求增长23%;对机器人和制造自动化装置的需求增长13%;对焊接系统设备增长36%;对涂装设备的需求增长8%,对质检验与测试设备的需求增长16%o在今后的工业生产中,卷板时机一直得到很好的利用。它能节约大量的人力物力用以弯曲钢板。可以说是不可缺少的高效机械。时代在开展,科技在进
15、步,国民经济的高速开展将对这个机械品种提出越来越高的要求,将促使这个设计行业的迅速开展。第2章方案的论证及确定方案的论证一般情况下,一台卷板机所能卷制的板厚,既工作能力,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的最小卷桶直径的能力,热卷可达冷卷能力的一倍。但近年来,冷卷的能力正日益提高。结合上章卷板机的类型,拟订了以下几种方案,并进行了分析论证。方案1双辐卷板机双辑卷板机的原理如下图:图2.1双辑卷板机工作原理图上*昆是钢制的刚性短,下幅是一个包有弹性的辐,可以作垂直调整。当下短旋转时,上短及送进板料在压力作用下,压人下根的弹性层中,使下辐发生弹性变形。但因弹性体的体积不变,压力便向四面传递,产生强度很高,但分布均匀的连续作用的反压力,迫使板料与刚性较连续贴紧,目的是使它随着旋转而滚成桶形。上辑压人下辐的深度,既弹性层的变形量,是决定所形成弯曲半径的主要工艺参数。根据实验研究,压下量越大,板料弯曲半径越小;但当压人量到达某一数值时,弯曲半径趋于稳定,与压下量几乎无关,这是双辐卷板机工艺的一个重要特征。双辑卷板机具有的优点:1.板料不需要预弯成形,因此生产率高;2.可以弯曲多