8mm卷板機的設計論文

1、<p>　　說 明 書 的 內 容</p><p><b>　　設計題目</b></p><p>　　卷板機的用途,特點及主要參數</p><p><b>　　卷板機電機的選擇</b></p><p><b>　　卷板機結構的確定</b></p>

2、;<p><b>　　傳動方案的分析</b></p><p>　　卷板機主要零件的估算和驗算</p><p><b>　　潤滑系統(tǒng)的設計</b></p><p><b>　　設計的體會及總結</b></p><p><b>　　其他</b>&

3、lt;/p><p>　　設計題目: 8mm卷板機的設計</p><p>　　卷板機的用途 特點及主要參數</p><p><b>　　卷板機的用途</b></p><p>　　利用卷板機可將板料卷成單曲率或雙曲率的制件.本臺卷板機主要是用來卷制圓柱面,通風管,也可卷制圓錐面等.</p><p>&

4、lt;b>　　卷板機的工作原理</b></p><p>　　本臺卷板機為對稱式三輥筒卷板機, 其輥筒斷面圖如下:</p><p>　　1. 上輥筒 2 下輥筒 3 板料</p><p>　　上棍1有兩種運動:一種是可上下垂直運動,使量于上下棍間的板料3到不同的卷曲半徑上棍通過升降電機帶動垂直運動;另一種運動就是可轉動,

5、是由板料送進時與上棍筒產生摩擦而轉動.</p><p>　　下棍2只有一種運動即轉動,它是通過主電機齒輪而轉動的,下輥筒為主動輥.</p><p>　　工作時板料置于上下輥間,壓下上輥使板料在支撐點間發(fā)生彎曲,當兩下輥轉動時由于摩擦力作用使板料移動,從而使整個板料發(fā)生均勻的彎曲.</p><p><b>　　卷板機的特點</b></p&g

6、t;<p>　　對稱三輥筒卷板機結構簡單緊湊,重量輕,易于制造,維修,投資少,兩側輥可以做得很近.成形較準確,但剩余直邊大.它一般需配預彎設備或不要求彎邊的各種卷板工作,可用對稱式.</p><p><b>　　卷板工藝過程</b></p><p>　　1. 預彎: 對于較薄板可直接在卷板機上用墊板彎曲如圖示:</p><p>

7、;<b>　　對中</b></p><p>　　將預彎的板料置于卷板機上滾彎時,為防止產生歪斜應將板料對中 ,使板料的縱向中心線與輥筒軸線嚴格保持平行.</p><p><b>　　卷板機的主要參數</b></p><p>　　卷板規(guī)格(最厚X寬度) 8X2000 mm</p><p&g

8、t;　　卷制3X2000mm板時最小彎曲半徑 90 mm</p><p>　　上輥直徑/側軸直徑 　　Φ121/Ф117.5 mm</p><p>　　兩側輥中心距 180 mm</p><p>　　卷板速度 4 m/分</p>

9、<p>　　主電機功率 2.2千瓦</p><p>　　升降電機功率 1.5千瓦</p><p>　　卷板機電機功率的確定</p><p><b>　　工藝參數計算</b></p><p><b>　　已知條件</b

10、></p><p>　　板厚S=3mm, 板寬L=2000 mm, 最小彎曲半徑Rmin=90 mm</p><p>　　板料的最大變形彎矩M </p><p>　?。?-1）查《機械工程手冊》</p><p>　　?。?-材料的相對強化系數。</p><p>　　=11.6 查《機

11、械工程手冊》</p><p>　　=24 查《機械加工手冊》</p><p>　　將這些數據代入式（1-1）中得</p><p>　　2. 板料由平板開始彎曲時的初始變形彎矩</p><p>　?。?-2）查《機械工程手冊》</p><p><b>　　卷板機空載扭矩： </b>

12、</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　板料的重量； 萬向接頭的重量 ； 主動輥的重量；</p><p>　　主動輥軸徑的直徑 滑動摩擦系數 </p><p><b>　　板料的比重 </b></p><p>　　=4002

13、7.15 </p><p><b>　　kg</b></p><p>　　=10580.97 </p><p>　　=204.61 </p><p><b>　　卷板力和功率的計算</b></p><p><b>　　幾何參數</b><

14、;/p><p><b>　　受力圖為：</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　兩側輥的中心距</b></p><p>　　取t=180 mm</p><p><b>　　主動輥直徑， 取</b

15、></p><p>　?。?） 軸輥受力計算：</p><p>　　上輥受力 （1-5）</p><p><b>　　kg</b></p><p><b>　　下軸輥所受力</b></p><p><b>　　kg</b></p&g

16、t;<p>　?。?） 將板料從平板彎到時消耗于板料變形的扭矩 （假設一次彎成）</p><p>　　=75043.33 kg. mm </p><p>　　（4） 消耗于摩擦阻力的扭矩： </p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　取 〈機械工程

17、手冊〉</p><p>　　=6409.144+19612.789</p><p>　　=26021.93 kg. mm</p><p>　?。?） 板料送進的摩擦阻力的扭矩： </p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　式中取 代入

18、式 （1-8）</p><p><b>　　得</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　= </b></p><p>　?。?） 送進板料所需的拉

19、力 </p><p><b>　　（1-9）</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　?。?） 拉力在軸承中所引起的摩擦損失 </p><p><b>　　取</b></p><p>　?。?） 機器送進板料的總

20、力矩： </p><p><b>　　取</b></p><p>　　（9） 板料送進不打滑條件：</p><p>　　=75043.33+27857.69+204.62=10315.64</p><p>　　板料送進要打滑，即將把板料從平板彎到最小彎曲半徑90mm若一次彎成，則不滿足不打滑條件，故應進行多次彎曲。

21、現假設進行兩次彎成，則由板料送進不打滑條件得；</p><p>　　=52275.045-27857.69-204.62</p><p>　　=24212.735</p><p><b>　　又 </b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　即先將

22、板料從平板彎到的半徑，然后再由彎到的最小彎曲半徑，這樣分兩次進行彎曲則可滿足不打滑條件，也可將板料彎到最小彎曲半徑90mm.</p><p>　　由于變了，所以推力，推力引起的摩擦損失也隨之變化。</p><p><b>　　即： </b></p><p><b>　　=</b></p><p>

23、;　　=886.31 kg</p><p>　?。?0） 驅動扭矩： </p><p><b>　?。?-13）</b></p><p>　?。?1） 驅動功率 N</p><p>　　卷板速度，一般 （1-14）</p><p><b>　　取</b>&

24、lt;/p><p><b>　　則 </b></p><p>　　由于在傳動過程中，蝸桿減速器和齒輪都存在功率損失，特別是蝸輪，蝸桿傳動的損失較大，所以電機可選用Y型，電機額定功率為2.2千瓦，轉速1430轉。</p><p>　　Y型電機為本臺卷板機的主電機，升降電機主要是帶動上輥筒上下運動的，由于有時需用上輥壓板料，使板料發(fā)生彎曲，和蝸輪蝸桿

25、傳動存在的損耗較大，故電機可選用Y型。額定功率1.5千瓦，轉速n=1410轉。</p><p><b>　　卷板機結構的確定</b></p><p>　　我設計的這臺卷板機是選用三輥筒對稱式的結構，我之所以選用這種結構簡單，適合于安裝系統(tǒng)用，它的特點及用途在前面已有介紹，因安裝單位流動性強，機器結構太大，太復雜，不易于搬遷，故三輥筒對稱式卷板機較適用于安裝單位。<

26、;/p><p>　　1. 卷板機的組成：</p><p>　　卷板機由動力部分、傳動部分、工作部分、機架部分組成。</p><p>　?。?） 動力部分主要有兩臺電機，一臺為主動電機，額定功率為2.2千瓦，轉速1430轉，主要用來帶動主動輥（下輥筒）轉動的；</p><p>　　另一臺電機為升降電機，額定功率為1.5千瓦，轉速1410轉，主

27、要是用來帶動上輥筒做垂直上下運動的。</p><p>　　（2） 傳動部分包括齒輪和皮帶輪，主要是起傳遞動力和降速的作用</p><p>　?。?） 工作部分：</p><p>　　主要由輥筒組成，包括一個上軸輥，兩個下軸輥，主要是起工作時使板料在上下輥間發(fā)生彎曲變形的作用。</p><p>　　（4） 支承部分：</p>

28、<p>　　包括機架，左右支架，支板等。主要是起支承作用。</p><p>　　2. 卷板機的運動形式：</p><p>　　卷板機的運動主要是輥筒的轉動和上下運動兩種運動。兩下輥筒為主動輥，由電機</p><p><b>　　齒輪下輥轉動。</b></p><p>　　上輥可轉動和上下垂直運動，轉動是由

29、于板料送進時摩擦力作用為產生的。上下垂直運動是由電機皮帶輪蝸桿蝸輪升降絲桿帶動的。</p><p>　　3. 卷板機的總布局： （見總裝配圖）</p><p>　　五. 傳動方案的確定。</p><p>　　已知： 板料送進的速度為 </p><p><b>　　即主動輥的線速度為</b></p>

30、<p><b>　　主電機的轉速為</b></p><p>　　從以上兩已知數據可知，傳動機構需降速很多，若采用齒輪降速，則傳動機構就較大，故選用一蝸輪蝸桿減速器來主要降速。傳動線路如下：</p><p>　　一 兩主動輥傳動圖：</p><p>　　1，3-為帶動兩主動輥的齒輪 ； 2-導向齒輪； 4- 傳動齒輪；&

31、lt;/p><p>　　5- 齒輪軸； 6，7—傳動齒輪 ； 8—蝸輪軸； 9—減速器；</p><p>　　10—大皮帶輪； 11—三角帶； 12—小皮帶輪； 13—主電機</p><p><b>　　傳動路線如下：</b></p><p><b>　　13</b>&l

32、t;/p><p>　　由于下輥轉速很低，故可選用傳動比較大的減速器來降速。</p><p><b>　　下輥轉速 </b></p><p>　　1. 減速器傳動比的確定和帶輪直徑的確定：</p><p>　　主電機轉速 現預計用皮帶輪和減速器二級降速使電機轉速1430降到11，</p><p&

33、gt;　　假設傳動齒輪的模數均取 m=4.5, 傳動齒輪均為直齒圓柱齒輪</p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　則： </b></p><p>　　取 （查《機械零件設計手冊》中冊）</p><p><b>　　取</b>&

34、lt;/p><p><b>　　則 </b></p><p>　　尺寸過大，三角帶在傳動過程中要碰到機架的連接板，如圖示位置，改變小皮帶輪中心距也不可避免，故只有改變減速器的傳動比</p><p>　　現取 （查《機械零件設計手冊》</p><p><b>　　則： </b></p>

35、;<p><b>　　取 </b></p><p><b>　　即兩皮帶輪直徑為</b></p><p>　　通過畫草圖，采用這個尺寸就可避免三角帶與機架連接板的碰撞。</p><p>　　2. 減速器型號的確定：</p><p><b>　　已知減速器的傳動比<

36、;/b></p><p>　　查《機械零件設計手冊》中冊得蝸輪軸許用計算轉距</p><p>　　根據 可確定減速器的型號的：</p><p>　　-100-60-Ⅱ型減速器為普通圓柱蝸桿減速器；它適用于蝸桿嚙合處滑動速度不大于 蝸桿轉速不超過 工作環(huán)境溫度為 可用于乙反兩向運轉的條件，本臺卷板機適用于這些條件，故可選用普通圓柱蝸桿減速器。&l

37、t;/p><p>　?。ǘ?上軸輥作上下垂直運動主要是通過升降電機帶動皮帶輪再通過蝸輪蝸桿帶動絲套使升降絲桿上下運動，從而帶動上輥筒作上下運動。傳動圖如下，由于電機轉速較高，故中間要進行降速，本方案采用皮帶輪和蝸桿蝸輪兩的降速。</p><p>　　1—升降電機 2—皮帶輪 3—三角帶 4—皮帶輪 5—蝸桿</p><p>　　6—蝸輪

38、 7—絲套 8—升降絲桿 9—滑塊 10—上輥筒</p><p><b>　　絲桿的升降速度為：</b></p><p>　　六．卷扳機主要另見的估算和檢算</p><p>　?。ㄒ唬?。確定皮帶輪的直徑及中心距：</p><p><b>　?、伲嬎愎β?：</b>

39、</p><p>　　主電機型號為JO2—31—4 額定功率： </p><p>　　取 k = 1.2 查《機械另件設計手冊》 表 10—4</p><p><b>　　KW</b></p><p>　?、冢_定皮帶輪的膠帶型號：</p><p>　　根據 和 由圖10—

40、1選定</p><p>　　已知 由此可查《機械另件設計手冊》 </p><p>　　確定皮帶輪的膠帶型號為A型 </p><p>　?、郏л喌挠嬎阒睆?lt;/p><p>　　查《機械另件設計手冊》上冊 表10—5 ，10—6</p><p>　　可確定 取</p&g

41、t;<p><b>　　④大帶輪計算直徑</b></p><p>　　=3 ×90（1—0.02）</p><p><b>　　=264.6</b></p><p>　　查 表 10—6取 </p><p><b>　?、?帶速： V=</b></

42、p><p><b>　　=6.74 </b></p><p><b>　?、?初定中心句</b></p><p>　　=（0.7~2）（）</p><p>　　=（0.7~2） （90+265）</p><p>　　=248.5~710（mm）</p><

43、p><b>　　取 ：</b></p><p><b>　　⑦.初定三角帶長度</b></p><p><b>　　=2×+（）+</b></p><p><b>　　= 2 ×500+</b></p><p>　　= 1000+

44、（90+265）+15.3125</p><p>　　=15.72.662</p><p>　　查《械另件設計手冊》 表 10—2 選用 </p><p>　　計算長度 ：=1633 ； 內周長 ：</p><p><b>　?、?實際中心距：A</b></p><p><b

45、>　　A = </b></p><p><b>　?、幔炈阈л啺?lt;/b></p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　= </b></p><p>　?、猓畣胃菐軅鬟f的功率：</p><p>　

46、　根據 查表圖 10—2 </p><p><b>　　得 </b></p><p>　　11．單根膠帶傳遞功率的增量 ： </p><p>　　= </p><p>　　查《械另件設計手冊》 表10—7 及 表10—8</p><p>　　得 =7.4 &

47、lt;/p><p>　　==7.4×2×n×</p><p>　　= 136w = 0.136kw</p><p>　　12．確定三角帶根數</p><p>　　查《械另件設計手冊》 圖10—3 和 表10—9</p><p><b>　　得 </b>&l

48、t;/p><p>　　= 3.45 </p><p><b>　　取 </b></p><p>　　13.單根膠帶初張力</p><p><b>　　=0.5</b></p><p><b>　　= 0.5</b></p><

49、p><b>　　= 4.72N</b></p><p><b>　　14.對軸的作用力</b></p><p><b>　　Q =2</b></p><p>　　=2×4.72×4×Sim </p><p>　　2.升降電機皮帶輪的確定<

50、;/p><p><b>　?、伲嬎愎β剩?lt;/b></p><p>　?、冢_定三角帶型號：</p><p><b>　　由 </b></p><p>　　查《機械另件設計手冊》 可選用0型三角帶</p><p>　　③．小帶輪計算直徑：</p><

51、;p>　　O 型膠帶 取 </p><p>　?、埽髱л喼睆降拇_定：</p><p><b>　　查 取 </b></p><p><b>　?、荩畮賄</b></p><p><b>　　V= </b></p><p&

52、gt;<b>　　V =</b></p><p><b>　　= 4.94</b></p><p><b>　?、蓿醵ㄖ行木啵?lt;/b></p><p>　　= （0.7~2）（67+250）=221.9~634</p><p><b>　　取</b>&l

53、t;/p><p>　?、撸菐в嬎汩L度 </p><p><b>　　=2 </b></p><p><b>　　= 2 </b></p><p>　　=1125.59mm</p><p>　　由表10—2 查得 </p><p>

54、;<b>　?、啵畬嶋H中心距A</b></p><p><b>　　A=</b></p><p><b>　?、幔л啺?lt;/b></p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　= </b></p&g

55、t;<p>　?、猓畣胃z帶所能傳遞的功率：</p><p>　　查《機械手冊》 圖10—2</p><p>　　11．單根膠帶傳遞功率的增量</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　=2.8</b></p><p>　　

56、=50.75w=0.05kw</p><p><b>　　12．三角帶根數</b></p><p><b>　　= 1.39</b></p><p><b>　　取=1 根</b></p><p>　　以上為三角皮帶長度及帶輪直徑，中心距的計算</p><p

57、>　　（二）。齒輪有關尺寸的計算及驗算</p><p>　　已知條件： 齒數=30 ， m=4.5</p><p>　　齒數材料選用45鋼，熱處理為調質</p><p>　　HB=217~255 ，HRC=40~50</p><p><b>　　=36 </b></p><p&

58、gt;　　1．齒面接觸強度的校核。</p><p>　　b—齒寬 b=40mm=0.04m</p><p>　　m=1(齒數比) 見表12—20 </p><p>　　取 =1.1 =1.1</p><p>　　=1 </p><p>　　由

59、圖12—9 </p><p>　　得 ==0.84+0=0.84</p><p><b>　　由圖12—17 取</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=719672867.0=719.7M</p><p><b>　

60、　應用應力 </b></p><p>　　查圖 12—20 </p><p>　　取 =1.0 查表12—23</p><p>　　由HB=255查圖12—19 得=650MP ；</p><p><b>　　許用應力</b></p><p>&l

61、t;b>　　接觸強度合格</b></p><p><b>　　2.彎曲強度的校核</b></p><p><b>　　式中</b></p><p><b>　　許用彎曲應力 </b></p><p>　　壽命系數 查圖12—26</p>

62、<p>　　尺寸系數 查圖12—27</p><p>　　應力集中系數 查圖12—28</p><p><b>　　查圖12—23</b></p><p><b>　　=310M</b></p><p>　　13．蝸桿螺牙沿分度圓柱上的軸向齒厚</p>

63、<p>　　14．蝸桿齒厚測量高度 ：</p><p>　　15．蝸桿分度圓直徑：</p><p><b>　　16．蝸桿齒輪直徑</b></p><p>　　17．渦輪齒頂圓半徑</p><p>　　18．渦輪最大外圓直徑</p><p><b>　　19．渦輪絕緣寬度&

64、lt;/b></p><p><b>　　b=0.65</b></p><p>　　20.渦輪齒頂圓圓弧半徑</p><p>　　21．渦輪齒根圓圓弧半徑：</p><p>　　上面為渦輪蝸桿基本參數的確定。</p><p><b>　　結構如圖： </b></

65、p><p>　　2 . 蝸桿的結構：</p><p><b>　　蝸桿選用銑制的蝸桿</b></p><p>　　材料 調質 尺面粗糙度 </p><p>　　蝸輪蝸桿強度的校核。</p><p>　　查表 15—11 《機械零件手冊》 </p><p&

66、gt;<b>　　許用彎曲應力 </b></p><p>　　已知絲桿的螺旋角 </p><p>　　則蝸輪軸傳遞的扭距 </p><p><b>　　取 K=1.3</b></p><p>　　故蝸桿的接觸強度驗算合格</p><p>　　驗算蝸桿的彎曲強度：<

67、/p><p><b>　　齒形系數 </b></p><p>　　故蝸桿蝸輪的彎曲強度驗算合格</p><p>　　4. 蝸輪蝸桿傳動效率： </p><p>　　上輥筒受力分析及強度和校核。</p><p>　　上輥筒由軸頭和鋼管焊接而成，軸頭為45號鋼</p><p>

68、;　　查《機械加工手冊》可得 </p><p>　　鋼管為 </p><p><b>　　受力圖如下：</b></p><p><b>　　已知</b></p><p><b>　　集度 </b></p><p>　　由受力分析知：

69、 </p><p>　?、僭贏C 段內，取截面Ⅰ---Ⅰ在截面</p><p><b>　　上的剪有應力</b></p><p><b>　　在</b></p><p>　　在CD段內；取截面Ⅱ---Ⅱ</p><p>　　M（x）= q（x-135）</p>

70、<p><b>　　= </b></p><p>　　在BD段；取截面Ⅲ---Ⅲ</p><p>　　M（x）== 0 x=0</p><p>　　-240468.75 kg*mm x=135</p><p>　　剪力圖和彎矩圖如圖所示</p><p

71、><b>　　所以 </b></p><p><b>　　故上輥筒檢驗合格</b></p><p>　　下輥筒受力分析幾檢驗</p><p><b>　　受力圖</b></p><p><b>　　已知 </b></p><

72、;p><b>　　由受力分析圖可知</b></p><p>　　在AB段內 取（Ⅰ---Ⅰ）截面。</p><p>　　在CD段內；取截面（Ⅱ---Ⅱ）</p><p><b>　　M（x）=</b></p><p><b>　　=1112.235</b></p&g

73、t;<p>　　= </p><p>　　在BD段內；?。á?-Ⅲ）截面</p><p>　　Q（x）==-1112.235 kg</p><p><b>　　M（x）== </b></p><p>　　剪力圖 彎矩圖如上圖所示。彎曲圖可知</p><p>　　=

74、706286.725 kg</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　故下輥筒驗算合格</b></p><p>　　銷及升降絲桿的驗算。</p><p><b>　　絲桿驗算&l

75、t;/b></p><p>　　絲桿受力如圖所示，由圖可知絲桿只受拉應力</p><p>　　則 查《機械設計手冊》得</p><p><b>　?。?5鋼）</b></p><p>　　升降絲桿內M30 故 內徑d=30-4=26mm</p><p><b>　　斷面面積

76、 </b></p><p>　　故升降絲桿的強度驗算合格。</p><p><b>　　銷的驗算：</b></p><p><b>　　受力如圖所示</b></p><p>　　銷子直徑為 Ø25mm</p><p>　　長為60mm <

77、;/p><p><b>　　由受力圖知</b></p><p>　　=0 X=0 ； 26718.75 kg..mm x=30</p><p>　　取截面II---II</p><p>　　Q（X）=-890.625 kg</p><p><b>　　故銷子驗

78、算合格</b></p><p>　　以上為主要零件強度的驗算</p><p>　　七．潤滑系統(tǒng)及電控部分：</p><p>　　1、軸承選用油脂潤滑，因為軸承的轉速不高，重負荷根據《機械設計手冊》可選用4號石墨炳栓潤滑脂2J-4S和復合鈣電路圖如圖所示：</p><p><b>　　2 </b></p

79、><p><b>　　八 .其他：</b></p><p><b>　　本次設計參考書目：</b></p><p>　　《機械零件手冊》上冊 、中冊</p><p>　　〈金屬機械加工工藝人員手冊〉、〈冷作工藝學〉、〈機械設計手冊〉</p><p>　　〈機械工程手冊〉、〈金屬