卷板機(jī)設(shè)計(jì)-畢業(yè)論文

摘要洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）PAGEIVPAGE4卷板機(jī)設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)是關(guān)于對(duì)稱式三輥卷板機(jī)的設(shè)計(jì)，主要對(duì)卷板機(jī)上、下輥及減速器進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。設(shè)計(jì)前部分詳細(xì)闡述了卷板機(jī)上、下輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析。板機(jī)結(jié)構(gòu)型式為三輥對(duì)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(dòng),為卷制板材提供扭矩。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、經(jīng)濟(jì)、等優(yōu)點(diǎn)。動(dòng)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(dòng)，正反轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)速不高的場(chǎng)合。總體設(shè)計(jì)后部分所涉及的減速器采用了三級(jí)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(jì)的實(shí)際可行性。關(guān)鍵詞:卷板機(jī),減速器，動(dòng)力源

BENDINGMACHINEDESINGABSTRACTThisdesignisaboutthethree-rollersymmwtryrollingmachine,mainlycalcatstheupanddownrollerandthedeceleratorDuringthefrontprocessofthedesign,therollingmachine`sstructucredesignandtheanalysisofstrengtharedescribed.Therollingmachine`structureisthree-rollersymmetry.Pressureprovidespressureunderowingstructuretheabove-averageroller,therollerdoesrevolutionsportundertwo,sheetmaterialprovidesmomentoftorsiontorollofsystem.Ithasaseriesofadvantagessuchassimplystructure,smallvolume,lightweight,beconomicalandsoon.YZtypeYZ-160L-6motorisselectedasthepowersource,whichadaptssituationsuchassliencequenchingandlightreversevelocity.Thelastpartofthepaperisahoutdeceleratorwhichischoosingtripleexpandingcolummgearconstiuction.Thematerialofgearis40Crwhichhasbeenhardeningsurface.Thegears,axes,keys,bearingsarechecked,sotoconfirmthisdesignispracticalKEYWORDS:Rollingmachine,Decelerator,Powersource前言目錄前言 1第1章卷板機(jī)的原理 31.1卷板機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式 31.2彎曲成型的加工方式 3第2章方案的論證及確定 52.1方案的論證 52.1.1方案1三輥卷板機(jī) 52.1.2方案2四輥卷板機(jī) 62.2方案的確定 6第3章傳動(dòng)設(shè)計(jì) 83.1傳動(dòng)方案的分析 83.1.1齒輪傳動(dòng) 83.1.2皮帶傳動(dòng) 93.2傳動(dòng)系統(tǒng)的確定 93.2.1主傳動(dòng)系統(tǒng)的確定 93.2.2副傳動(dòng)系統(tǒng)的確定 10第4章主電機(jī)選擇 114.1主電機(jī)的選擇和計(jì)算 114.1.1上下輥的參數(shù)選擇計(jì)算 114.1.2主電機(jī)的功率確定 11第5章減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 135.1傳動(dòng)方案的分析和擬定 135.2減速器傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比的分配 135.2.1總的傳動(dòng)比 135.2.2傳動(dòng)比的分配 135.3傳動(dòng)裝置各軸的參數(shù)計(jì)算 145.3.1各軸轉(zhuǎn)速 145.3.2各軸功率 145.3.3各軸轉(zhuǎn)矩 145.4齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 155.4.1第一級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 155.4.2第二級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 175.4.3第三級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 195.5蝸輪、蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 215.5.1材料選擇 215.5.2參數(shù)的設(shè)計(jì) 21結(jié)論 22謝辭 23參考文獻(xiàn) 24前言機(jī)械加工行業(yè)在我國(guó)有著舉足輕重的地位，它是國(guó)家的國(guó)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(guó)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。它的規(guī)模和水平是反映國(guó)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。卷板機(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。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。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)。卷板機(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。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(gè)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(guó)外一般以工作輥的配置方式來劃分。國(guó)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(duì)稱式三輥卷板機(jī)、非對(duì)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。卷板機(jī)采用機(jī)械傳動(dòng)已有幾十年的歷史，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，造價(jià)低廉，至今在中、小型卷板機(jī)中仍廣泛應(yīng)用。在低速大扭矩的卷板機(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)。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)的卷板機(jī)，也有同時(shí)采用液壓馬達(dá)作為工作輥旋轉(zhuǎn)動(dòng)力源的全液壓式卷板機(jī)。卷板機(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。國(guó)內(nèi)外采用冷卷方法較多。冷卷精度較高，操作工藝簡(jiǎn)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。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。有些不允許冷卷的板材，熱卷剛性太差，則采用溫卷的方法。第1章標(biāo)題第1章卷板機(jī)的原理1.1卷板機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式卷板機(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)。主運(yùn)動(dòng)是指構(gòu)成卷板機(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)完成卷板機(jī)的加工任務(wù)。輔運(yùn)動(dòng)是卷板機(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)。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。圖1-1三輥卷板機(jī)工作原理圖由圖1-1：主運(yùn)動(dòng)指上輥繞O1，下輥分別繞O2、O3作順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。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。1.2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。彎制成型的加工工序是由熱加工或冷加工來完成的。滾圓是在外力的作用下，使鋼板的外層纖維伸長(zhǎng)，內(nèi)層纖維縮短而產(chǎn)生彎曲變形（中層纖維不變）。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。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。機(jī)械滾圓是在卷板機(jī)（又叫滾板機(jī)、軋圓機(jī)）上進(jìn)行的。在卷板機(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。它們滾圓工作原理如圖1-2所示。a）b）c）a）對(duì)稱式三輥卷板機(jī)b）不對(duì)稱式三輥卷板機(jī)c）四輥卷板機(jī)

圖1-2滾圓機(jī)原理圖用三輥彎（卷）板機(jī)彎板，其板的兩端需要進(jìn)行預(yù)彎，預(yù)彎長(zhǎng)度為0.5L＋（30~50）mm(L為下輥中心距）。預(yù)彎可采用壓力機(jī)模壓預(yù)彎或用托板在滾圓機(jī)內(nèi)預(yù)彎（圖1-3）a)b）a）用壓力機(jī)模壓預(yù)彎b）用托板在滾圓機(jī)內(nèi)預(yù)彎圖1-3鋼板預(yù)彎示意圖REF_Ref168484390\r\h錯(cuò)誤！未找到引用源。REF_Ref168484424\h錯(cuò)誤！未找到引用源。PAGE6PAGE7第2章方案的論證及確定2.1方案的論證一般情況下，一臺(tái)卷板機(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。但近年來，冷卷的能力正日益提高。結(jié)合上章卷板機(jī)的類型，擬訂了以下幾種方案，并進(jìn)行了分析論證。2.1.1方案1三輥卷板機(jī)三輥卷板機(jī)是目前最普遍的一種卷板機(jī)。利用三輥滾彎原理，使板材彎曲成圓形，圓錐形或弧形工作。1.對(duì)稱三輥卷板機(jī)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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。形成較準(zhǔn)確，但剩余直邊大。一般對(duì)稱三輥卷板機(jī)減小剩余直邊比較麻煩。2.不對(duì)稱三輥卷板機(jī)特點(diǎn)剩余邊小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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。所謂理論剩余直邊，就是指平板開始彎曲時(shí)最小力臂。其大小與設(shè)備及彎曲形式有關(guān)。如圖2-2所示：不對(duì)稱彎曲時(shí)對(duì)稱彎曲時(shí)t2t1不對(duì)稱彎曲時(shí)對(duì)稱彎曲時(shí)t2t1圖2-2三輥卷板機(jī)工作原理圖對(duì)稱式三輥卷板機(jī)剩余直邊為兩下輥中心距的一半。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。一般對(duì)稱彎曲時(shí)為板厚6～20倍。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。不對(duì)稱三輥卷板機(jī)，剩余直邊小于兩下輥中心的一半，如圖2-2所示，它主要卷制薄筒（一般在32×3000以下）。2.1.2方案2四輥卷板機(jī)其原理如圖2-3圖2-3四輥卷板機(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)輥可沿斜線升降，在四輥卷板機(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。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。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。但滾筒多。質(zhì)量體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。上下輥夾持力使工件受氧化皮壓傷嚴(yán)重。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。2.2方案的確定通過上節(jié)方案的分析，根據(jù)各種類型卷板機(jī)的特點(diǎn)，再根據(jù)三輥卷板機(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，12×2000對(duì)稱上調(diào)三輥卷板機(jī)。雙輥卷板機(jī)不需要預(yù)彎、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但彎曲板厚受限制，只適合小批量生產(chǎn)。四輥卷板機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價(jià)又高。雖然三輥卷板機(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。第3章REF_Ref168484495\h錯(cuò)誤！未找到引用源。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）PAGE10第3章傳動(dòng)設(shè)計(jì)對(duì)稱上調(diào)式三輥卷板機(jī)如圖3-1所示：圖3-1對(duì)稱上調(diào)式三輥卷板機(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)。上輥工作時(shí)，由于鋼板間的摩擦力帶動(dòng)。同時(shí)作為從動(dòng)軸，起調(diào)整擠壓的作用。由單獨(dú)的傳動(dòng)系統(tǒng)控制，主要組成是：上輥升降電動(dòng)機(jī)、減速器、蝸輪副、螺母。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)。兩個(gè)下輥可以正反兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，在上輥的壓力下下輥經(jīng)過反復(fù)的滾動(dòng)，使板料達(dá)到所需要的曲率，形成預(yù)計(jì)的形狀。3.1傳動(dòng)方案的分析卷板機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)分為兩種方式：3.1.1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，傳入一個(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)。如圖3-2所示圖3-2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(zhǎng)，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。3.1.2皮帶傳動(dòng)由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距通過皮帶傳入減速器直接傳入主動(dòng)軸。如圖3-3示：圖3-3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)輥的卷板機(jī)。3.2傳動(dòng)系統(tǒng)的確定鑒于上節(jié)的分析，考慮到所設(shè)計(jì)的是三輥卷板機(jī)，具有兩個(gè)主動(dòng)輥，而且要求結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)準(zhǔn)確，所以選用齒輪傳動(dòng)。3.2.1主傳動(dòng)系統(tǒng)的確定傳動(dòng)系統(tǒng)如圖3-4所示：下輥傳動(dòng)系統(tǒng)下輥傳動(dòng)系統(tǒng)上輥傳動(dòng)壓下系統(tǒng)上輥傳動(dòng)壓下系統(tǒng)圖3-4傳動(dòng)系統(tǒng)圖所以選用了圓柱齒輪減速器，減速比i=134.719，減速器通過聯(lián)軸器和齒輪副帶動(dòng)兩個(gè)下輥工作。3.2.2副傳動(dòng)系統(tǒng)的確定為調(diào)整上下輥間距，由上輥升降電動(dòng)機(jī)通過減速器，蝸輪副傳動(dòng)蝸輪內(nèi)螺母，使螺桿及上輥軸承座升降運(yùn)動(dòng)，為使上輥、下輥軸線相互平行，有牙嵌離和器以備調(diào)整，副傳動(dòng)系統(tǒng)如圖3-4所示。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)到只升降左架中升降絲桿的目的。第3章標(biāo)題PAGE8PAGE12第4章主電機(jī)選擇4.1主電機(jī)的選擇和計(jì)算4.1.1上下輥的參數(shù)選擇計(jì)算1.已知設(shè)計(jì)參數(shù)板料：Q235-A[1]屈服強(qiáng)度：σs=235MPa抗拉強(qiáng)度：σb=420MPa輥材：Mn屈服強(qiáng)度：σs=930MPa抗拉強(qiáng)度：σb=1080MPa硬度：HBSHB板厚：mm板寬：b=2000mm滾筒與板料間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)：滾筒與板料間的滾動(dòng)摩擦系數(shù)：f=0.8無油潤(rùn)滑軸承的滑動(dòng)摩擦系數(shù)：板料截面形狀系數(shù)：板料相對(duì)強(qiáng)化系數(shù)：板料彈性模量：E=2.06×106MPa卷板速度：m/min2.確定卷板機(jī)基本參數(shù)[14]下輥中心矩：=390mm上輥直徑：=300mm下輥直徑：=240mm上輥軸直徑：=180mm下輥軸直徑：=130mm最小卷圓直徑：=600mm筒體回彈前內(nèi)徑：=506.607mm4.1.2主電機(jī)的功率確定因在卷制板材時(shí)，板材不同成形量所需的電機(jī)功率也不相同，所以要確定主電機(jī)功率，板材成形需按四次成形計(jì)算，由于計(jì)算比較復(fù)雜，不在這里多說，以下表格是根據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)值：表4-1變形量與驅(qū)動(dòng)功率的對(duì)照結(jié)果成形量計(jì)算結(jié)果成形量計(jì)算40%70%90%100%簡(jiǎn)體直徑（mm）1266.518723.724562.899506.607簡(jiǎn)體曲率半徑R’(mm)639.259367.862287.45259.304驅(qū)動(dòng)功率Nqc(kw)7.9547.4087.1517.0195．主電機(jī)的選擇：由表4-1可知，成形量為40%時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)功率最大，考慮工作機(jī)的安全系數(shù)，電動(dòng)機(jī)的功率選11kw。因YZ系列電機(jī)具有較大的過載能力和較高的機(jī)械強(qiáng)度，特別適用于短時(shí)或斷續(xù)周期運(yùn)行、頻繁起動(dòng)和制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)速不高、有時(shí)過負(fù)荷及有顯著的振動(dòng)與沖出的設(shè)備。其工作特性明顯優(yōu)于Y系列電機(jī)，故選YZ160L—6型電機(jī)，其kw；r/min；；kw。升降電動(dòng)機(jī)選擇YD系列變極多速三相異步電動(dòng)機(jī)，能夠簡(jiǎn)化變速系統(tǒng)和節(jié)能。故選擇YD90S—6/4，其參數(shù)如下：N=0.65kw；r=1000r/min；G=15kg。REF_Ref168484640\r\h錯(cuò)誤！未找到引用源。REF_Ref168484646\h錯(cuò)誤！未找到引用源。PAGE25第5章減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1傳動(dòng)方案的分析和擬定本設(shè)計(jì)的卷板機(jī)卷板時(shí)所需的大功率是由一個(gè)主電機(jī)通過減速器傳遞給個(gè)下輥來獲得的，為了避免兩下輥發(fā)生干涉，故減速器采用對(duì)稱式結(jié)構(gòu)。又因減速器轉(zhuǎn)速較高，而減速器輸也軸轉(zhuǎn)速較低，故總傳動(dòng)比較大?？紤]到經(jīng)濟(jì)性，故采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、展開式的減速器。傳動(dòng)方案如圖5-1：圖5-1減速器結(jié)構(gòu)圖5.2減速器傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比的分配5.2.1總的傳動(dòng)比n0=7.074r/minni=953r/min5.2.2傳動(dòng)比的分配考慮潤(rùn)滑條件，為使兩級(jí)大齒輪直徑相近，?。骸剩?6.2=4.85.3傳動(dòng)裝置各軸的參數(shù)計(jì)算5.3.1各軸轉(zhuǎn)速r/minr/minr/minr/min5.3.2各軸功率各軸輸入效率：η1=0.97聯(lián)軸器效率：η2=0.99軸承：η3=0.98Ⅰ軸：PⅠ=P0P01=11×0.99＝10.89lkwⅡ軸：PⅡ=PⅠP12=10.89×0.98×0.97＝10.352kwⅢ軸：PⅢ=PⅡP23=10.352×0.98×0.97＝9.841kwⅣ軸：PⅣ=PⅢP34=9.841×0.98×0.97＝9.355kw5.3.3各軸轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸：N·mⅠ軸：N·mⅡ軸：N·mⅢ軸：N·mⅣ軸：N·m將上述結(jié)果匯總于表5-1以備查用。5.4齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)因合金結(jié)構(gòu)鋼比碳素調(diào)質(zhì)鋼具有較好塑性和韌性，即有較好的綜合機(jī)械性能，再綜合卷板機(jī)的工作特性：低速、大功率、交變負(fù)荷，所以選擇較為適合的合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr。對(duì)于大型減速器，為了提高箱體的強(qiáng)度，選用箱體材料為鑄鐵或鑄鋼。5.4.1第一級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.齒輪參數(shù)選擇1）選用圓柱直齒傳動(dòng)。2）材料熱處理：因此級(jí)傳遞功率校大，磨損嚴(yán)重，考慮磨損對(duì)齒輪強(qiáng)度的削弱：表5-1減速器參數(shù)表軸名功率(kw)轉(zhuǎn)矩T(N·m)轉(zhuǎn)速n(r/min)傳動(dòng)比i效率η電動(dòng)機(jī)軸11110.23195310.99Ⅰ軸10.89109.1299530.976.2Ⅱ軸10.3526432.170153.7100.974.8Ⅲ軸9.8412934.81432.0230.974.527Ⅳ軸9.35512623.3827.0710.97齒輪材料為40Cr，表面需調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為48－55HRC。3）選取精度等級(jí)：選7級(jí)精度(GB10095-88)。4）選小齒輪數(shù)：Z1=24,Z2=UZ1=148.8，Z2取149齒數(shù)比：u=6.2由于u>5所以采用斜齒β=15°2.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)[15](5-2)(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值a)查大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限[15]：MPab)查得彎曲疲勞壽命系數(shù)[15]：c)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：取安全系數(shù)S＝1.4MPaMPad)計(jì)算載荷系數(shù)K：e)查取齒形系數(shù)[15]：f)查取應(yīng)力校正系數(shù)[15]：g)計(jì)算大小齒輪的并加以比較：故小齒輪數(shù)值較大。(2)模數(shù)設(shè)計(jì)算mm因?yàn)辇X輪模數(shù)m的大小是由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得的承載能力決定的，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，又因齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞的計(jì)算模數(shù)，故取彎曲強(qiáng)度算得模數(shù)m＝1.68mm，圓整后m＝2mm。校正后的分度圓直徑d1=64mm。齒數(shù)Z1、、Z2：Z1=d1/m=64/2=32取Z1=32Z2=×Z1=200β確定：取=241mmEQ3.幾何尺寸計(jì)算a)兩齒輪的分度圓直徑：mmb)中心距：mmc)齒寬：mm故?。篵1=65，b2=60。5.4.2第二級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì)1．齒輪參數(shù)選擇（1）選用圓柱直齒傳動(dòng)（2）材料熱處理：因此級(jí)傳遞功率校大，磨損嚴(yán)重，考慮磨損對(duì)齒輪強(qiáng)度的削弱，齒輪材料為40Cr，表面需調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為48－55HRC。（3）選取精度等級(jí)：選7級(jí)精度(GB10095-88)。（4）選小齒輪數(shù)：Z1=24,Z2=iⅡ×Z1=4.8×24=115.Z2取116齒數(shù)比：u=4.82．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由公式5-1(1)確定公式內(nèi)各參數(shù)a)試選載荷系數(shù)：Kt=1.3b)小齒輪傳遞扭矩：T1=6.432×105N·mmc)齒寬系數(shù)[15]：材料的彈性影響系數(shù)：d)按齒面硬度中間值52HRC,查得大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限[15]：MPae)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N1=60n1JLn=60×153.71×1×（2×8×300×15）＝6.64×108N2=6.64×108/4.8=1.383×108f)接觸疲勞壽命系數(shù)[15]:ZN1=1.0ZN2=1.0g)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[15]：安全系數(shù)S＝1MPaMPa所以：MPa(2)計(jì)算a)試算小齒輪分度直徑d1t：＝71.44mmb)計(jì)算圓周速度：m/sc)齒寬b：mmd)齒寬與齒高之比b/h：模數(shù)：mt＝d1t/Z1＝71.44/24＝2.99mm齒高：h＝2.25mt＝2.25×2.99＝6.723mm齒高之比：b/h＝64.57/6.728＝9.597e)計(jì)算載荷系數(shù)：動(dòng)載荷系數(shù)[15]：Kv=1.03KHα=KFα=1.1使用系數(shù)：KA=1KHβ=1.323KFβ=1.39故載荷系數(shù)：K=KHKVKHαKHβ=1×1.03×1.1×1.323=1.499f)按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑：mmd1取76mmg)計(jì)算模數(shù)m：m=d1/Z1=75.232/24=3.167mm，圓整后取4mm4.幾何尺寸計(jì)算a）兩齒輪的分度圓直徑：mmmmb)中心距：c)齒寬：mm故取b1=90，b2=85。5.4.3第三級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì)1．齒輪參數(shù)選擇1）選用圓柱直齒傳動(dòng)2）材料熱處理：因此級(jí)傳遞功率校大，磨損嚴(yán)重，考慮磨損對(duì)齒輪強(qiáng)度的削弱，齒輪材料為40Cr，表面需調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為48－55HRC。3）選取精度等級(jí)：選7級(jí)精度(GB10095-88)。4）選小齒輪數(shù)：Z1=28,Z2=iⅡ×Z1=4.527×28=126.76Z2取127齒數(shù)比：u=4.5272．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由公式5-1(1)確定公式內(nèi)各參數(shù)a)試選載荷系數(shù)：Kt=1.3b)小齒輪傳遞扭矩：T1=2.935×106N·mmc)得齒寬系數(shù)[15]：材料的彈性影響系數(shù)：d)按齒面硬度中間值52HRC查得大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度[15]：MPaf)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N1=60n1JLn=60×32.023×1×（2×8×300×15）＝1.383×108N2=1.383×108/4.527=3.06×107g)接觸疲勞壽命系數(shù)[15]：ZN1=1.0ZN2=1.02h)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[15]：安全系數(shù)S＝1MPaMPa所以MPa(2)計(jì)算a)試算小齒輪分度直徑d1t：=118.08mmb)計(jì)算圓周速度：m/sc)齒寬b：mmd)齒寬與齒高之比b/h：模數(shù)：mt＝d1t/Z1＝118.09/28＝4.217mm齒高：h＝2.25mt＝2.25×4.217＝9.488mm齒高之比：b/h＝119/9.488＝11.2e)計(jì)算載荷系數(shù)：動(dòng)載荷系數(shù)[15]：Kv=1.02KA=1KHβ=1.329KFβ=1.39故載荷系數(shù)：f)按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑：mmg)計(jì)算模數(shù)m：m=d1/Z1=123.6/28=4.41mm4.幾何尺寸計(jì)算a)分度圓直徑：mmmmb)中心距：c)齒寬：mm故取b1=115b2=11結(jié)論5.5蝸輪、蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)蝸桿傳遞名義功率8.35kw，轉(zhuǎn)速n1=100r/min，傳動(dòng)比i=40。蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)有模數(shù)、壓力角、蝸桿頭數(shù)、蝸輪齒蝸桿中圓直徑及蝸桿直徑系數(shù)。按照蝸桿的形狀，蝸桿傳動(dòng)可分為圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)和錐蝸桿傳動(dòng)等。環(huán)面蝸桿傳動(dòng)具有的特點(diǎn)：同時(shí)齒合的齒的對(duì)數(shù)多，輪齒受力情況得到較大改善，其承受能力高于普通圓柱蝸桿傳動(dòng)。由于傳動(dòng)三輥卷板機(jī)上輥的上下運(yùn)動(dòng)需要較大的強(qiáng)度，所以我選擇包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)。5.5.1材料選擇蝸桿：40Cr，表面淬火，HRC50齒面粗糙度Ra0.8蝸輪：ZCuSn10P1，傳動(dòng)選用8級(jí)精度，標(biāo)準(zhǔn)側(cè)隙，三棍卷板機(jī)間隙工作。5.5.2參數(shù)的設(shè)計(jì)1.求傳動(dòng)的中心距[1]：kw式中，K1、K2、K3、K分別為：1、1.0、0.8、1由[1]得a=175mm，取成標(biāo)準(zhǔn)值a=180mm2.主要幾何尺寸計(jì)算,mm，mm，mm，mm，mm，mm附錄PAGE16結(jié)論本次設(shè)計(jì)的是小型三輥卷板機(jī)，通過對(duì)現(xiàn)狀三輥卷板機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)分析，最終采用了三輥對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，考慮到三輥卷板機(jī)的卷制工作都是通過三個(gè)輥軸來完成的，所以輥軸的材料采用50Mn。通過計(jì)算得出其傳動(dòng)比較大，因此采用三級(jí)減速器。為了減少設(shè)備的占地面積三級(jí)減速器采用同向輸入輸出。本次設(shè)計(jì)都是采用機(jī)械傳動(dòng)的方式，避免了采用液壓方式容易漏油的缺點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)是：這臺(tái)小型三輥卷板機(jī)設(shè)備可以卷制錐型的圓筒。通過離和器把下傳動(dòng)軸斷開，使上輥軸單邊上升達(dá)到所需的錐度。然后驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)動(dòng)就可以卷制錐型圓筒。謝辭為這次設(shè)計(jì)做了大量的工作準(zhǔn)備，從選定設(shè)計(jì)題目那天起，便開始了查找資料和進(jìn)行設(shè)計(jì)的計(jì)算工作，工作歷經(jīng)數(shù)月，雖然辛苦，但終于完成了這次設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中有許多人給予了我很多幫助，在這里表示感謝。首先要感謝葛述卿老師。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，葛老師一絲不茍的工作態(tài)度令我感動(dòng)，在設(shè)計(jì)過程中，每當(dāng)遇到問題是，葛老師總是細(xì)心的指導(dǎo)，耐心的講解，每次在老師的指導(dǎo)下，問題總能很快解決，在設(shè)計(jì)過程中，葛老師還給我們補(bǔ)充的大量的專業(yè)知識(shí)，也鍛煉了我的動(dòng)手能力，培養(yǎng)了專業(yè)技能，我非常感謝葛老師對(duì)我的指導(dǎo)。同時(shí)我還要感謝我的母校洛陽(yáng)理工學(xué)院，是母校給我們創(chuàng)造力良好的學(xué)習(xí)環(huán)境讓我們能更好的學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，還有所有教過我的老師，是他們無私的傳授我專業(yè)知識(shí)。非常感謝他們。感謝我的同學(xué)，在我疏忽的時(shí)候提醒我，幫忙檢查錯(cuò)誤等，真的很感謝你們給予的幫助。趙曜鵬2012年參考文獻(xiàn)[1]機(jī)械工業(yè)部主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（新版）[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[2]濮良貴,紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2004.[3]華楚生等主編.機(jī)械制造技術(shù)裝備[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2004.[4]劉朝儒等主編.機(jī)械制圖[M].北京：高等教育出版社，2002.[5]范欽珊主編.材料力學(xué)（上、下）[M].北京：高等教育出版社，2003.[6]史美堂主編.金屬材料及熱處理[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2003.[7]范欽珊主編.理論力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2003.[8]汪信遠(yuǎn)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，1999.[9]鄭文緯,吳克堅(jiān)主編.機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社，2003.[10]王世剛,張春宜,徐起賀主編.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2000.[11]王昆,何小柏主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1999.[12]機(jī)械工程手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械工程手冊(cè)（第二版）[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[13]范宏才.現(xiàn)代鍛壓機(jī)械[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.[14]蘇聯(lián)莫施寧.卷板機(jī)（第一版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1970.[15]王三民，諸文俊.機(jī)械原理與設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.[16]AGMAStandardsandTechmicalpublieationsforBevelGear.1964-1969.[17]M.H.JonesandD.Scott,Industrialtriboloythepracticalaspectsoffrictionlubricationandwear,ELSEVIER,1983.基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究HYPERLINK"/deta