買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本設(shè)計(jì)是關(guān)于卷圓機(jī) 的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。卷圓機(jī)是將各種型材卷制成圓環(huán)的一種高質(zhì)量、高效益的卷圓裝置。 主要對(duì)卷圓機(jī) 的傳動(dòng)系統(tǒng)、 上下輥輪、壓下裝置以及卷圓機(jī)的總體進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。 卷圓機(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。該機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便、壽命長(zhǎng)、噪聲小、一機(jī)多用、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，是工廠實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)的配套設(shè)備，該設(shè)備的上市可以大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高企業(yè)生產(chǎn)效益。 關(guān)鍵詞： 卷圓機(jī)； 輥輪；傳動(dòng)系統(tǒng) ； 壓下裝置；卷制 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 is is of a to on of in is 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 目 錄 摘要 1 章 緒論 內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 圓機(jī)的類型和特點(diǎn) 2 章 卷圓機(jī)工作方案的選擇 圓機(jī)成型方案的確定 環(huán)卷制成型方式的選擇 章小結(jié) 3章 力學(xué)分析與主參數(shù)的 確定 圓的工藝過(guò)程分析 圓過(guò)程中的力學(xué)分析 作輥輪的設(shè)計(jì) 1 三輥輪受力情況分析 2 卷圓機(jī)的主參數(shù)的確 定 章小結(jié) 4章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 機(jī)的選擇 選擇電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式 電動(dòng)機(jī)的確定 動(dòng)比的計(jì)算 總傳動(dòng)比的計(jì)算 分配傳動(dòng)比 動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 各軸功率計(jì)算 各軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算 動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 的設(shè)計(jì)計(jì)算 承設(shè)計(jì) 滾動(dòng)軸承的選擇 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算 的設(shè)計(jì) 鍵連接的功能及結(jié)構(gòu)型式 鍵的選擇和 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 章小結(jié) 5 章 壓下裝置的設(shè)計(jì) 圓成形直徑與標(biāo)尺刻度的關(guān)系 下裝置的設(shè)計(jì) 輥 輪軸的設(shè)計(jì) 軸的材料及結(jié)構(gòu)的確定 軸的受力分析 校核軸的強(qiáng)度 旋傳動(dòng)設(shè)計(jì) 章小結(jié) 6 章 其他各主要零部件的設(shè)計(jì)及選用 體的設(shè)計(jì) 五大輪 ”的設(shè)計(jì) 主要部件的選用 章小結(jié) 論 考文獻(xiàn) 謝 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒 論 1 1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 外發(fā)展現(xiàn)狀 50年來(lái)，卷圓機(jī)隨著科技特別是微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展。美國(guó)、德國(guó)、日本三國(guó)的卷圓機(jī)技術(shù)非常先進(jìn)，經(jīng)驗(yàn)很多，并且分別有自己的特點(diǎn)。 在美國(guó)，政府重視卷圓機(jī)工業(yè)的發(fā)展，因而不斷提出卷圓機(jī)的發(fā)展方向，提供充足的經(jīng)費(fèi)，特別講求“效率”、“創(chuàng)新”，注重基礎(chǔ)科研。由于 美國(guó)首先結(jié)合汽車、軸承行業(yè)的生產(chǎn)需求開發(fā)了大批自動(dòng)生產(chǎn)線，所以美國(guó)的高性能卷圓機(jī)技術(shù)在世界一直居領(lǐng)先地位。但因?yàn)槠鼗A(chǔ)科研，忽視應(yīng)用技術(shù)，有一段時(shí)間卷圓機(jī)的產(chǎn)量增加緩慢，直到糾正偏向后，產(chǎn)量又逐漸上升。 德國(guó)政府講求“實(shí)際”與“實(shí)效”，堅(jiān)持以人為本，不斷提高人員素質(zhì)，他們還特別重視理論與實(shí)際相結(jié)合，基礎(chǔ)科研與應(yīng)用技術(shù)并重，在卷圓機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量上精益求精。德國(guó)的卷圓機(jī)質(zhì)量及性能良好、先進(jìn)實(shí)用，出口遍及全世界，尤其是大型、重型、精密卷圓機(jī)，在質(zhì)量、性能上居世界前列。 日本政府對(duì)卷圓機(jī)工業(yè)的發(fā)展異常重視，并通過(guò)規(guī)劃 、法規(guī)進(jìn)行引導(dǎo)。在重視人才及卷圓機(jī)部件配套方面學(xué)習(xí)德國(guó)，在質(zhì)量管理及卷圓機(jī)技術(shù)方面學(xué)習(xí)美國(guó)，而且做得更好。日本在發(fā)展卷圓機(jī)的過(guò)程中，狠抓關(guān)鍵，突出發(fā)展卷圓機(jī)系統(tǒng)。日本 售額占世界市場(chǎng)的 50%，對(duì)加速日本和世界卷圓機(jī)的發(fā)展起了重要作用。 內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)是世界上 卷圓機(jī)機(jī) 床產(chǎn)量最多的國(guó)家，但在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中仍處于較低水平；即使國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也面臨著嚴(yán)峻的形勢(shì)，一方面國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)各類卷圓機(jī)機(jī)床產(chǎn)品特別是數(shù)控機(jī)床有大量的需求，而另一方面卻有不少國(guó)產(chǎn)機(jī)床滯銷積壓，國(guó)外卷圓機(jī)機(jī)床 產(chǎn)品充斥市場(chǎng)。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，除了有經(jīng)營(yíng)上、產(chǎn)品制造質(zhì)量上和促銷手段上等原因外，一個(gè)主要的原因是我國(guó)生產(chǎn)的數(shù)控 卷圓機(jī) 機(jī)床品種、性能和結(jié)構(gòu)不夠先進(jìn)，新產(chǎn)品的開發(fā)周期長(zhǎng)，從而不能及時(shí)針對(duì)用戶的需求提供滿意的產(chǎn)品。 我國(guó)工廠由于缺乏卷圓機(jī)設(shè)計(jì)的科學(xué)分析工具 (如分析和評(píng)價(jià)軟件、整機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析方法以及卷圓機(jī)機(jī)床性能測(cè)試裝置等 )，自行開發(fā)的新產(chǎn)品大多基于直觀經(jīng)驗(yàn)和類比設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)一次成功的把握性降低，往往需要反復(fù)試制才能定型，從而可能錯(cuò)過(guò)新產(chǎn)品推向市場(chǎng)的良機(jī)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 卷圓機(jī) 用戶根據(jù)使用需要，在訂貨時(shí)往往提出一些特殊要求， 甚至在產(chǎn)品即將投產(chǎn)時(shí)有的用戶臨時(shí)提出一些要求，這就需要迅速變型設(shè)計(jì)卷圓機(jī)和修改相應(yīng)的卷圓機(jī)圖紙及卷圓機(jī)技術(shù)文件。在國(guó)外，這項(xiàng)卷圓機(jī)修改工作在計(jì)算機(jī)的輔助下一般僅需數(shù)天至一周，而在我國(guó)卷圓機(jī)機(jī)床廠用手工操作就至少需 1 2個(gè)月，且由于這些圖紙和文件涉及多個(gè)部門，常會(huì)出現(xiàn)漏改和失誤的現(xiàn)象，影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和交貨期。由于長(zhǎng)期以來(lái)形成的卷圓機(jī)設(shè)計(jì)、工藝和制造部門分立，缺乏有效的協(xié)同開發(fā)的模式，不能從制訂方案開始就融入各方面的正確意見，容易造成產(chǎn)品的反復(fù)修改，延長(zhǎng)了開發(fā)的周期。 為解決這些問題，必須對(duì)產(chǎn)品開發(fā)的 整個(gè)過(guò)程綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，發(fā)展優(yōu)化和仿真技術(shù)，提高產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能，使用相應(yīng)的產(chǎn)品虛擬開發(fā)軟件，這樣才能有效地解決產(chǎn)品開發(fā)的落后局面，使企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。 圓機(jī)的類型和特點(diǎn) 卷圓 機(jī) 分為機(jī)械式和液壓式兩種，機(jī)械式卷圓機(jī)是將碳鋼 、 不銹鋼 、 有色金屬型材 （ 角鋼 、 帶鋼 、 槽鋼 、 管子等 ） 卷制成圓環(huán)的一種高質(zhì)量 、 高效益的卷圓裝置 。 其結(jié)構(gòu)獨(dú)特 ， 具有體積小、能耗低、效率高、無(wú)噪音、安裝使用方便、操作簡(jiǎn)單、承載能 力 強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、卷圓速度快、產(chǎn)品質(zhì)量可靠等優(yōu)點(diǎn)。液壓卷圓機(jī)是機(jī)械式卷圓機(jī)的升級(jí)產(chǎn)品 ， 能加大卷圓的厚度和寬度，能夠完成機(jī)械式卷圓無(wú)法卷動(dòng)厚板的缺點(diǎn)，代替了原有鋼板下料、對(duì)接、校正、車床加工等復(fù)雜工藝并節(jié)省了氧氣、乙炔、勞動(dòng)力、原材料等，是制造 圓盤 的先進(jìn)母體。 文設(shè)計(jì)內(nèi)容 本文主要對(duì)機(jī)械式三輥對(duì)稱式卷圓機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要包括 電機(jī)的選擇、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 、壓下裝置設(shè)計(jì)及箱體的設(shè)計(jì)等。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 第 2 章 卷圓機(jī)工作方案的選擇 圓機(jī)成型方案的確定 如圖 示，制造該圓環(huán)零件的方法有以下兩種： 沖壓法。即利用沖壓的方法，設(shè)計(jì)一套專門用來(lái)制造該零件的模具，這種方法最突出的優(yōu)點(diǎn)就是生產(chǎn)效率高，只要設(shè)計(jì)出一套模具和與之相配套的模架便可大量生產(chǎn)同一型號(hào)的圓環(huán)零件，但此法也有明顯的不足之處： 30徑為 370計(jì)出來(lái)的模具體形巨大，非常笨重，成本較高； 加工壞料的材質(zhì)有限制，只適合加工塑性較好的低碳鋼； 工產(chǎn)生的廢料也較多。 卷制法。即利用輥輪將 30 3扁鋼卷制成所需的圓環(huán)。鋼板在輥輪上彎曲變形，是一個(gè)橫向彎曲的過(guò)程，如圖 示。鋼板在外負(fù)荷力矩 M 的作用下，產(chǎn)生彎曲變形時(shí)，中性層以上的縱向纖維受到壓縮變形，中性層以下的縱向纖維受到拉伸變形。根據(jù)外負(fù)荷力矩的大小，當(dāng)鋼板表面層的最大應(yīng)力小于鋼板材質(zhì)的屈服極限時(shí)，各層的縱向纖維都處于彈性變形狀態(tài)，隨著外負(fù)荷彎曲力矩的增大，鋼板各層纖維繼續(xù)產(chǎn)生變形。當(dāng)外負(fù)荷增加到一定數(shù)值，鋼板表層縱向纖維應(yīng)力超過(guò)了材料屈服極限時(shí)，纖維產(chǎn)生塑性變形，負(fù)荷越大，塑性變形區(qū) 由表層向中性層擴(kuò)展的深度也越大。當(dāng)鋼板整個(gè)斷面的縱向纖維應(yīng)力都超過(guò)材料的屈服極限時(shí)，所有縱向纖維都處于塑性變形狀態(tài)，彎曲過(guò)程完成。當(dāng)鋼板完全卷制成所需的圓環(huán)時(shí)，再將首尾端焊合即可。利用這種方法加工法蘭環(huán)，只要輥輪提供的扭矩大，基本上不會(huì)受到加工壞料材質(zhì)的影響，且不會(huì)產(chǎn)生廢料，操作方便實(shí)用，不失為一種加工大中型圓環(huán)的好方法。 綜合以上兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，我們選用卷制法加工。因?yàn)楸怃撛诰碇七^(guò)程中，中性層以上部分受到壓縮變形，而中性層以下部分受到拉伸變形，唯獨(dú)中性層長(zhǎng)度沒有變化，所以需要提供的扁鋼長(zhǎng)度為 4 3 0 3 7 02L 1256 圖 環(huán) 圖 鋼板彎曲變形示意圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 環(huán)卷制成型方式的選擇 目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的卷圓機(jī)種類較多，大致分類如圖 示。三輥式結(jié)構(gòu)卷制原理是利用三個(gè)輥輪對(duì)板料進(jìn)行連續(xù)的三點(diǎn)彎曲卷制成弧體，下輥為主動(dòng)輥，上輥?zhàn)鞔怪鄙颠\(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，而四輥式卷圓機(jī)是以上輥為主動(dòng)輥，由主電動(dòng)機(jī)通過(guò)主減速器以及聯(lián)軸器，從而帶動(dòng)上輥的工作，下輥的作用是提供一定的向上力，與上輥 一起夾緊 ,所卷鋼板使上輥與被卷鋼板間產(chǎn)生足夠的摩擦力，在上輥旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠帶動(dòng)鋼板運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)側(cè)輥用以形成卷筒所需的曲率，使板料達(dá)到所需的目的，示。采用四輥卷圓結(jié)構(gòu)可以免去端部預(yù)彎的工序，但是傳動(dòng)系統(tǒng)較復(fù)雜，機(jī)器較笨重，因此我們采用三輥式卷圓結(jié)構(gòu)。 圖 圓機(jī)分類 圖 輥卷圓機(jī)工作原理圖 而三輥式卷圓機(jī)又分為機(jī)械式三輥對(duì)稱式卷圓機(jī)、機(jī)械式三輥非對(duì)稱式卷圓機(jī)、液壓式三輥卷圓機(jī)，它們的主要特點(diǎn)分別為 :機(jī)械式三輥對(duì)稱式卷圓機(jī)： (如圖 示 )，該結(jié)構(gòu)型式為三輥對(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(guò)螺桿螺母?jìng)鲃?dòng)而獲得，兩下輥?zhàn)餍D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)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。該機(jī)缺點(diǎn)是板材端部需借助其它設(shè)備進(jìn)行預(yù)彎。 (如圖 ，該機(jī)結(jié)構(gòu)型式為三輥非對(duì)稱式，上輥為主傳動(dòng)，下輥?zhàn)鞔怪鄙颠\(yùn)動(dòng)，以便夾緊板材，并通過(guò)下輥齒輪與上輥齒輪嚙合，同時(shí)作為主傳動(dòng)，邊輥?zhàn)鲀A升降運(yùn)動(dòng)，具有預(yù)彎和卷圓雙重功能。 (如圖 示 )，該機(jī)上輥可以垂直升降，垂 直升降的液壓傳動(dòng)是通過(guò)液壓缸內(nèi)的液壓油作用活塞桿而獲得，下輥?zhàn)餍D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)減速機(jī)輸出齒輪嚙合，為卷圓提供扭矩，下輥下部有托輥并可調(diào)節(jié)。 圖 械式三輥對(duì)稱 圖 械式三輥非對(duì)稱 圖 壓式三輥卷圓式卷圓機(jī)工 作原理圖 式卷圓機(jī)工作原理圖 機(jī)工作原理圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 由于非對(duì)稱式和液壓式卷圓機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)較復(fù)雜，制造精度要求高，難度大，而臥式結(jié)構(gòu)相比于立式結(jié)構(gòu)，外形大方，結(jié)構(gòu)緊 湊，且傳動(dòng)系統(tǒng)布置較簡(jiǎn)單，因此 設(shè)計(jì)的 卷圓機(jī)采用機(jī)械式 三輥對(duì)稱 臥式結(jié)構(gòu)方案。 章小結(jié) 已知 加工圓環(huán)零件的尺寸，其成型方式有倆種，一種是沖壓法一種是卷制法。但由于沖壓法設(shè)計(jì)出來(lái)的模具體型巨大，非常笨重且 成本較高 等原因，因此選擇卷制法成型方式。卷圓機(jī)的類型有很多種， 通過(guò)對(duì)加 工零件的分析和對(duì)卷圓機(jī)類型的分析，確定本設(shè)計(jì)采用機(jī)械式三輥對(duì)稱 臥式結(jié)構(gòu)方案。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 第 3 章 力學(xué)分析與主參數(shù)的確定 圓的工藝過(guò)程分析 對(duì)稱式三輥卷圓機(jī)在卷制鋼板時(shí)，兩下輥?zhàn)鲂D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，上輥?zhàn)龃怪鄙颠\(yùn)動(dòng)，板材平放在兩下輥上，由于軋輥與板之間存在著 摩擦力，所以當(dāng)下輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，板材也沿縱向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)由上輥施加壓制力，當(dāng)板材所受應(yīng)力超過(guò)屈服極限，則產(chǎn)生塑性變形，板材被彎曲。 圓過(guò)程中的力學(xué)分析 板材在被卷制過(guò)程中首先要克服板材的撓曲變形受力，變形到一定的程度時(shí)板材要克服本身的彈性和塑性抗力，因此施加在板材上的力應(yīng)有 3 個(gè)部分：（ 1）克服板材的撓曲變形力；（ 2）克服板材的彈性變形力；（ 3）克服板材的塑性變形力。 作輥輪的設(shè)計(jì) 輥輪受力情況分析 卷制時(shí)，鋼板受力情況如圖 示，根據(jù)受力平衡，可以得到下輥?zhàn)饔糜阡摪迳系闹С至?2 （ 式中 ： 連心線 m i n 2a r c s i n ； a 下輥中心距（ m）； 卷圓最小直徑（ m）； 下輥直徑（ m）； 圖 卷鋼板的受力分析 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 考慮到板寬 b 遠(yuǎn)小于卷圓的最小直徑 層半徑 R 簡(jiǎn)化計(jì)算， 式（ 可變?yōu)椋?2 m i n2 s i （ 根據(jù)受力平衡，上輥?zhàn)饔糜阡摪迳系牧磯合铝?122 c o K N （ 根據(jù) 文獻(xiàn) 1 可知，下輥輪受到的力為： 222 () （ 式中 ： M 板材被彎曲到中性層半徑為 N m）； 下輥輪 半徑， r2= 根據(jù) 文獻(xiàn) 1 可知，鋼板的塑性極限彎矩為： 212 sM （ 中 ： h 卷板的厚度（ m）； b 卷板的寬度（ m）； s 卷板材料的屈服極限（ 35 初選下輥輪的直徑為 170心距為 200慮到鋼板在卷制時(shí)會(huì)與下輥輪發(fā)生軸向滑動(dòng)，我們?cè)阡摪迮c輥輪接觸處設(shè)置一環(huán)形槽，槽深 2此下輥輪的實(shí)際 直徑為 166 由式（ （ ： 2 3 2 622 2 0 0 8 5 3 ( 3 0 1 0 ) 2 3 5 1 0 4 . 5 22 0 0 2 0 0h b N K 所以，下輥輪作用在鋼板上的力 為 據(jù) 式 （ 得上輥輪對(duì)鋼板的壓力為： 122 co 因?yàn)?R=a=200以 =30 , 1 2 4 . 5 2 c o s 3 0 4 . 5 2 1 . 7 3 2 7 . 8 3F K N K N K N 圓機(jī)的主參數(shù)的確定 如圖 1組成了一個(gè)直角三角形，其三邊邊長(zhǎng)分別為 2()2，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 2a， 1()2，根據(jù)它們之間的三角關(guān)系可得： 212 2 2( ) ( ) ( )2 2 2D a DR b H R （ 式 中 ： 1D 、 2D 上、下輥輪直徑， （ ； b 扁鋼寬度（一般取最大值）， （ ； R 加工工件曲率半徑， （ ； H 上下輥中心高， （ 。 因而，由式（ 全可以確定該機(jī)的各參數(shù)，其值可靠，可以作為設(shè)計(jì)其系列產(chǎn)品的理論依據(jù)。 在本次設(shè)計(jì)中，由于 R=200b=302D =166mm,a=200為已知，而只有 1的值 未知，它們之間存在著一一映射的關(guān)系。設(shè)計(jì) 1D =160了防止鋼板在 它上面發(fā)生軸向滑動(dòng)，我們也在鋼板與輥輪接觸處設(shè)置一環(huán)形槽，槽深 2此上輥輪的實(shí)際直徑為 156其值代式 （ 得： 2 2 21 6 6 2 0 0 1 5 6( 2 0 0 3 0 ) ( ) ( 2 0 0 )2 2 2H 2 2 23 1 3 1 0 0 ( 1 2 2 )H H= 所以在卷制過(guò)程中，只需將上下輥中心高調(diào)整為 圖 參數(shù)的結(jié)構(gòu)分析 通過(guò)對(duì)卷圓過(guò)程中三輥輪受力情況的分析，確定卷圓機(jī)主要參數(shù) 如表 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 表 圓機(jī)主要參數(shù) 加工工件曲率半徑 R/板的寬度 b/輥輪直徑1D/00 30 156 下輥輪直徑2D/下輥輪中心高 H/輥輪中心距 a/66 00 卷圓機(jī)在 卷圓的過(guò)程中是 通過(guò) 上 輥輪和倆個(gè)下輥輪 對(duì) 鋼板施加壓制力，從而使鋼板產(chǎn)生塑性變形進(jìn)行加工零件的。因此通過(guò)對(duì) 卷圓機(jī)工作過(guò)程中 三輥輪受力情況的 分析 ， 確定上下輥輪的直徑、下輥輪中心距及上下輥輪的中心高等參數(shù) 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 第 4 章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 為了使傳動(dòng)功率損失最小，傳動(dòng)級(jí)數(shù)最少，機(jī)器結(jié)構(gòu)最緊湊，我們采用傳動(dòng)比非常大的蝸輪蝸桿傳動(dòng)方案，且根據(jù)“傳動(dòng)比大的放在靠電機(jī)處”的原則，將其放在帶傳動(dòng)的下一級(jí)傳動(dòng)中。通過(guò)“過(guò)橋”齒輪與下輥輪齒輪的嚙 合作用，帶動(dòng)兩個(gè)下輥輪旋轉(zhuǎn)，因?yàn)閮蓚€(gè)下輥輪齒輪的參數(shù)完全一致，且“過(guò)橋”齒輪中心在兩個(gè)輥輪的對(duì)稱中心上，所以兩個(gè)下輥輪作同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)方案示意圖如圖 圖 動(dòng)系統(tǒng)示意圖 動(dòng)機(jī)選擇 擇電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式 電動(dòng)機(jī)分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。由于直流電動(dòng)機(jī)需要直流電源，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較高，維護(hù)比較不便，因此無(wú)特殊需要時(shí)不宜采用。 生產(chǎn)單位一般用三相交流電源，因此基本都選用交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩類。異步電動(dòng)機(jī)有籠型和繞線型兩種。我國(guó)新設(shè) 計(jì)的 Y 系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，適用于不易燃爆、無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械上。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 動(dòng) 機(jī)的確定 卷圓機(jī)的下輥輪工作轉(zhuǎn)速： /6 0 1 0 0 0 R m s 6 0 1 0 0 0 / m i （ 式 中 ： V 下輥輪工作速度， （ m/； d 下輥輪直徑， ( 則 2 1 0 0 0 3 . 8 4 / m i 總傳動(dòng)比 12ni n （ 式 中 ： i 總傳動(dòng)比； 電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 (r/ 下輥輪工作轉(zhuǎn)速 (r/ 在整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)中帶輪的傳動(dòng)比 i 帶 =2 4， 齒輪的傳動(dòng)比 i 齒 =3 6， 蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比 i 蝸 =15 32。帶入式（ ： 21n i n （ 2 4）（ 3 6）（ 15 32） （ 90 768） （ r/已知電動(dòng)機(jī)功率 P=4此 選擇 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 其額定功率 P=4載轉(zhuǎn)速 n=960r/動(dòng)比的計(jì)算 傳動(dòng)比計(jì)算 由前面選取可知： 工作機(jī)轉(zhuǎn)速： 電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速： 60r/式（ 得 12960 2503 . 8 4ni n 。 配傳動(dòng) i 帶 i 齒 i 蝸 ； 不能超過(guò)各自范圍； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 i 總 =i 帶 i 齒 i 蝸 。 則取 i 帶 =2 ， i 齒 =5 ， i 蝸 =25 。 動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 軸： n=960r/軸： 960 4 8 0 / m i 軸： 480 1 9 . 2 / m i 軸： 1 9 . 2 3 . 8 4 / m i 軸功率計(jì)算 各軸輸入效率：聯(lián)軸器效率： 1=輪效率： 2=輪效率： 3=承效率： 4=輪蝸桿效率： 5= 軸： 4p 軸： 2 4 0 . 9 6 3 . 8 4p p k w 軸： 5 3 . 8 4 0 . 7 5 2 . 8 8p p k w 軸 ： 3 4 2 . 8 8 0 . 9 7 0 . 9 8 2 . 7 4Vp p k w 軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算 軸： 9 5 5 0 3 9 . 7 9 軸： 9 5 5 0 7 6 . 4 軸： 9 5 5 0 1 4 3 2 . 5 軸： 9 5 5 0 6 8 1 4 . 3 2 將上述結(jié)果匯總于表 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 表 速器參數(shù)表 軸名 功率 (轉(zhuǎn)矩 T(Nm ) 轉(zhuǎn)速 n(r/傳動(dòng)比 i 效率 軸 4 60 2 軸 80 25 軸 軸 動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 選擇普通 由課文查得，工作情況系數(shù) 1 . 0 4 4 . 8 P K W 小帶輪轉(zhuǎn)速：0 9 6 0 / m 2） 選取 根據(jù) 則工作點(diǎn)處在 V 帶型號(hào)為 （ 3） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 2 選擇小帶輪基準(zhǔn)直徑 由文獻(xiàn) 2 帶輪直徑 00 219601 1 0 0 1 0 . 0 2 1 9 6480 m 取 00然略有增大，但誤差小于 5%故允許。 驗(yàn)算帶速 11 3 . 1 4 1 0 0 9 6 0 5 . 0 2 4 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 在 5 25m/ （ 4） 確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)直徑長(zhǎng)度 初選中心距 取初中心距 2） 2（ 2） 100+200） 2（ 100+200） 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 210 600 取 2） =540 確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 210 1 2()2 ( )24a D D a 23 . 1 4 ( 2 0 0 1 0 0 )2 5 4 0 ( 1 0 0 2 0 0 )2 4 5 4 0 1556 根據(jù) 文獻(xiàn) 2 =1120長(zhǎng) 修正系數(shù) 則實(shí)際中心距 00 1 6 0 0 1 5 5 65 4 0 5 6 222a m m 驗(yàn)算小帶輪包角 由 文獻(xiàn) 2 11 8 0 ( ) 5 7 . 3 1 7 0 120 （適用） （ 5） 確定帶的根數(shù) 由 文獻(xiàn) 2 0=由 ( 2 ) ；由 170 查 8， 則有： 004 . 8 3 . 6 7( ) ( 0 . 9 5 0 . 1 1 ) 0 . 9 8 0 . 9 9p p k k 取 Z=4根。 （ 6） 計(jì)算作用在軸上載荷 文獻(xiàn) 2 q=m， 單根 20 2 . 55 0 0 ( 1 )q vv z k 24 . 8 2 . 55 0 0 ( 1 ) 0 . 1 0 ( 5 . 0 2 )5 . 0 2 4 0 . 9 8 =用在軸上壓力：01702 s i n 2 4 1 8 7 . 9 s i n 1 4 9 7 . 4 822 F N （ 7） 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 帶速 V 30m/s，材料用灰鑄鐵 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 1 300D 采 用腹板式 ； 2 300D 采 用腹板式 。 （ 8） 帶輪輪槽尺寸 由 文獻(xiàn) 2 8f 15e ， 1mm， ha hf ( 1 ) 2 ( 4 1 ) 1 5 2 9 6 3B Z e f m m 。 輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì) （ 1） 已知蝸桿輸入功率 P=速 n =480r/動(dòng)比 i=25，單向傳動(dòng)，載荷基本平穩(wěn)，沖擊較小，因蝸桿傳遞的功率不大，速度只是中等，故蝸桿選用 45號(hào)鋼，因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為 45 55輪用鑄錫磷青銅 屬模制造。為節(jié)約貴重的有色金屬， 僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵 造。且已知蝸輪輸出轉(zhuǎn)矩為 ， 蝸輪材料為鑄錫磷青銅 型制造 ,估計(jì) s，根據(jù)表 6 180H （ 2） 選擇蝸桿頭數(shù) 2 根據(jù) i=25，查表 6， 蝸輪齒數(shù)為21 2 2 5 5 0Z Z i （ 3） 確定蝸輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 2為已知，即 106 N （ 4） 確定模數(shù) 載荷平穩(wěn)，取載荷系數(shù) K=： 2 2 6 2 312 2 5 0 0 5 0 0( ) 1 . 1 1 . 4 3 1 0 ( ) 4 8 6 3 . 4 35 0 1 8 0Hm d k T m 查表 6數(shù) m=8蝸桿分度圓直徑1d=80直徑系數(shù) q=10。 （ 5） 計(jì)算主要尺寸 蝸輪分度圓直徑22 5 0 8 4 0 0d Z m m m 蝸桿導(dǎo)程角1 2a r c t a n a r c t a n 1 1 . 3 110 中心距2 8( ) ( 1 0 5 0 ) 2 4 022ma q Z m m （ 6） 驗(yàn)算相對(duì)滑動(dòng)速度 蝸桿分度圓速度 111 3 . 1 4 8 0 4 8 0 2 . 0 1 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 齒面相對(duì)滑動(dòng)速度1 2 . 0 1 2 . 0 5 /c o s c o s 1 1 . 3 1S VV m s 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 與估計(jì)值接近。 蝸桿傳動(dòng)效率：按s， 硬度 45，蝸輪材料為鑄錫磷青銅， 查表 6, 由式 （ 6 , （ )