法蘭成型機(jī)的總體設(shè)計(jì)[法蘭盤]【三維PROE】【含17張CAD圖紙+PDF圖】

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This machine is made of various profiles will roll ring flange and a high quality, high benefit rolls round device, with compact structure, easy operation, low noise, long service life, high quality and reasonable price multi-usage, etc, and is realized mechanization production factory, this equipment facilities listed can greatly reduce the labor intensity, improve production efficiency.Key words: Flange machine Roll round machine rolling Plastic deformation目 錄第一章 緒 論- 1 -11 設(shè)計(jì)任務(wù)- 1 -12 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀- 1 -1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀- 1 -1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀- 2 -13 本課程來源- 2 -第二章 法蘭成型機(jī)工作方案的選擇- 3 -21 法蘭成型方案的確定- 3 -22法蘭卷制成型方式的選擇- 3 -第三章 傳動(dòng)方案及總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)- 5 -31 傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)- 5 -32 法蘭成型機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)- 5 -第四章 力學(xué)分析與主參數(shù)的確定- 6 -41 卷圓的工藝過程分析- 6 -42 卷圓過程中的力學(xué)分析- 6 -43 工作輥輪的設(shè)計(jì)- 6 -4.3.1三輥輪受力情況分析- 6 -4.3.2 法蘭成型機(jī)的主參數(shù)的確定- 7 -第五章 壓下裝置的設(shè)計(jì)- 8 -51 卷圓成型直徑與標(biāo)尺刻度的關(guān)系- 8 -52 壓下裝置的設(shè)計(jì)- 9 -53 上輥輪軸的設(shè)計(jì)- 10 -5.3.1 軸的材料及結(jié)構(gòu)的確定- 10 -5.3.2 軸的受力分析- 11 -5.3.3 校核軸的強(qiáng)度- 12 -54 螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)- 12 -第六章 其它各主要零部件的設(shè)計(jì)及選用- 14 -61 箱體的設(shè)計(jì)- 14 -62 “五大輪”的設(shè)計(jì)- 15 -63 各主要部件的選用- 15 -第七章 法蘭成型機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)- 16 -第八章 設(shè)備的使用及其保養(yǎng)- 17 -81 設(shè)備使用注意事項(xiàng)- 17 -82 設(shè)備的潤滑和保養(yǎng)- 17 -總結(jié)- 17 -參考文獻(xiàn)- 18 -致謝- 19 -第一章 緒 論11 設(shè)計(jì)任務(wù)卷圓是利用機(jī)械的方法使材料內(nèi)部所承受的應(yīng)力全部達(dá)到屈服極限，并將其卷制成所需半徑的管筒件的一種冷加工方法。在傳統(tǒng)的機(jī)械加工中，工廠為了得到圓環(huán)狀、管筒狀零件，往往是由經(jīng)驗(yàn)豐富的鈑金工用輥壓、折彎的方法使材料內(nèi)部發(fā)生塑性變形，從而得到所需的工件，這種方法對(duì)生產(chǎn)人員的要求很高，且生產(chǎn)周期長、噪聲大、勞動(dòng)強(qiáng)度大，不適合用于大規(guī)模及自動(dòng)化生產(chǎn)。由于法蘭是一種基礎(chǔ)類零件，在各工程中應(yīng)用非常普遍，因此，為了滿足工廠對(duì)生產(chǎn)所提出的高效、低耗、無污染的要求，必須對(duì)法蘭成型機(jī)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，使該設(shè)備的生產(chǎn)能力最為優(yōu)化，從而達(dá)到高效、安全，并具有一定的社會(huì)效益和良好的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)參觀工廠已有的卷圓設(shè)備以及參考有關(guān)書籍，我們?cè)O(shè)定主要技術(shù)參數(shù)如下：輥輪工作速度為2m/min。 設(shè)計(jì)本臺(tái)機(jī)器的目的是將尺寸為3031256mm，材料為Q235的扁鋼卷制成內(nèi)圓直徑為370mm，外圓直徑為430mm的法蘭盤。參與此次設(shè)計(jì)的共兩個(gè)人，本人負(fù)責(zé)的是法蘭成型機(jī)的總體設(shè)計(jì)。12 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀50年來，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、德國、日本三國的卷圓機(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，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，在質(zhì)量管理及卷圓機(jī)技術(shù)方面學(xué)習(xí)美國，而且做得更好。日本在發(fā)展卷圓機(jī)的過程中，狠抓關(guān)鍵，突出發(fā)展卷圓機(jī)系統(tǒng)。日本FANUC公司在產(chǎn)量上居世界第一，銷售額占世界市場的50%，對(duì)加速日本和世界卷圓機(jī)的發(fā)展起了重要作用。1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀我國是世界上卷圓機(jī)機(jī)床產(chǎn)量最多的國家，但在國際市場競爭中仍處于較低水平；即使國內(nèi)市場也面臨著嚴(yán)峻的形勢，一方面國內(nèi)市場對(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產(chǎn)機(jī)床滯銷積壓，國外卷圓機(jī)機(jī)床產(chǎn)品充斥市場。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，除了有經(jīng)營上、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，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)過新產(chǎn)品推向市場的良機(jī)。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，而在我國卷圓機(jī)機(jī)床廠用手工操作就至少需12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。由于長期以來形成的卷圓機(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。13 本課程來源本課題來源是通過指導(dǎo)老師與同盛機(jī)械廠的協(xié)商，安排我們?cè)诠S住宿，并在一臺(tái)已經(jīng)用于生產(chǎn)的卷圓機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行更加合理的有利于節(jié)約能源和資源的結(jié)構(gòu)調(diào)整。目的是使我們真正地了解一臺(tái)機(jī)器從課題的選擇到方案的確定，還有設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇和計(jì)算的整個(gè)過程，意義是對(duì)整個(gè)大學(xué)四年學(xué)習(xí)的一次檢測，是我們踏出校園走上工作崗位的一次練兵。第二章 法蘭成型機(jī)工作方案的選擇21 法蘭成型方案的確定如圖2-1所示，制造該法蘭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)的法蘭零件，但此法也有明顯的不足之處：a.由于需要得到的法蘭環(huán)的外徑為430mm，內(nèi)徑為 370mm，設(shè)計(jì)出來的模具體形巨大，非常笨重，成本較 圖2-1法蘭環(huán)高；b.沖壓對(duì)加工壞料的材質(zhì)有限制，只適合加工塑性較好的低碳鋼；c.由于該法蘭環(huán)的內(nèi)徑較大，加工產(chǎn)生的廢料也較多。卷制法。即利用輥輪將303mm的扁鋼卷制成所需的法蘭環(huán)。鋼板在輥輪上彎曲變形，是一個(gè)橫向彎曲的過程，如圖2-2所示。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 圖2-2 鋼板彎曲變形示意圖超過了材料屈服極限時(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法蘭的好方法。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^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)中性層長度沒有變化，所以需要提供的扁鋼長度為L=mm，即1256mm。22法蘭卷制成型方式的選擇目前市場上出現(xiàn)的卷圓機(jī)種類較多，大致分類如圖2-3所示。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， 2-3 卷圓機(jī)分類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，其工作原理如圖2-4所示。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)。 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： 圖2-4 四輥卷圓機(jī)工作原理圖a. 機(jī)械式三輥對(duì)稱式卷圓機(jī)：如圖2-5所示，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)，通過螺桿螺母傳動(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。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。b. 機(jī)械式三輥非對(duì)稱式卷圓機(jī)：如圖2-6所示，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。c. 液壓式三輥卷圓機(jī)：如圖2-7所示，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2-5 機(jī)械式三輥對(duì)稱 圖2-6 機(jī)械式三輥非對(duì)稱 圖2-7 液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)布置較簡單，因此我們?cè)O(shè)計(jì)的法蘭成型機(jī)采用機(jī)械式三輥對(duì)稱式臥式結(jié)構(gòu)方案。第三章 傳動(dòng)方案及總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)31 傳動(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“過橋”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3-1所示。 圖3-1 傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖32 法蘭成型機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于我們采用的是機(jī)械式三輥對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，兩下輥?zhàn)餍D(zhuǎn)的主運(yùn)動(dòng)，而上輥?zhàn)鞔怪鄙颠\(yùn)動(dòng)，因此我們采用“手柄-傳動(dòng)螺桿-傳動(dòng)螺母-滑塊”的傳動(dòng)方式，將手柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成上輥的垂直升降運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到壓緊板材的目的。其總體結(jié)構(gòu)布置示意圖如圖3-2所示。1. 減速箱 2.倒順開關(guān) 3.電動(dòng)機(jī) 4.壓下裝置 5.限位輪 6.驅(qū)動(dòng)輥 7.調(diào)整輥圖3-2 法蘭成型機(jī)示意圖第四章 力學(xué)分析與主參數(shù)的確定41 卷圓的工藝過程分析對(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)力超過屈服極限，則產(chǎn)生塑性變形，板材被彎曲。42 卷圓過程中的力學(xué)分析板材在被卷制過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。43 工作輥輪的設(shè)計(jì)4.3.1三輥輪受力情況分析卷制時(shí)，鋼板受力情況如圖4-1所示，根據(jù)受力平衡，可以得到下輥?zhàn)饔糜阡摪迳系闹С至2： F2 式中 連心線OO1與OO2夾角，=；a下輥中心距（m）；dmin卷圓最小直徑（m）；d2下輥直徑（m）；考慮到板寬b遠(yuǎn)小于卷圓的最小直徑dmin，中性 層半徑R0.5dmin，為簡化計(jì)算，上式可變?yōu)椋?F2 （KN）根據(jù)受力平衡，上輥?zhàn)饔糜阡摪迳系牧?圖4-1 被卷鋼板的受力分析壓下力F1為：F1=2F2cos （KN） （1）根據(jù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)的胡衛(wèi)龍老師和王仲仁老師1992年在鍛壓機(jī)械的第27卷第4期上發(fā)表的論文各種卷板成形工藝的輥筒受力分析可知，下輥輪受到的力為：F2= （2）式中 M板材被彎曲到中性層半徑為R時(shí)所需的彎曲力矩（Nm）； r2下輥輪半徑，r2=r3（mm）； 根據(jù)安徽理工大學(xué)的孟凡凈老師和周哲波老師2006年5月在煤礦機(jī)械上發(fā)表的論文大型卷板機(jī)的力學(xué)模型文章編號(hào)為：1003-0794-（2006）05-0769-03可知，鋼板的塑性極限彎矩為： （3）式中 h卷板的厚度（m）； b卷板的寬度（m）； s卷板材料的屈服極限（Q235為235Mpa）； 初選下輥輪的直徑為170mm，中心距為200mm，考慮到鋼板在卷制時(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2mm，因此下輥輪的實(shí)際 直徑為166mm。 由式（2）和（3）得：F2= = N 4.52 KN所以，下輥輪作用在鋼板上的力為4.52KN。根據(jù)（1）式得上輥輪對(duì)鋼板的壓力為：F1=2F2cos因?yàn)镽=a=200mm,所以=, F1=24.52KN=4.521.732KN7.83KN4.3.2 法蘭成型機(jī)的主參數(shù)的確定如圖4-2所示，組成了一個(gè)直角三角形，其三邊邊長分別為，根據(jù)它們之間的三角關(guān)系可得： （4） 其中，、分別為上、下輥輪直徑，mm；b為扁鋼寬度（一般取最大值），mm；R為加工工件曲率半徑，mm；H為上下輥中心高，mm。因而，由式（4）完全可以確定該機(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=200mm，b=30mm，=166mm,a=200mm,均為已知，而只有和H的值 圖4-2 主參數(shù)的結(jié)構(gòu)分析未知，它們之間存在著一一映射的關(guān)系。設(shè)計(jì)=160mm，為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2mm，因此上輥輪的實(shí)際直徑為156mm，將其值代入（4）式得： =+得 H=174.6 （mm）所以在卷制過程中，只需將上下輥中心高調(diào)整為174.6mm即可。第五章 壓下裝置的設(shè)計(jì)51 卷圓成型直徑與標(biāo)尺刻度的關(guān)系由上一章的公式（4）可得上下輥中心高H與各主參數(shù)的關(guān)系為：H= （1）在公式中，、a均為固定值，而R與b是用戶給定的值。如圖5-1所示，x為上輥中心到標(biāo)尺指針的垂直高度，為定值；y為下輥中心到標(biāo)尺“0”刻度的垂直高度，為定值；L為標(biāo)尺指針在標(biāo)尺上所指定的刻度值，隨用戶給定的參數(shù)確定。它們之間的關(guān)系為： H+x=L+y H=L+y-x （2） 將（2）式代入（1）式得：L= （3）將已知的值代入（3）式得：L= （mm）簡化后，得：L= （mm）根據(jù)實(shí)際情況知，在卷圓機(jī)上卷制的寬度（角鋼為厚度）一般為15b60（mm），卷制半徑一般為100R 500（mm），因此，以此范圍為計(jì)算作圖范圍，繪制標(biāo)尺刻度值L與卷制半徑R、卷制寬度（或厚度）b之間的關(guān)系表。這樣就給使用廠家的實(shí)際生產(chǎn)帶來很大的方便。 圖5-1 上下輥中心高與標(biāo)尺刻度的關(guān)系表1 L= 單位：mmRLb1001502002503003504004505001560.2361.7062.8663.8064.582061.0263.5465.4066.8267.9668.8869.652562.8366.3168.7570.5671.9573.0673.9774.723063.0768.2571.6073.9575.7177.0778.1679.0579.793568.7173.6476.8779.1580.8682.1983.2684.1384.864074.3079.0382.1384.3586.0187.3188.3589.2189.924579.9084.3987.3889.5391.1592.4293.4494.2894.995085.4589.7492.6394.7196.2997.5398.5499.365590.9795.0897.8799.896096.47由于此次設(shè)計(jì)的上輥輪行程為40mm，且標(biāo)尺指針在標(biāo)尺上的指示范圍為（60，100）mm，因此計(jì)算出來的L值若不在此范圍內(nèi)，則在本臺(tái)機(jī)器上無法將其加工成所需工件。52 壓下裝置的設(shè)計(jì) 鋼板在卷制過程中，曲率的控制是通過調(diào)整上輥的壓下量來實(shí)現(xiàn)的，壓下量可通過標(biāo)尺任意調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了一定范圍內(nèi)的曲率半徑的卷曲。上輥的壓下采用“螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)”的螺旋傳動(dòng)方式，并通過滑塊使上輥軸與螺桿保持相對(duì)靜止，從而達(dá)到上輥軸與螺桿同步升降的目的。其設(shè)計(jì)效果圖如圖5-2所示。 圖5-2 壓下裝置設(shè)計(jì)效果圖53 上輥輪軸的設(shè)計(jì)5.3.1 軸的材料及結(jié)構(gòu)的確定上輥輪軸是該機(jī)器的重要零件，承受著兩下輥輪的合力，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足合理的結(jié)構(gòu)，足夠的強(qiáng)度，以及良好的工藝性等。1選擇軸的材料軸的材料主要是碳鋼和合金鋼，碳鋼具有足夠高的強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)力集中敏感性較低，便于進(jìn)行各種熱處理及機(jī)械加工，價(jià)格低、供應(yīng)充足，應(yīng)用最廣。合金鋼機(jī)械性能更高，常用于制造高速、重載的軸，或受力大而要求尺寸小、重量輕的軸。通過進(jìn)行各種熱處理、化學(xué)處理及表面強(qiáng)化處理，可以提高用碳鋼或合金鋼制造的軸的強(qiáng)度及耐磨性。特別是合金鋼，只有進(jìn)行熱處理后才能充分顯示其優(yōu)越的機(jī)械性能。由于本臺(tái)機(jī)器要求此軸具有較高的強(qiáng)度且軸徑不能過大，因此我們選用合金鋼，其牌號(hào)為38CrMoAlA，鍛造成形及調(diào)質(zhì)處理，毛壞直徑60mm，硬度293321HBS，抗拉強(qiáng)度極限=930MPa，屈服極限=785MPa，彎曲疲勞極限=440MPa，剪切疲勞極限=280MPa許用彎曲應(yīng)力=75MPa。2擬出軸的結(jié)構(gòu)根據(jù)軸的工作情況和軸的材料，我初選軸徑為35mm，因?yàn)檩S主要承受的是徑向載荷，所以安裝在上輥輪與軸之間的軸承的類型選用圓柱滾子軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)高教版中知圓柱滾子軸承（摘自GB283-87）查得d=40mm,D=80mm,B=23mm,型號(hào)為32508。由于上輥輪的寬度為42mm，所以應(yīng)在上輥輪中再安裝一個(gè)型號(hào)為32208的圓柱滾子軸承，d=40mm,D=80mm,B=18mm，然后用密封圈密封。如圖5-2所示，由于軸在滑塊內(nèi)的長度為18mm，滑塊到軸承的間距為34mm，銅套的寬度為20mm，上輥輪寬度為42mm，因此軸的工作長度為：L=20+42+18+34=114 （mm）3軸上零件的定位和固定為了防止軸和零件在工作時(shí)發(fā)生軸向移動(dòng)，保證其準(zhǔn)確的工作位置，安裝在軸上的所有零件必須有準(zhǔn)確的定位和牢靠的固定。為了限制軸的軸向移動(dòng)，軸與滑塊采用螺紋聯(lián)接，從而保證軸與滑塊的相對(duì)靜止，軸肩對(duì)軸承軸向定位，壓板和銅套對(duì)上輥輪進(jìn)行軸向定位，再利用雙頭螺栓和螺母對(duì)壓板進(jìn)行鎖緊。5.3.2 軸的受力分析1繪制軸的受力簡圖 如圖5-3所示為上輥輪軸的受力簡圖，將上輥輪、滑塊對(duì)其作用的力集中作用在軸上圖5-3 上輥輪軸的受力簡圖 由于軸只受到上輥輪和滑塊對(duì)它的作用力，因此這兩個(gè)力等值反向，均為7.83KN。所以，作用在軸上BC段范圍內(nèi)的力的集度為： P= （KN/m）作用在DE段范圍內(nèi)的力的集度為： q= （KN/m）1 繪制上輥輪軸的剪力圖、彎矩圖在軸的AB，BC，CD，DE四段內(nèi)，剪力和彎矩都不能用同一方程式來表示，所以應(yīng)分四段考慮，對(duì)每一段都列出剪力方程和彎矩方程，方程中，x以m為單位，以KN為單位，以為單位。在AB段內(nèi)，=0 （00.02m） =0 （00.02m）在BC段內(nèi)，=186.43 （0.02m0.062m） = （0.02m0.062m）在CD段內(nèi)，=7.83 （0.062m0.096m） =7.83 （0.062m0.096m）在DE段內(nèi)，=7.83-=7.83- （0.096m0.114m） =7.83-q =7.83-435 （0.096m0.114m）圖5-4 上輥輪軸的剪力圖與彎矩圖5.3.3 校核軸的強(qiáng)度由彎矩圖知，C處為可能的危險(xiǎn)截面，計(jì)算出C處的剪力和彎矩。Fc=7.83KNMc=7.830.41因?yàn)椴牧蠟?8CrMoAlA的許用彎曲應(yīng)力=75MPa，C截面當(dāng)量彎矩應(yīng)力為：=65.29 Mpa （W為軸的抗彎截面模量）所以，C截面安全。54 螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)為了達(dá)到將螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滑塊的升降運(yùn)動(dòng)，我們采用了“螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并作直線運(yùn)動(dòng)”的滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)方式。對(duì)于這種以傳遞運(yùn)動(dòng)為主的傳導(dǎo)螺旋，其失效形式主要是由于磨損而產(chǎn)生的過大間隙或變形造成運(yùn)動(dòng)精度下降，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以螺紋耐磨性計(jì)算和螺桿的剛度計(jì)算來確定螺旋傳動(dòng)的主要尺寸參數(shù)。由于在本次設(shè)計(jì)中，螺桿受到較大的受壓的軸向載荷，因此，需對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度核算和壓桿穩(wěn)定性核算，檢驗(yàn)螺旋是否滿足自鎖條件。1選擇材料和許用應(yīng)力螺桿材料選45鋼，調(diào)質(zhì)處理，,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第三卷（成大先主編）第12篇表12-1-10查得：=12072，手動(dòng)可取100。螺母材料為。由表12-1-10可得：，取50；= ，取35。此螺旋傳動(dòng)系手動(dòng)低速，由表12-1-9查得：，取20。2 按耐磨性計(jì)算螺紋中徑螺紋的中徑為：其中，F(xiàn)軸向載荷，N； 許用比壓，（其值可查表12-1-9）； 螺母（或螺桿）的轉(zhuǎn)角，rad；因?yàn)橹悼筛鶕?jù)螺母的形式選定，取=1.7，所以螺紋的中徑為：=0.821.46=12.14 (mm)。由GB5796.186（見機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)高教版）可選d=34，P=6，=31，=35，=27，=28的梯形螺紋，中等精度，螺旋副標(biāo)記為Tr346-7H/7e。螺母高度H=1.731=52.7（mm），取H=55mm。則螺紋圈數(shù)n=9.17圈。3 自鎖性驗(yàn)算由于系單頭螺紋，導(dǎo)程S=P=6mm，故螺紋升角為： 由表12-1-7知，鋼對(duì)青銅，取0.09，可得： ，故自鎖可靠。4 螺桿強(qiáng)度驗(yàn)算 由表12-1-3，螺紋摩擦力矩為：18896.76，代入表12-1-4之式（4）得：=16.015 螺母螺紋強(qiáng)度驗(yàn)算 因螺母材料強(qiáng)度低于螺桿故只算螺母螺紋強(qiáng)度即可。由表12-1-4得，牙根寬度b=0.65P=0.656=3.9mm，基本牙型高H1=0.5P=0.56=3mm。代入表12-1-4中的（7）式及（8）式有：1.994.606螺桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算由于螺桿的最大工作長度為上輥輪下壓得最低時(shí)滑塊與壓下螺母間的長度，其值為：l=180-51-35-22.5=71.5mm。由表12-1-4知，（i為螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑，i=,mm），式中，按一端固定一端自由從表12-1-5可得=2。由表12-1-4可知，當(dāng)40時(shí)，可不進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。故穩(wěn)定性條件滿足。第六章 其它各主要零部件的設(shè)計(jì)及選用61 箱體的設(shè)計(jì)箱體是用來支承和容納機(jī)器中所有的零部件，保證它們相互間的正確位置，并承受作用力，在很大程度上影響著機(jī)器的工作精度和抗振性能。因此，合理選擇機(jī)架的材料和正確設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)型式，對(duì)減輕機(jī)器重量，節(jié)約金屬材料，提高機(jī)器的性能和壽命等至關(guān)重要。在本機(jī)器中，箱體主要承受著上輥輪、下輥輪、皮帶輪及蝸輪對(duì)它的力，其中屬上輥輪對(duì)它的力最大，強(qiáng)度作為評(píng)定箱體工作能力的基本準(zhǔn)則。由于鑄鐵的鑄造性能與切削性能好，吸振能力強(qiáng)，價(jià)格低廉，鑄鐵件易于大量生產(chǎn)，且箱體承受著較大的彎曲應(yīng)力，因此我們選用HT200作為箱體的材料，根據(jù)箱體內(nèi)各部件的布置方案，設(shè)計(jì)的箱體結(jié)構(gòu)如圖6-1所示，為了便于鑄造，箱體上與各軸接觸的凸臺(tái)采用鑄鐵焊的形式，將其焊接在箱體上，底座角鋼及支承鋼板與箱體的連接也采用焊接的形式。62 “五大輪”的設(shè)計(jì) “五大輪”包括調(diào)整輥輪（上輥輪），兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輥輪（下輥輪）及兩個(gè)限位輪。在第四章中，我們已經(jīng)確定調(diào)整輥輪和驅(qū)動(dòng)輥輪的直徑分別為156mm和166mm，由于這 圖6-1 箱體結(jié)構(gòu)圖三個(gè)輥輪為主要的工作部件，受重載作用，對(duì)強(qiáng)度和硬度有很高的要求，我們選用55號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼作為這三個(gè)輥輪的材料，其屈服強(qiáng)度為380Mpa，熱軋硬度可達(dá)255HBS。為了增大輥輪與被卷鋼板間的摩擦，可對(duì)下輥輪表面進(jìn)行滾花加工?？紤]到卷圓鋼板的厚度（或?qū)挾龋┎灰?，我們將下輥輪做成分割式，由?nèi)外輥輪組成，對(duì)加工不同規(guī)格的扁鋼（角鋼）時(shí)，按其壁厚，調(diào)節(jié)內(nèi)輥輪和外輥輪之間的間隙（如圖6-2所示），調(diào)節(jié)時(shí)先松開螺釘2，用內(nèi)六角方扳手調(diào)整螺釘3，使角鋼在槽中能靈活移動(dòng)，最后鎖緊螺釘2，即可進(jìn)行不同規(guī)格的卷圓工作。圖6-2 不同規(guī)格扁鋼（角鋼）間隙調(diào)整示意圖松開螺栓2，旋緊螺釘3，間隙加大松開螺釘3，旋緊螺釘2，間隙減小限位輪在本機(jī)器中為非受力件，對(duì)各力學(xué)性能要求不高，只起到對(duì)卷圓鋼板進(jìn)行初定位的作用，材料選用HT100，設(shè)計(jì)其直徑為180mm，通過凸臺(tái)及螺栓對(duì)其進(jìn)行軸向定位。根據(jù)限位輪軸直徑及受力情況，選用軸承型號(hào)為61907,內(nèi)徑35mm，外徑55mm，厚10mm。63 各主要部件的選用1.液壓計(jì)的選用由于箱體內(nèi)布置有蝸輪蝸桿傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)，為了延長各零件壽命及減少噪音，必須對(duì)它們進(jìn)行充分的潤滑。機(jī)械油注入箱體內(nèi)，齒輪及蝸輪部分浸入油內(nèi)，靠傳動(dòng)的嚙合旋轉(zhuǎn)充分潤滑所有的傳動(dòng)件和軸承。但箱體內(nèi)油液高度要適當(dāng)：若油液高度過高，油液對(duì)傳動(dòng)件有粘滯作用，不利于傳動(dòng)；若油液高度過低，不能對(duì)各傳動(dòng)件充分潤滑。在箱體底部安裝液壓計(jì)可實(shí)時(shí)觀察油液高度，并通過其指示作用，及時(shí)地添加機(jī)械油。液壓計(jì)型號(hào)選YWZ-80T（GB116190），其安裝尺寸為110mm80mm42mm。2.腳輪的選用為了便于機(jī)器的移動(dòng)，我們?cè)谄涞撞堪惭b4個(gè)腳輪，它們只受到機(jī)器重力的作用，單個(gè)腳輪受力約10000N，因此采用橡膠包鐵的形式，其型號(hào)選WP13B-15040（GB/T 1468893）。第七章 法蘭成型機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)由于在實(shí)際生產(chǎn)過程中，需要加工的鋼板尺寸不一，所能加工成的法蘭最小直徑也不一樣，本機(jī)器的主要技術(shù)參數(shù)如下： 單位：mm寬度（或厚度）b最小加工直徑寬度（或厚度）b最大加工直徑15600509002040055500253006020030200工作速度2m/min電機(jī)型號(hào)Y132M1-6 功率：4KW設(shè)備外形尺寸850650800設(shè)備總重380Kg說明：b為被卷鋼材在上輥輪徑向方向的尺寸。第八章 設(shè)備的使用及其保養(yǎng)81 設(shè)備使用注意事項(xiàng)1.板材長度等于“法蘭的中徑圓周率”。2.板材頭應(yīng)“預(yù)彎邊”，半徑應(yīng)與法蘭半徑相同。3.接通電源后，進(jìn)行下輥正反兩個(gè)方向和上輥升降運(yùn)動(dòng)，檢查各運(yùn)動(dòng)有無不正常的卡死現(xiàn)象。4.設(shè)備在運(yùn)行過程中，若發(fā)現(xiàn)有不規(guī)則的噪音、沖擊等不正常現(xiàn)象，應(yīng)立即“停機(jī)”檢查。5.加壓給進(jìn)應(yīng)循序漸進(jìn)，不可過急。6.給進(jìn)一次應(yīng)卷到頭，中間不要給進(jìn)。7.快結(jié)束時(shí)，應(yīng)使用法蘭外徑圓弧量板隨時(shí)檢測“卷圓度”。82 設(shè)備的潤滑和保養(yǎng)1.設(shè)備在使用前，先檢查箱體側(cè)面的油標(biāo)所顯示的油位。如油位低于油線時(shí)，必須從箱體蓋上的注油孔內(nèi)注油，直到達(dá)到油線。2.從上輥輪軸前端的油杯注油，以潤滑上輥輪的滑動(dòng)軸承。3.潤滑壓下裝置的滑塊，調(diào)節(jié)螺桿和螺母。4.夏季時(shí)，箱體內(nèi)可注入30號(hào)、40號(hào)機(jī)械油。冬季時(shí)，可注入20號(hào)機(jī)械油。正常使用半年后，箱體可清洗換油一次，正確的維護(hù)和保養(yǎng)是保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和延長使用壽命的重要因數(shù)?？偨Y(jié)經(jīng)過兩個(gè)多月的準(zhǔn)備及實(shí)際工作，在吳老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助下，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成。由于自身知識(shí)有限，時(shí)間及資料的不足，又缺乏工作經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)過程中難免有設(shè)計(jì)上的缺陷，如各零件的加工工藝的復(fù)雜程度，制造成本，及其壽命等。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)大學(xué)四年各專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用，有了一定程度上的把握。在這兩個(gè)多月的時(shí)間里，我在繪制整臺(tái)機(jī)器各零部件的Pro/E三維圖上花費(fèi)的時(shí)間最長，在確定機(jī)器各零部件的布置方案后，還要通過理論計(jì)算來驗(yàn)證，不合格則重新修改，過程很繁瑣，但我覺得這都是我必須去做的。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我又一次溫習(xí)了三維建模、二維制圖等各軟件的操作，運(yùn)用并熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)資料（包括手冊(cè)，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算等方面有了一定程度的提高?？傊?，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我邁出校園，走向工作崗位的綜合演練，它為我今后的工作打下了堅(jiān)實(shí)而牢固的基礎(chǔ)。由于這是我第一次根據(jù)實(shí)際需要而做的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程中難免有許多疏漏或錯(cuò)誤，懇求各位導(dǎo)師、教授、專家多多指正，殷切希望廣大老師批評(píng)指點(diǎn)。 參考文獻(xiàn)1 汝元功，唐照民主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:高等教育出版社,19942 成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版第3卷）.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,19793 于就泗，齊發(fā)主編.機(jī)械工程材料.大連:大連理工大學(xué)出版社,20034 譚建榮，張樹有，陸國棟，施岳定主編.圖學(xué)基礎(chǔ)教程.北京:高等教育出版社,19995 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)聯(lián)合編寫組 編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:石油化學(xué)工業(yè)出版社,19786 楊明忠，朱家誠主編.機(jī)械設(shè)計(jì).武漢:武漢理工大學(xué)出版社,20017 曾志新，呂 明主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ). 武漢:武漢理工大學(xué)出版社,20018 翁其金主編.沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19999 鄭文緯，吳克堅(jiān)主編.機(jī)械原理.北京:高等教育出版社,199710 鄧星鐘 主編.機(jī)電傳動(dòng)控制.武漢:華中科技大學(xué)出版社,200111 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室編.理論力學(xué).北京:高等教育出版社,200212 劉鴻文主編.材料力學(xué).北京:高等教育出版社,200413 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 軟件版V3.014 維普資訊 http:/www.cqvip.com15 搜軸承 http:/www.souzhoucheng.cn/16 孟凡凈，周哲波“大型卷板機(jī)的力學(xué)模型”，安徽理工大學(xué),200617 胡衛(wèi)龍，王仲仁“各種卷板成形工藝的輥筒受力分析”，哈爾濱工業(yè)大學(xué)18 魏忠才“三輥卷板機(jī)設(shè)計(jì)力學(xué)分析及主參數(shù)確定”，江蘇徐州，中國礦業(yè)大學(xué),200619 蘇傳德“卷板機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算”，萊蕪鋼鐵總廠建筑安裝工程公司,199920 張瑞平“三輥卷板機(jī)力學(xué)模型的建立及應(yīng)用”，太原理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院,200821 王青“802800mm卷板機(jī)設(shè)計(jì)”，包鋼機(jī)械總廠機(jī)械動(dòng)力科,199722 李國義“對(duì)稱式三輥卷板機(jī)卷制終了上下輥中心距“h”參數(shù)的實(shí)用圖算法”，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化機(jī)教研室23 李強(qiáng)，高耀東，尚珂“對(duì)稱式三輥卷板機(jī)的受力及驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算分析”，鍛壓技術(shù),2007 致謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已告完成，在此向指導(dǎo)老師吳彥紅老師致以由衷的敬意，感謝她長期以來對(duì)我們孜孜不倦的教導(dǎo)，感謝她為了使我們對(duì)機(jī)器有一定的認(rèn)識(shí)，親自聯(lián)系同盛機(jī)械廠，并安排我們住宿，其負(fù)責(zé)任的態(tài)度溢于言表，同時(shí)我也要特別感謝嚴(yán)霖元老師，感謝他對(duì)我們的指導(dǎo)。在此，我也要感謝江西同盛機(jī)械有限責(zé)任公司和那里的工人師傅們，感謝他們的幫助和支持，同時(shí)還要感謝本組成員艾興同學(xué)，是我們的團(tuán)結(jié)協(xié)作才順利完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。最后還要感謝各位評(píng)委老師，您們辛苦了！- 19 - 法法蘭成型機(jī)的成型機(jī)的總體體設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師:吳彥紅老師姓 名:李達(dá)林學(xué) 號(hào):20050428班 級(jí):機(jī)制052班專 業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)任任務(wù) 法蘭是使兩個(gè)管件相互連接并達(dá)到密封作用的零件，在工業(yè)管道中，法蘭連接的應(yīng)用十分廣泛。通過吳老師的聯(lián)系,我們參觀了一家南昌的機(jī)械廠，根據(jù)工廠工人師傅們的要求，我們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)器要將尺寸為3031256mm，材料為Q235的扁鋼卷制成內(nèi)徑為370mm，外徑為430mm的法蘭環(huán)。然后再改變機(jī)器的部分結(jié)構(gòu)，可以生產(chǎn)各種規(guī)格的法蘭環(huán)。法法蘭成型方案的確定成型方案的確定 如圖所示，我們?cè)O(shè)計(jì)的法蘭成型機(jī)采用機(jī)械式三輥對(duì)稱式結(jié)構(gòu)方案。上輥在兩下輥中央對(duì)稱位置作垂直升降運(yùn)動(dòng)，通過螺桿螺母傳動(dòng)而獲得，兩下輥?zhàn)餍D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過蝸輪軸上的輸出齒輪與下輥齒輪嚙合，為卷制板材提供扭矩。壓下裝置的下裝置的設(shè)計(jì) 板材在卷制過程中，曲率的控制是通過調(diào)整上輥的壓下量來實(shí)現(xiàn)的，壓下量可通過標(biāo)尺任意調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了一定范圍內(nèi)的曲率半徑的卷曲。上輥的壓下采用“螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)”的螺旋傳動(dòng)方式，并通過滑塊使上輥軸與螺桿保持相對(duì)靜止，從而達(dá)到上輥軸與螺桿同步升降的目的。法法蘭成型直徑與成型直徑與壓下量的關(guān)系下量的關(guān)系 為了直觀地反映法蘭成型直徑與壓下量的關(guān)系，我們?cè)谇爸С邪迳习惭b有100mm長的刻度尺，并在上輥軸上安裝一指針，指針在刻度尺上的指示范圍為（60,100）mm。上上輥輪軸的的設(shè)計(jì) 由于本臺(tái)機(jī)器要求此軸具有較高的強(qiáng)度且軸徑不能過大，因此我們選用合金鋼，其牌號(hào)為38CrMoAlA，鍛造成形及調(diào)質(zhì)處理，毛壞直徑60mm，硬度293321HBS，抗拉強(qiáng)度極限b=930MPa，屈服極限s=785MPa，彎曲疲勞極限 -1=440MPa，剪切疲勞極限-1=280MPa，許用彎曲應(yīng)力-1b=75MPa。因?yàn)檩S在工作中主要承受的是徑向重載，所以安裝在上輥輪與軸之間的軸承的類型選用圓柱滾子軸承，型號(hào)為32508。上上輥軸的受力的受力圖、剪力、剪力圖、彎矩、彎矩圖校核上校核上輥軸的的強(qiáng)度度螺旋螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì) 對(duì)于以傳遞運(yùn)動(dòng)為主的傳導(dǎo)螺旋，其失效形式主要是由于磨損而產(chǎn)生的過大間隙或變形造成運(yùn)動(dòng)精度下降，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以螺紋耐磨性計(jì)算和螺桿的剛度計(jì)算來確定螺旋傳動(dòng)的主要尺寸參數(shù)。螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)步驟：1.選擇材料和許用應(yīng)力 2.按耐磨性計(jì)算螺紋中徑 3.自鎖性驗(yàn)算 4.螺桿強(qiáng)度驗(yàn)算 5.螺母螺紋強(qiáng)度驗(yàn)算 6.螺桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算“五大五大輪”的的設(shè)計(jì) “五大輪”包括一個(gè)調(diào)整輥輪（上輥輪），兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輥輪（下輥輪）及兩個(gè)限位輪。由于上輥輪和下輥輪為主要的工作部件，受重載作用，對(duì)強(qiáng)度和硬度有很高的要求，我們選用55號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼作為這三個(gè)輥輪的材料，其屈服強(qiáng)度為380Mpa，熱軋硬度可達(dá)255HBS。為了增大輥輪與被卷鋼板間的摩擦，可對(duì)下輥輪表面進(jìn)行滾花加工。限位輪在本機(jī)器中為非受力件，對(duì)各力學(xué)性能要求不高，只起到對(duì)卷圓鋼板進(jìn)行初定位的作用，材料選用HT100，設(shè)計(jì)其直徑為180mm，通過凸臺(tái)及螺栓對(duì)其進(jìn)行軸向定位?？伎紤]到卷到卷圓鋼板的厚度（或板的厚度（或?qū)挾龋┎灰?，我度）不一，我們將下將下輥輪做成分割式，由?nèi)外做成分割式，由內(nèi)外輥輪組成，成，對(duì)加工不加工不同同規(guī)格的扁格的扁鋼（角（角鋼）時(shí)，按其壁厚，按其壁厚，調(diào)節(jié)內(nèi)內(nèi)輥輪和外和外輥輪之之間的的間隙隙。松開螺栓松開螺栓2，旋緊螺釘，旋緊螺釘3，間隙加大，間隙加大 松開螺釘松開螺釘3，旋緊螺釘，旋緊螺釘2，間隙減小，間隙減小箱體的箱體的設(shè)計(jì) 箱體主要承受著上箱體主要承受著上輥輪、下下輥輪、皮、皮帶輪及及蝸輪對(duì)它它的力，其中屬上的力，其中屬上輥輪對(duì)它的它的力最大，力最大，強(qiáng)度作度作為評(píng)定箱體定箱體工作能力的基本準(zhǔn)工作能力的基本準(zhǔn)則。由于。由于鑄鐵的的鑄造性能與切削性能造性能與切削性能好，吸振能力好，吸振能力強(qiáng)，價(jià)格低廉，價(jià)格低廉，鑄鐵件易于大量生件易于大量生產(chǎn)，且箱，且箱體承受著體承受著較大的彎曲大的彎曲應(yīng)力，力，因此我因此我們選用用HT200作作為箱箱體的材料，體的材料，為了便于了便于鑄造，造，箱體上與各箱體上與各軸接觸的凸臺(tái)采接觸的凸臺(tái)采用用鑄鐵焊的形式，底座角的形式，底座角鋼及支承及支承鋼板與箱體的板與箱體的連接也接也采用采用焊接的形式。接的形式。設(shè)備的主要技的主要技術(shù)參數(shù)參數(shù) 設(shè)備使用注意事使用注意事項(xiàng) 1.板材板材長度等于度等于“法法蘭的中徑的中徑 圓周率周率”。2.板材板材頭應(yīng)“預(yù)彎彎邊”，半徑，半徑應(yīng)與法與法蘭半徑相同。半徑相同。3.接通接通電源后，源后，進(jìn)行下行下輥正反兩個(gè)方向和上正反兩個(gè)方向和上輥升降升降運(yùn)運(yùn)動(dòng)，檢查各運(yùn)各運(yùn)動(dòng)有無不正常的卡死有無不正常的卡死現(xiàn)象。象。4.設(shè)備在運(yùn)行在運(yùn)行過程中，若程中，若發(fā)現(xiàn)有不有不規(guī)則的噪音、沖的噪音、沖擊等不正常等不正常現(xiàn)象，象，應(yīng)立即立即“停機(jī)停機(jī)”檢查。5.加加壓給進(jìn)應(yīng)循序循序漸進(jìn)，不可，不可過急。急。6.給進(jìn)一次一次應(yīng)卷到卷到頭，中，中間不要不要給進(jìn)。7.快快結(jié)束束時(shí)，應(yīng)使用法使用法蘭外徑外徑圓弧量板隨弧量板隨時(shí)檢測“卷卷圓度度”。設(shè)備的的潤滑和保養(yǎng)滑和保養(yǎng) 1.設(shè)備在使用前，先檢查箱體側(cè)面的油標(biāo)所顯示的油 位。如油位低于油線時(shí)，必須從箱體蓋上的注油孔內(nèi)注油，直到達(dá)到油線。2.從上輥輪軸前端的油杯注油，以潤滑上輥輪的滑動(dòng)軸承。3.潤滑壓下裝置的滑塊，調(diào)節(jié)螺桿和螺母。4.夏季時(shí)，箱體內(nèi)可注入30號(hào)、40號(hào)機(jī)械油。冬季時(shí)，可注入20號(hào)機(jī)械油。正常使用半年后，箱體可清洗換油一次，正確的維護(hù)和保養(yǎng)是保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和延長使用壽命的重要因數(shù)。總結(jié) 經(jīng)過兩個(gè)多月的準(zhǔn)兩個(gè)多月的準(zhǔn)備及及實(shí)際工作，在吳老工作，在吳老師的的指指導(dǎo)和同學(xué)和同學(xué)們的幫助下，此次的幫助下，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成。利完成。由于自身知由于自身知識(shí)有限，有限，時(shí)間及及資料的不足，又缺乏工料的不足，又缺乏工作作經(jīng)驗(yàn)，在，在設(shè)計(jì)過程中程中難免有免有設(shè)計(jì)上的缺陷，但通上的缺陷，但通過此次此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我，使我對(duì)大學(xué)四年各大學(xué)四年各專業(yè)知知識(shí)的的綜合運(yùn)用，有了一定程度上的把握。合運(yùn)用，有了一定程度上的把握?？傊?，此次之，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我是我邁出校園，走向工作出校園，走向工作崗位的位的綜合演合演練，它，它為我今后的工作打下了我今后的工作打下了堅(jiān)實(shí)而而牢固的基牢固的基礎(chǔ)。圖紙統(tǒng)計(jì)量量1 張 A01 張 A11 張 A314張 A4 共共計(jì)2.5張 A0致致謝 本次本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已告完成，在此向指已告完成，在此向指導(dǎo)老老師吳彥吳彥紅老老師致以由衷的敬意，感致以由衷的敬意，感謝她她長期以來期以來對(duì)我我們孜孜不倦的教孜孜不倦的教導(dǎo)，同，同時(shí)我也要特我也要特別感感謝嚴(yán)霖霖元老元老師，謝謝他他對(duì)我我們的指的指導(dǎo)。此外，我也要感此外，我也要感謝江西同盛機(jī)械廠和那里的江西同盛機(jī)械廠和那里的工人工人師傅傅們，感，感謝他他們的幫助和支持。的幫助和支持。同時(shí)也要同時(shí)也要感謝本組成員艾興同學(xué)，是我們的團(tuán)結(jié)協(xié)作才順利感謝本組成員艾興同學(xué)，是我們的團(tuán)結(jié)協(xié)作才順利完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。最后最后還要感要感謝各位各位評(píng)委老委老師，您，您們辛苦了！辛苦了！歡迎提出寶迎提出寶貴的意的意見和建和建議！謝謝！