三輥式卷板機結(jié)構(gòu)設計

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1、哈爾濱理工大學學士學位論文 I 輥式卷板機結(jié)構(gòu)設計 摘 要 本設計是關(guān)于對稱式三輥卷板機的設計，主要對卷板機上、下輥及減速器進行設計和計算。 位置的分析和經(jīng)驗模型 本文研究的水平對稱式卷板機特點如下：采用水平下調(diào)式，即 下 輥可作水平移動，可實現(xiàn)不用調(diào)頭便可預彎端頭，使進料、對中、預彎、卷圓、矯圓整個卷板過程連續(xù)完成，利于提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動強度；設置板料對中裝置和支承輥裝置，利于提高卷板精度和卷板質(zhì)量；采用全液壓驅(qū)動，使設備結(jié)構(gòu)簡化，便于卷板過程中的速 度和壓力控制，起停、換向靈活，運行平穩(wěn)，操作方便；結(jié)構(gòu)簡單， 便于操作和維護維 修，符合現(xiàn)場技術(shù)工人的操作和維修水平，高效實用。 設計

2、前部分詳細闡述了卷板機上、下輥結(jié)構(gòu)設計和受力分析。板機結(jié)構(gòu)型式為三輥對稱式 , 在該結(jié)構(gòu)中上輥下壓提供壓力 ,兩下輥做旋轉(zhuǎn)運動 ,為卷制板材提供扭矩。它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、經(jīng)濟、等優(yōu)點。動力源則選擇了 YZ 系列 YZ160L 6 型電機，其工作特性優(yōu)于 Y 系列電機，適用于有輕微震動，正反轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)速不高的場合。 總體設計后部分所涉及的減速器采用了三級展開式圓柱齒輪結(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、軸承確保了設計的實際 可行性。 關(guān)鍵詞 卷板機結(jié)構(gòu)設計；電動機；減速器；齒輪 哈爾濱理工大學學士學位論文 II Design of the symmwtry

3、rolling machine Abstract This design is about the three-roller symmwtry rolling machine,mainly calcats the up and down roller and the decelerator. The charact type of level eristic of level adjust below three rollers Rolling Machine in thisinvestigation is as follows.Using the adjust,the end can be

4、bendedwithout turn around and the whole process of plate coiling including entering、 center adjusting、 pre-bending、 coiling、 cylinder proofread can be completedcontinuously；due to whole hydraulic pressure driving protocol,the structure wassimplified,and speed and pressure was easily controlled in th

5、e process of platecoiling；The setup of the center adjusting and the equip of supporting,the preciseand quality of plate coiling was improved；owing to the simplified structure,theoperation and maintenance is easy to carried out. During the front process of the design,the rolling machines structucre d

6、esign and the analysis of strength are described. The rolling machine structure is three-roller symmetry. Pressure provides pressure under owing structure the above-average roller , the roller does revolution sport under two , sheet material provides moment of torsion to roll of system.It has a seri

7、es of advantages such as simply structure,small volume,light weight,economical and so on.YZ type YZ-160L-6 motor is selected as the power source,which adapts situation such as slience quenching and light reverse velocity. The last part of the paper is ahout decelerator which is choosing triple expan

8、ding columm gear constiuction .The material of gear is 40Cr which has been hardening surface.The gears, axes, keys, bearings are checked, so to confirm this design is practical Keywords Rolling machine； Motor； Decelerator； Gear 哈爾濱理工大學學士學位論文 III 目 錄 摘 要 . I Abstract . II 第 1 章 緒論 . 1 1.1 概述 . 1 1.2

9、卷板機的原理 . 2 1.2.1 卷板機的運動形式 . 2 1.2.2 彎曲成型的加工方式 . 2 1.3 卷板機的發(fā)展趨勢 . 3 1.4 本章小結(jié) . 4 第 2 章 方案的論證及確定 . 5 2.1 方案的確定 . 5 2.1.1 方案 1 雙輥卷板機 . 5 2.1.2 方案 2 三輥卷板機 . 6 2.1.3 方案 3 四輥卷板機 . 6 2.2 方案的確定 . 7 2.3 本章小結(jié) . 7 第 3 章 傳動設計 . 8 3.1 傳動方案的分析 . 8 3.1.1 齒輪傳動 . 8 3.1.2 皮帶傳動 . 9 3.2 傳動系統(tǒng)的確定 . 9 3.2.1 主傳動系統(tǒng)的確定 . 9 3

10、.2.2 副傳動系統(tǒng)的確定 . 9 3.3 本章小結(jié) . 10 第 4 章 動力設計 . 11 4.1 主電機的選擇和計算 . 11 4.1.1 上下輥的參數(shù)選擇計算 . 11 4.1.2 主電機的功率確定 . 11 4.2 上輥的設計計算及校核 . 20 4.2.1 上輥結(jié)構(gòu)設計及受力圖 . 20 4.2.2 剛度校核 . 20 4.2.3 上輥強度校核 . 21 4.2.4 疲勞強度安全強度校核 . 21 4.2.5 上輥在卸料時的校核 . 22 4.3 下輥設計計算及校核 . 23 哈爾濱理工大學學士學位論文 IV 4.3.1 下輥結(jié)構(gòu)及示意圖 . 23 4.3.2 下輥剛度校核 . 2

11、4 4.3.3 下輥彎曲強度校核 . 24 4.3.4 下輥疲勞強度校核 . 25 4.4 本章小結(jié) . 27 第 5 章 減速裝置的設計計算 . 28 5.1 傳動方案的分析和擬定 . 28 5.2 減速器傳動裝置總的傳動比和各級傳動比的分配 . 28 5.2.1 總的傳動比 . 28 5.2.2 傳動比的分配 . 28 5.3 傳動裝置各軸的參數(shù)計算 . 28 5.3.1 各軸轉(zhuǎn)速 . 28 5.3.2 各軸功率 . 29 5.3.3 各軸轉(zhuǎn)矩 . 29 5.4 齒輪傳動設計 . 29 5.4.1 第一級傳動設計 . 29 5.4.2 第二級傳動設計 . 33 5.4.3 第三級傳動設計

12、. 35 5.5 渦輪 、蝸桿傳動設計 . 38 5.5.1 材料選擇： . 38 5.5.2 參數(shù)的設計： . 38 5.6 軸的設計校核及計算： . 40 5.6.1 四個軸的結(jié)構(gòu)設計 . 40 5.6.2 軸的校核計算 . 41 5.7 軸承校核 . 45 5.7.1 參數(shù) . 45 5.7.2 求軸承收到的徑向力 . 45 5.7.3 驗算軸承壽命 . 45 5.8 鍵的校核 . 46 5.9 減速箱體的結(jié)構(gòu)設計和齒輪 、軸承的潤滑 . 46 5.9.1 箱體參數(shù) . 46 5.9.2 減速器齒輪 、軸承的潤滑 . 46 5.10 本章小結(jié) . 46 結(jié)論 . 48 參考文獻 . 49

13、 致謝 . 50 附錄 . 錯誤 !未定義書簽。 哈爾濱理工大學學士學位論文 1 第 1章 緒論 1.1 概述 機械加工行業(yè)在我國有著舉足輕重的地位，它是國家的國民經(jīng)濟命脈。作為整個工業(yè)的基礎和重要組成部 分的機械制造業(yè)，任務就是為國民經(jīng)濟的各個行業(yè)提供先進的機械裝備和零件。它的規(guī)模和水平是反映國家的經(jīng)濟實力和科學技術(shù)水平的重要標志，因此非常值得重視和研究。 卷板機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備。根據(jù)三點成圓的原理，利用工件相對位置變化和旋轉(zhuǎn)運動使板材產(chǎn)生連續(xù)的塑性變形，以獲得預定形狀的工件。該產(chǎn)品廣泛用于鍋爐、造船、石油、木工、金屬結(jié)構(gòu)及其它機械制造行業(yè)。 卷板機作

14、為一個特殊的機器，它在工業(yè)基礎加工中占有重要的地位。凡是鋼材成型為圓柱型，幾乎都用卷板機輥制。其在汽車，軍工等各個方面 都有應用。根據(jù)不同的要求，它可以輥制出符合要求的鋼柱，是一種相當實用的器械。 在國外一般以工作輥的配置方式來劃分。國內(nèi)普遍以工作輥數(shù)量及調(diào)整形式等為標準實行混合分類，一般分為： 1.三輥卷板機：包括對稱式三輥卷板機、非對稱式三輥卷板機、水平下調(diào)式三輥卷板機、傾斜下調(diào)式三輥卷板機、弧形下調(diào)式三輥卷板機和垂直下調(diào)式三輥卷板機等。 2.四輥卷板機：分為側(cè)輥傾斜調(diào)整式四輥卷板機和側(cè)輥圓弧調(diào)整式四輥卷板機。 3.特殊用途卷板機：有立式卷板機、船用卷板機、雙輥卷板機、錐體卷板機、多輥卷板

15、機和多用途卷板機等。 卷板機采用 機械傳動已有幾十年的歷史，由于結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，造價低廉，至今在中、小型卷板機中仍廣泛應用。在低速大扭矩的卷板機上，因傳動系統(tǒng)體積龐大，電動機功率大，起動時電網(wǎng)波動也較大，所以越來越多地采用液壓傳動。近年來，有以液壓馬達作為源控制工作輥移動但主驅(qū)動仍為機械傳動的機液混合傳動的卷板機，也有同時采用液壓馬達作為工作輥旋轉(zhuǎn)動力源的全液壓式卷板機。 卷板機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最小卷筒直徑的能力。國內(nèi)外采用冷卷方法較多。冷卷精度較高，操作工藝簡便，成本低廉，但對板材的 質(zhì)量要求較高 (如不允許有缺口、裂紋等缺陷 ） ，金

16、相組織一致性要好。當卷制板厚較大或彎曲半徑較小并超過設備工作能力時，在設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。 哈爾濱理工大學學士學位論文 2 1.2 卷板機的原理 1.2.1 卷板機的運動形式 卷板機的運動形式可以分為主運動和輔運動兩種形式的運動。主運動是指構(gòu)成卷板機的上輥和下輥對加工板材的旋轉(zhuǎn)、彎折等運動，主運動完成卷板機的加工任務。輔運動是卷板機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)等形式的運動。 該機構(gòu)形式為三輥對稱式 ,上輥在兩下輥中央對 稱位置作垂直升降運動 ,通過絲桿絲母蝸桿傳動而獲得 ,兩下輥作旋轉(zhuǎn)運動 ,通過

17、減速機的輸出齒輪與下輥齒輪嚙合 ,為卷制板材提供扭矩。 圖 1-1 三輥卷板機工作原理圖 由圖 1-1：主運動指上輥繞 O1，下輥分別繞 O2、 O3 作順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)。輔運動指上輥的上升或下降運動，以及上輥在 O1 垂直平面的上翹、翻邊運動等 。 1.2.2 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，內(nèi)層纖維縮短而產(chǎn)生彎曲變形 (中層纖維不變 ） 。當圓筒半徑較大時，可在常溫狀態(tài)下卷圓，如半徑較小和鋼板較厚時，應將鋼板

18、加熱后卷圓。在常溫狀態(tài)下進行滾圓鋼板的方法有：機械滾圓、胎模壓制和手工制作三種加工方法。機械滾圓是在卷板機 (又叫滾板機、軋圓機 ） 上進行的。 在卷板機上進行板材的彎曲是通過上滾軸向下移動時所產(chǎn)生的壓力來哈爾濱理工大學學士學位論文 3 達到的。它們滾圓工作原理如圖 1-2 所示。 a)對稱式三輥卷板機 b)不對稱式三輥卷板機 c)四輥卷板機 圖 1-2 滾圓機原理圖 用三輥彎 (卷）板機彎板，其板的兩端需要 進行預彎，預彎長度為0.5L (3050)mm(L 為下輥中心距 )。預彎可采用壓力機模壓預彎或用托板在滾圓機內(nèi)預彎 (圖 1-3) a)用壓力機模壓預彎 b)用托板在滾圓機內(nèi)預彎 圖

19、1-3 鋼板預彎示意圖 1.3 卷板機的發(fā)展趨勢 加入 WTO 后我國卷板機工業(yè)正在步入一個高速發(fā)展的快道，并成為國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)，對國民經(jīng)濟的貢獻和提高人民生活質(zhì)量的作用也越來越大。預計 “十二五 ”期末中國的卷板機總需求量為 600 萬輛，相關(guān)裝備的需求預計超過 1000 億元。到 2013 年，中國的卷板機生產(chǎn)量和消費量可能位居世界 第二位，僅次于美國。而其在裝備工業(yè)上的投入力度將會大大加強，市場的競爭也愈演愈烈，產(chǎn)品的更換也要求卷板機裝備工業(yè)不斷在技術(shù)和工藝上取得更大的優(yōu)勢： 1.從國家計委立項的情況看，卷板機工業(yè)1000 萬以上投入的項目達近百項； 2.卷板機工業(yè)已建項目的二期改造

20、也將會產(chǎn)生一個很大的用戶群； 3.由于卷板機的高利潤，促使各地政府都紛紛投資 (國家投資、外資和民間資本 )卷板機制造。其次，跨國公司都開始將哈爾濱理工大學學士學位論文 4 最新的車型投放到中國市場，并計劃在中國加大投資力度，擴大產(chǎn)能，以爭取中國更大的市場份額。民營企業(yè)的崛起以及機制的敏銳使其成為卷 板機工業(yè)的新寵，民營企業(yè)已開始成為卷板機裝備市場一個新的亮點。 卷板機制造業(yè)作為機床模具產(chǎn)業(yè)最大的買方市場，其中進口設備 70%用于卷板機，同時也帶動了焊接、涂裝、檢測、材料應用等各個行業(yè)的快速發(fā)展。卷板機制造業(yè)的技術(shù)革命，將引起裝備市場的結(jié)構(gòu)變化：數(shù)控技術(shù)推動了卷板機制造企業(yè)的歷史性的革命，數(shù)控

21、機床有著高精度、高效率、高可靠性的特點，引進數(shù)控設備在增強企業(yè)的應變能力、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面起到了很好的作用，促進了我國機械工業(yè)的發(fā)展。因此，至 2010年，卷板機工業(yè)對制造裝備的需求與現(xiàn)在比將增長 12%左右，據(jù)預測， 卷板機制造業(yè)：對數(shù)控機床需求將增長 26%；對壓鑄設備的需求將增長16%；對纖維復合材料壓制設備的需求增長 15%；對工作壓力較高的擠或沖壓設備需求增長 12%；對液壓成形設備需求增長 8%；對模具的需求增長 36%；對加工中心需求增長 6%；對硬車削和硬銑消機床的需求增長18%；對切割機床的需求增長 30%；對精密加工設備的需求增長 34%；對特種及專用加工設備需求增長 2

22、3%；對機器人和制造自動化裝置的需求增長 13%；對焊接系統(tǒng)設備增長 36%；對涂裝設備的需求增長 8%，對質(zhì)檢驗與測試設備的需求增長 16%。 在今后的工業(yè)生 產(chǎn)中，卷板機會一直得到很好的利用。它能節(jié)約大量的人力物力用以彎曲鋼板?？梢哉f是不可缺少的高效機械。時代在發(fā)展，科技在進步，國民經(jīng)濟的高速發(fā)展將對這個機械品種提出越來越高的要求，將促使這個設計行業(yè)的迅速發(fā)展。 1.4 本章小結(jié) 本章主要闡述了關(guān)于卷板機發(fā)展的國際形式，也充分分析了未來十年內(nèi)國內(nèi)的卷板機市場前景以及卷板機對于國內(nèi)市場的經(jīng)濟推動作用。 對國民經(jīng)濟的貢獻和提高人民生活質(zhì)量的作用也越來越大。哈爾濱理工大學學士學位論文 5 第 2

23、章 方案的論證及確定 2.1 方案的確定 一般情況下，一臺卷板機所能卷制的板厚，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的最小卷桶直徑的能力，熱卷可達冷卷能力的一倍。但近年來，冷卷的能力正日益提高。 結(jié)合上章卷板機的類型，擬訂了以下幾種方案，并進行了分析論證。 2.1.1 方案 1 雙輥卷板機 雙輥卷板機的原理如圖 2-1 所示： 1.上輥 2.工件 3.下輥 圖 2-1 雙輥卷板機工作原理圖 上輥是鋼制的剛性輥，下輥是一個包有彈性的輥，可以作垂直調(diào)整。當下輥旋轉(zhuǎn)時，上輥及送進板料在壓力作用下，壓 入 下輥的彈性層中，使下輥發(fā)生彈性變形。但因彈性體的體積不變，壓

24、力便向四面?zhèn)鬟f，產(chǎn)生強度很高，但分布均勻的連續(xù)作用的反壓 力，迫使板料與剛性輥連續(xù)貼緊，目的是使它隨著旋轉(zhuǎn)而滾成桶形。上輥壓 入 下輥的深度，既彈性層的變形量，是決定所形成彎曲半徑的主要工藝參數(shù)。根據(jù)實驗研究，壓下量越大，板料彎曲半徑越小；但當壓人量達到某一數(shù)值時，彎曲半徑趨于穩(wěn)定，與壓下量幾乎無關(guān)，這是雙輥卷板機工藝的一個重要特征。 雙輥卷板機具有的優(yōu)點： 1.板料不需要預彎成形，因此生產(chǎn)率高； 2.可以彎曲多種材料，機器結(jié)構(gòu)簡單。缺點： 1.對于不同彎度的制品，需要跟換相適應的上棍，因而不適用多品種，小批量生產(chǎn)。 2.可彎曲的板料厚1 3 2 哈爾濱理工大學學士學位論文 6 度系列受到一定

25、限制，目前一般只能用于 10mm 以下的板料。 2.1.2 方案 2 三輥卷板機 三輥卷板機是目前最普遍的一種卷板機。利用三輥滾彎原理，使板材彎曲成圓形，圓錐形或弧形工件。 不對稱三輥卷板機特點 : 剩余邊小，結(jié)構(gòu)簡單，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最小力臂。其大小與設備及彎曲形式有關(guān)。如圖 2-2 所示： 圖 2-2 三輥卷板機工作原理 對稱式三輥卷板機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，實際剩余直邊常比理論值大。一般對稱彎曲時為板厚 6 20倍。由于剩余直邊在 校圓時難以完全消除，所以一般應對板料進行預

26、彎，使剩余直邊接近理論值。 不對稱三輥卷板機，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 323000 以下 )。 2.1.3 方案 3 四輥卷板機 其原理如圖 2-3 圖 2-3 四輥卷板機 哈爾濱理工大學學士學位論文 7 它有四個輥，上輥是主動輥，下輥可上下移動，用來夾緊鋼板，兩個側(cè)輥可沿斜線升降，在四輥卷板機上可進行板料的預彎工作，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)輥的移動使鋼板端部發(fā)生彎曲變形，達到所需要。 它的特點是：板料對中方便，工藝通用性廣，可以校正扭斜， 錯邊缺陷，可以既位裝配點焊。但滾筒多。質(zhì)量體積大，結(jié)構(gòu)復雜。上下輥夾持力

27、使工件受氧化皮壓傷嚴重。兩側(cè)輥相距較遠，對稱卷圓曲率不太準確，操作技術(shù)不易掌握，容易造成超負荷等誤操作。 2.2 方案的確定 通過上節(jié)方案的分析，根據(jù)各種類型卷板機的特點，再根據(jù)三輥卷板機的不同類型所具有的特點，最后形成 本論文的 設計方案， 122000 對稱上調(diào)三輥卷板機。 雙輥卷板機不需要預彎、結(jié)構(gòu)簡單，但彎曲板厚受限制，只適合小批量生產(chǎn)。四輥卷板機結(jié)構(gòu)復雜造價又高。雖然三輥卷板機不能預彎，但是可以通過手工或其它方法進行預彎。 2.3 本章小結(jié) 通 過幾種運動方案的分析，雙輥卷板機雖然不需要預彎，但只適合小批量生產(chǎn)，而且彎曲板厚受限制。四輥卷板機通用性廣，但其質(zhì)量體積大而且操作技術(shù)不易掌

28、握。對稱三輥卷板結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、質(zhì)量輕、易于制造等優(yōu)點。經(jīng)過相比較下最終決定采用三輥卷板機。 哈爾濱理工大學學士學位論文 8 第 3章 傳動設計 對稱上調(diào)式三輥卷板機如圖 3-1 所示： 圖 3-1 對稱上調(diào)式三輥卷板機 它是以兩個下輥為主動輪 ，由主動機、聯(lián)軸器、減速器及開式齒輪副驅(qū)動。上輥工作時，由于鋼板間的摩擦力帶動。同時作為從動軸，起調(diào)整擠壓的作用。由單獨的傳動系統(tǒng)控制，主要組成是：上輥升降電動機、減 速器、蝸輪副、螺母。工作時，由蝸輪副轉(zhuǎn)動蝸輪內(nèi)螺母，使螺桿及上輥軸承座作升降運動。兩個下輥可以正反兩個方向轉(zhuǎn)動，在上輥的壓力下下輥經(jīng)過反復的滾動，使板料達到所需要的曲率，形成預計的形狀。

29、 3.1 傳動方案的分析 卷板機傳動系統(tǒng)分為兩種方式： 3.1.1 齒輪傳動 電動機傳出的扭距通過一個有保護作用的聯(lián)軸器，傳 入 一個有分配傳動比的減速器，然后 通 過連軸器傳 入 開式齒輪副，進入帶動兩軸的傳動。如圖 3-2 所示。 圖 3-2 齒輪式傳動系統(tǒng)圖 這種傳動方式的特點是：工作可靠，使用壽命長，傳動準確，效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，功率和速度適用范圍 廣等。 哈爾濱理工大學學士學位論文 9 3.1.2 皮帶傳動 由電動機的轉(zhuǎn)距通過皮帶傳 入 減速器直接傳 入 主動軸。如圖 3-3 所示： 圖 3-3 皮帶式傳動系統(tǒng)圖 這種傳動方式具有傳動平穩(wěn)，噪音 小 的特點，同時以起過載保護的作用，這種

30、傳動方式主要應用于具有一個主動輥的卷板機。 3.2 傳動系統(tǒng)的確定 鑒于上節(jié)的分析，考慮到所設計的是三輥卷板機，具有兩個主動輥，而且要求結(jié)構(gòu)緊湊，傳動準確，所以選用齒輪傳動。 3.2.1 主傳動系統(tǒng)的確定 傳動系統(tǒng)如圖 3-4 所示： 圖 3-4 傳動系統(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 動兩個下輥工作。 3.2.2 副傳動系統(tǒng)的確定 為調(diào)整上下輥間距，由上輥升降電動機通過減速器，蝸輪副傳動蝸輪內(nèi)螺母，使螺桿及上輥軸承座升降運動，為使上輥、下輥軸線相互平行，有牙嵌離和器以備調(diào)整，副傳動系統(tǒng)如圖 3-4 所示。 上輥傳動壓下系統(tǒng) 下輥住傳動系統(tǒng)

31、 哈爾濱理工大學學士學位論文 10 需要卷制錐筒時，把離和器上的定位螺釘松開，然后使蝸輪空轉(zhuǎn)達到只升降左機架中升降絲桿的目的。 3.3 本章小結(jié) 收集資料對各種運動方式進行分析，在結(jié)合三輥卷板機的運動特點和工作的可靠性，最后主傳動采用齒輪傳動，副傳動采用蝸輪蝸桿傳動。 哈爾濱理工大學學士學位論文 11 第 4章 動力設計 4.1 主電機的選擇和計算 4.1.1 上下輥的參數(shù)選擇計算 1.已知設計參數(shù) 加 工 板 料 ： Q235-A1 屈服強度： s=235MPa 抗 拉 強 度 ：b=420MPa 輥材： 50 Mn 屈服強度： s=930MPa 抗拉強度：b=1080MPa 硬度： HBS

32、 229 HB 板厚： 6 12s mm 板寬： b=2000mm 滾筒與板料間的滑動摩擦系數(shù)： 18.0m 滾筒與板料間的滾動摩擦系數(shù)： f =0.8 無油潤滑軸承的滑動摩擦系數(shù)： 05.0m 板料截面形狀系數(shù)：5.11 K 板料相對強化系數(shù)： 6.110 K板料彈性模量： E=2.06106MPa 卷板速度： 6V m/min 2. 確定卷板機基本參數(shù) 下輥中心矩： st 4012 =390mm 上輥直徑： 111 .3 1 .1aDt =300mm 下輥直 徑： ac DD 9.08.0=240mm 上輥軸直徑： aa Dd 6.05.0=180mm 下輥軸直徑： cc Dd 6.05.

33、0=130mm 最小卷圓直徑： an DD 5.225.1=600mm 筒體回彈前內(nèi)徑：121 2 / 2nsDDDK S K DES （ ）=506.607mm 4.1.2 主電機的功率確定 因在卷制板材時，板材不同成形量所需的電機功率也不相同，所以要確定主電機功率，板材成形需按四次成形計算： 哈爾濱理工大學學士學位論文 12 1.成形 40%時 (1)板料變形為 40%的基本參數(shù) 518.12664.0 607.5064.0 nDDmm 0 . 40 . 4 1 2 6 6 . 5 1 8 1 2 6 3 9 . 2 5 922nDSR mm 0 . 40 . 439022s i n 0

34、. 2 3 56 3 9 . 2 5 9 6 1 2 0 22 cts DR 0 .4 0 .2 4 2tg (2)板料由平板開始彎曲時的初始彎矩 M1 4711 1 . 5 4 . 8 1 0 2 3 5 1 . 6 9 2 1 0sM K W kgfmm W 為板材的抗彎截面模量。 22 42 0 0 0 1 2 4 . 8 1 066BSW (3)板料變形 40%時的最大彎矩 M0.4 00 . 4 10 . 4()2KSM K WR s 41 1 . 6 1 2( 1 . 5 ) 4 . 8 1 0 2 3 52 6 3 9 . 2 5 9 71.815 10 kgfmm (4)板 料

35、 從0 . 4 1 nR R M 卷 制 到 時 的 變 形 彎 矩1 1 0 . 4 0 . 4 011( ) ( ) 4 cnDM M M RR 761 1 2 4 0(1 . 6 9 2 1 . 8 1 5 ) 1 0 3 . 2 9 2 1 06 3 9 . 2 5 9 4 kgfmm 上輥受力： 750 . 40 . 40 . 4 0 . 42 2 1 . 8 1 5 1 0 2 . 3 2 5 1 06 3 9 . 2 5 9 6 0 . 2 4 22aMPSR t g kgf 下輥受力： 750 . 40 . 40 . 4 0 . 41 . 8 1 5 1 0 1 . 1 9 7

36、 1 06 3 9 . 2 5 9 6 0 . 2 3 52cMPSR S i n kgf (5)消耗于摩擦的摩擦阻力矩2nM 2 0 . 4 0 . 42 2 acn a c a c cadDM f P P m P m P dD 哈爾濱理工大學學士學位論文 13 5 5 51 8 0 2 4 00 . 8 2 . 3 2 5 1 . 1 9 2 2 1 0 0 . 0 6 2 . 3 2 5 1 0 0 . 0 6 1 . 1 9 7 1 0 1 3 02 3 0 0 = 62.315 10 kgfmm (6)板料送進時的摩擦阻力矩 TM 2 2caT a c aaDdM f P P m P

37、 D 55 1 8 0 2 4 00 . 8 3 . 2 9 2 2 . 3 2 5 2 1 0 0 . 0 6 3 . 2 9 2 1 0 2 3 0 0 61.381 10 kgfmm (7)拉力在軸承中所引起的摩擦阻力矩3nM 1 5531303 2 . 9 2 1 3 . 8 1 1 0 0 . 0 6 1 . 5 1 9 1 0240n T cn cM M m dMD kgfmm (8)卷板機送進板料時的總力矩pM560 . 1 8 1 . 1 9 7 1 0 2 4 0 5 . 1 7 1 1 0p c cM m P D kgfmm (9)卷板機空載時的扭矩4nM: 1G ：板料重

38、量 G1: 2261 7 . 8 1 02 2 2 2nnDDSSGb 2266 0 0 1 2 6 0 0 1 2 2 0 0 0 7 . 8 1 0 5 8 8 . 1 0 62 2 2 2 kg 2G ：聯(lián)軸器的重量8 : 選 ZL10，2G =180.9kg3G：下輥重量 : 263 2402 2 7 . 8 1 0 2 5 0 0 1 7 6 4 . 3 1 82G kg 4 1 2 3 2 cn dM m G G G 31300 . 0 6 5 8 8 . 1 0 6 1 8 0 . 9 1 7 6 4 . 3 1 8 9 . 8 8 1 02 kgfmm (10)卷板時板料不打滑

39、的條件： 14n T n pM M M M 哈爾濱理工大學學士學位論文 14 6 6 314 3 . 2 9 2 1 0 1 . 3 8 1 1 0 9 . 8 8 1 0n T nM M M 64.682 10 kgfmm 65 .1 7 1 1 0pM kgfmm 因為14n T n pM M M M ，所以滿足。 (11)驅(qū)動功率： 61 2 3 4 5 . 7 6 9 1 0n n n n nM M M M M kgfmm 22qn cdVN M P f D （ ） 65 2 0 . 1 5 . 7 6 9 1 0 3 . 5 2 2 1 0 0 . 8 0 . 0 6 7 5 7 .

40、 9 5 42 4 0 0 . 8 （ ）kw 2.成形 70%時 (1)板料成型 70%的基本參數(shù) 0 . 7 5 0 6 . 6 0 7 7 2 3 . 7 2 40 . 7 0 . 7nDD mm 0 . 70 . 7 3 6 7 . 8 6 22nDSR mm 0 . 70 . 7390220 . 3 9 53 6 7 . 8 6 2 6 1 2 0 22 ctS i n DSR 0 .7 0 .4 2 9Tg (2)板料變形 70%時的最大彎矩 M0.7 40 0 . 70 . 71 1 . 6 1 21 . 5 4 . 8 1 0 2 3 5( 2 ) 2 3 6 7 . 8 6

41、2sKSM K WR 71.905 10 kgfmm 750 . 70 . 70 . 7 0 . 72 2 1 . 9 0 5 1 0 2 . 3 7 6 1 012( 3 6 7 . 8 6 2 ) 0 . 4 2 922aMPSR T g kgf 70 . 70 . 70 . 7 0 . 71 . 9 0 5 1 0 1 . 2 8 9 1 012( 3 6 7 . 8 6 2 ) 0 . 3 9 522cMPSR S i n kgf (3)板料從0 . 4 0 . 7 1 nR R M變 化 到 時 的 板 料 變 形 彎 矩 4114.07.07.04.01 cnnDRRMMM 761

42、 1 2 4 01 . 8 5 1 1 . 9 0 5 1 0 2 . 6 0 1 1 03 6 7 . 8 6 2 6 3 9 . 2 5 9 4 kgfmm 哈爾濱理工大學學士學位論文 15 (4)消耗于摩擦的扭矩2nM 2 2 2 acn a c a c cadDM f P P M P M P dD 5 5 51 8 0 2 4 00 . 8 2 . 3 7 6 2 1 . 2 8 9 1 0 0 . 0 6 2 . 3 7 6 1 0 0 . 0 6 1 . 2 8 9 1 3 0 1 02 3 0 0 62.428 10 kgfmm (5)板料送進時的摩擦阻力矩 TM 2 2 ccT

43、 a c aadDM f P P M P D 5 5 61 8 0 2 4 00 . 8 ( 2 . 7 3 6 2 1 . 2 8 9 ) 1 0 0 . 0 6 2 . 7 3 6 1 0 1 . 4 2 3 1 02 3 0 0 kgfmm (6)拉力在軸承中所引起的摩擦損失3nM 6631 1302 . 6 0 1 1 0 1 . 4 2 3 1 0 0 . 0 6 240cn n TcdM M M m D 51.308 10 kgfmm (7)機器送進板料時的總力矩pM560 . 1 8 1 . 2 8 9 1 0 2 4 0 5 . 5 6 8 1 0p c cM M P D kg

44、fmm (8)卷板機空載時的扭矩 34 9 .8 8 1 0nM kgfmm (9)板料不打滑的條件 6 3 614 2 . 6 0 1 1 0 9 . 8 8 1 0 1 . 4 2 3 1 0n n TM M M 64.033 10 kgfmm 因14n n T PM M M M ，所以滿足。 (10)驅(qū)動功率 1 2 3 4n n n n nM M M M M 66( 2 . 6 0 1 2 . 4 2 8 0 . 1 3 0 8 0 . 0 0 9 8 8 ) 1 0 5 . 1 6 9 1 0 kgfmm 22qn cdVN M P f D （ ） 65 2 0 . 1 5 . 1

45、6 9 1 0 3 . 6 6 5 1 0 0 . 8 0 . 0 6 7 5 7 . 4 0 82 4 0 0 . 8 （ ）kw 3.成形 90%時 (1) 板料成型 90%的基本參數(shù) 0 . 9 5 0 6 . 6 0 7 5 6 2 . 8 9 90 . 9 0 . 9nDD mm 0 . 9 5 6 2 . 8 9 9 1 2 2 8 7 . 4 52R mm 哈爾濱理工大學學士學位論文 16 0 . 90 . 92 0 . 4 7 2 22 ctS i n DSR 0 .9 0 .5 3 5Tg (2)板料變形為 90%時的最大彎矩 M0.9 400 . 9 10 . 91 1 .

46、 6 1 21 . 5 4 . 8 1 0 2 3 52 2 2 8 7 . 4 5sKSM K WR 71.965 10 kgfmm 750 . 90 . 90 . 9 0 . 92 2 1 . 9 6 5 1 0 2 . 5 0 3 1 012( 2 8 7 . 4 5 ) 0 . 5 3 522aMPSR T g kgf 750 . 90 . 90 . 9 0 . 91 . 9 6 5 1 0 1 . 4 1 9 1 012( 2 8 7 . 4 5 ) 0 . 4 7 222cMPSR S i n kgf (3)板料從0 . 7 0 . 9 1 nR R M變 化 到 時 的 板 料

47、變 形 彎 矩 1 0 . 7 0 . 90 . 9 0 . 7114 cnDM M MRR 7 1 1 2 4 0(1 . 9 0 5 1 . 9 6 5 ) 1 0 2 8 7 . 4 5 3 6 7 . 8 6 2 4 61.766 10 kgfmm (4)消耗于摩擦的扭矩2nM 2 2 2 acn a c a c cadDM f P P m P m P dD 5 5 51 8 0 2 4 00 . 8 2 . 5 0 3 1 . 4 1 9 2 1 0 0 . 0 6 2 . 5 0 3 1 0 0 . 0 6 1 . 4 1 9 1 0 1 3 02 3 0 0 62.615 10

48、kgfmm (5)板料送進時的摩擦阻力矩 TM 2 2caT a c aaDdM f P P m P D 45 1 8 0 2 4 00 . 8 2 . 5 0 3 1 . 4 1 9 2 1 0 0 . 0 6 2 . 5 0 3 1 0 2 3 0 0 61.509 10 kgfmm (6)拉力在軸承中所引起的摩擦損失 3nM 哈爾濱理工大學學士學位論文 17 1 631301 . 7 6 6 1 . 5 0 9 1 0 0 . 0 6240n T cn cM M M dMD 51.064 10 kgfmm (7)機器送進板料時的總力矩pM50 . 1 8 1 . 1 4 9 1 0 2

49、4 0p c cM M P D 64.964 10 kgfmm (8)卷板機空載時的扭矩4nM34 9 .8 8 1 0nM kgfmm (9)卷制時板料不打滑的條件：14n T n pM M M M 6 6 3 614 1 . 7 6 6 1 0 1 . 5 0 9 1 0 9 . 8 8 1 0 3 . 2 8 5 1 0n T nM M M kgfmm 64 .9 6 4 1 0pM kgfmm 因14n n T PM M M M ，所以滿足。 (10)驅(qū)動功率 1 2 3 4n n n n nM M M M M 5( 1 7 . 6 6 2 6 . 1 5 1 . 0 6 4 0 .

50、0 9 8 8 ) 1 0 64.497 10kgfmm 22qn cdVN M P f D （ ） 65 2 0 . 1 4 . 4 9 7 1 0 4 . 4 6 8 1 0 0 . 8 0 . 0 6 7 5 7 . 1 5 12 4 0 0 . 8 （ ）kw 4.成形 100%時 (1)板料成型 100%的基本參數(shù) 1 .0 5 0 6 .6 0 7D mm 1 .0 2 5 9 .3 0 4R mm 1 . 01 . 02 0 . 5 0 6 22 ctS i n DSR 1 .0 0 .5 8 7Tg (2)板料變形為 100%時的最大彎矩 M1。 0 sWRSKKM 2 0.1

51、00.1 41 1 . 6 1 2(1 . 5 ) 4 . 8 1 0 2 3 52 2 5 9 . 3 0 4 71.995 10kgfmm (3)板料從0 . 9 1 . 0 1 nR R M變 化 到 時 的 板 料 變 形 彎 矩 4119.00.10.19.01 cnnDRRMMM 7 1 1 2 4 0(1 . 9 6 5 1 . 9 9 5 ) 1 0 2 5 9 . 3 0 4 2 8 7 . 4 5 4 58.972 10kgfmm 哈爾濱理工大學學士學位論文 18 751 . 01 . 01 . 0 1 . 02 2 1 . 9 9 5 1 0 2 . 9 7 2 1 01

52、2( 2 5 9 . 3 0 4 ) 0 . 5 0 622aMPSR T g kgf 741 . 01 . 01 . 0 1 . 01 . 9 9 5 1 0 1 . 2 8 1 1 012( 2 5 9 . 3 0 4 ) 0 . 5 8 722cMPSR S i n kgf (4)消耗于摩擦的扭矩2nM 2 2 2 acn a c a cadDM f P P m P m P dD 5 5 51 8 0 2 4 00 . 8 2 . 9 7 2 1 . 2 8 1 2 1 0 0 . 0 6 2 . 9 7 2 1 0 0 . 0 6 1 . 2 8 1 1 0 1 3 02 3 0 0

53、62.725 10 kgfmm (5)板料送進時的摩擦阻力矩 TM 2 2caT a c aaDdM f P P m P D 55 1 8 0 2 4 00 . 8 2 . 9 7 2 1 . 2 8 1 2 1 0 0 . 0 6 2 . 9 7 2 1 0 2 3 0 0 61.727 10 kgfmm (6)拉力在軸承中所引起的摩擦損失3nM 1 5431308 . 9 7 2 1 7 . 2 7 1 0 0 . 0 6 8 . 5 2 9 1 0240n T cn cM M m dMD kgfmm (7)機器送進板料時的總力矩pM560 . 1 8 1 . 2 8 1 1 0 2 4

54、0 5 . 5 3 4 1 0p c cM M P D kgfmm (8)空載時的扭矩 34 9 .8 8 1 0nM kgfmm (9)板料不打滑的條件 14n T n pM M M M 5 3 6 614 8 . 9 7 2 1 0 9 . 8 8 1 0 1 . 7 2 7 1 0 2 . 6 3 4 1 0n n TM M M kgfmm 65 .5 3 4 1 0pM kgfmm 因為14n n T PM M M M ，所以滿足。 (10)驅(qū)動功率 1 2 3 4n n n n nM M M M M 56( 8 . 9 7 2 2 7 . 2 5 8 . 5 2 9 0 . 0 9

55、8 8 ) 1 0 4 . 4 8 5 1 0 kgfmm 22qn cdVN M P f D （ ）哈爾濱理工大學學士學位論文 19 65 2 0 . 1 4 . 4 8 5 1 0 4 . 2 5 3 1 0 0 . 8 0 . 0 6 7 5 7 . 0 1 92 4 0 0 . 8 （ ）kw 綜合上述的計算結(jié)果總匯 于 表 4-1 表 4-1 5主電機的選擇 ： 由表 4-1 可知，成形量為 40%時所需的驅(qū)動功率最大，考慮工作機的安全系數(shù)，電動機的功率選 11kw。 因 YZ 系列電機具有較大的過載能力和較高的機械強度，特別適用于短時或斷續(xù)周期運行、頻繁起動和制動、正反轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)速不高

56、、有時過負荷及有顯著的振動與沖出的設備。其工作特性明顯優(yōu)于 Y 系列電機，故選YZ160L6 型電機，其參數(shù)如下： 成形量 計算結(jié)果 40% 70% 90% 100% 簡體直徑（ mm） 1266.518 723.724 562.899 506.607 簡體曲率半徑R(mm) 639.259 367.862 287.45 259.304 初始變形彎矩M1(kgfmm) 1.692 107 村 料受到的最大變形彎矩M(kgfmm) 1.815 107 1.905 107 1.965 107 1.995 107 上輥受力 Pa(kgf) 2.325 105 2.376 105 2.503 105

57、2.972 105 下輥受力 Pc(kgf) 1.197 105 1.289 105 1.419 105 1.281 105 村料變形彎矩Mn1(kgfmm) 3.292 106 1.869 106 1.766 106 8.972 105 摩擦阻力扭矩 Mn2 2.321 106 2.428 106 2.615 106 2.725 106 材料送進時摩擦阻力扭矩 MT 1.381 106 1.423 106 1.509 106 1.727 106 空載力矩 Mn4 9.88 103 拉力引起摩擦扭矩 Mn3 1.519 105 1.308 105 1.064 105 8.529 104 Mn1

58、+MT+ Mn4 4.682 106 4.033 106 3.285 106 2.634 106 總力矩 Mp 5.171 106 5.568 106 4.964 106 5.534 106 驅(qū)動力 矩 Mn 5.769 106 5.119 106 4.497 106 4.485 106 驅(qū)動功率 Nqc(kw) 7.954 7.408 7.151 7.019 哈爾濱理工大學學士學位論文 20 11N kw； 953r r/min； %40aF ； 160G kw。 升降電動機選擇 YD 系列變極多速三相異步電動機，能夠簡化變速系統(tǒng)和節(jié)能。故選擇 YD90S6/4，其參數(shù)如下： N=0.65k

59、w； r=1000r/min； G=15kg。 4.2 上輥的設計計算及校核 4.2.1 上輥結(jié)構(gòu)設計及受力圖 由上部分計算可知輥筒在成形 100%時受力最大： 52 .9 7 2 1 0cP kgf 51 .2 8 1 1 0aP kgf 故按maxaP計算，其受力圖 4-1： 圖 4-1 輥筒受力圖 4.2.2 剛度校核 撓度： 323 483 8 4 LbLbEIPLf 確定公式各參數(shù)： 4 4 8300 3 . 9 7 6 1 06464a DI mm4 （ Ia 為軸截面的慣性矩） 哈爾濱理工大學學士學位論文 21 52 .9 7 2 1 0aP kgf 62.06 10E kgf/

60、m 2000b mm 2470L mm 得： 233 84384aP L b bfE I L L 53 23682 . 9 7 2 1 0 2 4 7 0 2 0 0 0 2 0 0 0 8 4 ( ) ( ) 0 . 0 8 13 8 4 2 . 0 6 1 0 3 . 9 7 6 1 0 2 4 7 0 2 4 7 0 31000a Lf 因為 aa ff ，所以上輥剛度滿足要求。 4.2.3 上輥強度校核 危險截面為 、 、 ，因 、 相同，且 ，所以只需校核 、 處： ： 72 3 5 3 . 4 9 2 1 02aI PM kgfmm 7m a x 33 . 4 9 2 1 0 1

61、3 . 1 7 232IM DW kgf/mm2 W 為抗彎截面系數(shù)。 33 6300 2 . 6 5 1 1 03 2 3 2DW mm3 0 49 kgf/mm2 m a x3 . 7 2 1sIn ： 2 62 3 5 1 . 0 7 8 1 02 2 2 2aaPPLLML kgfmm m a x 0 . 4 1 4MW kgf/mm2 m a x49 1 1 8 . 3 5 7 10 . 4 1 4sn 故安全，強度合乎條件。 4.2.4 疲勞強度安全強度校核 50Cr ： 1080b Mpa=108kgf/mm2 93s kgf/mm2 1 0 . 2 ( ) 1 0 0 5 0

62、. 2ab kgf/mm2 在截面 、 處 M M ，所以只需校核 、 處： 哈爾濱理工大學學士學位論文 22 處： r=0 300 1300Dd 0dr由 1得 22SSSSSS因上輥轉(zhuǎn)矩 T=0，故： 1mS K 應力集中系數(shù) 1.66K S 1.21.5 表面質(zhì)量系數(shù) 1.8 尺寸影響系數(shù) 0.60 彎曲平均應力 0m 66m a x 5 . 5 4 2 1 02 0 . 9 0 52 . 6 5 1 1 0M W MPa 1 502 1 5 . 5 91 . 6 6 2 0 . 9 5 01 . 8 0 . 6 0mSSK 處： 1.66K1.8 0.6 72 3 5 3 . 0 9

63、4 1 02aPM kgf mm 76m a x 3 . 4 9 2 1 0 1 3 1 . 7 22 . 6 5 1 1 0M W MPa 1 502 2 . 4 7 91 . 6 6 1 3 1 . 7 21 . 8 0 . 6 0mSSK 故：疲勞強度滿足條件。 4.2.5 上輥在卸料時的校核 根據(jù)上輥的受力情況，只需考慮彎曲強度即可，卸料時其受力如下圖4-2 所示 ： 板重 ： 22 61 7 . 8 1 0 5 8 8 . 1 0 62 2 2 2nnDDSSGb kg 上輥重： 922 3007 . 8 1 0 ( ) 2 0 4 02Gv 1124.53 kg 總重： 12 1

64、7 1 2 . 6 3 6GGkg 哈爾濱理工大學學士學位論文 23 圖 4-2 上輥卸料受力圖 由受力圖 4-2 可知： 5m a xm a x34 . 0 2 7 1 0 0 . 7 0 3180 32MW MPa m a x18 2 5 . 6 0 40 . 7 0 3sn 故：卸料時彎曲強度滿足。 4.3 下輥設計計算及校核 4.3.1 下輥結(jié)構(gòu)及示意圖 下輥受力如圖 4-3 所示： 圖 4-3 下輥受力圖 受力： 5412 1 . 2 8 1 1 0 6 . 4 0 5 1 022cRR PFF kgf 主電機11P kw 齒輪嚙合效率： 97.01 聯(lián)軸器效率： 98.02 軸承效

65、率：98.03 哈爾濱理工大學學士學位論文 24 總 傳 動 效 率 ： 85.0223331 6V m/min 6000 7 . 9 5 8240n r/min 轉(zhuǎn)矩： 41 1 0 . 8 59 5 5 0 9 5 5 0 1 . 1 2 2 1 07 . 9 5 8PT n Nm 61.122 10kgfmm 471 2 1 5 6 . 4 0 5 1 0 2 1 5 1 . 3 7 7 1 0IRMF kgfmm 271 2 4 7 0 2 4 7 0 2 1 5 5 . 2 1 2 1 02 2 4 7 0 2RR FMF kgfmm 4.3.2 下輥剛度校核 撓度： 233 843

66、84cP L b bfE I L L I 為軸截面的慣性矩： 4 4 8240 1 . 6 2 9 1 06464DI mm4 51 .2 8 1 1 0cP kgf 2000b mm 42.06 10E kgf/m 2470L mm 2338 4 0 . 8 8 5384c P L b bf E I L L mm 0 . 0 0 0 5 1 . 2 3 5cfLmm ccff 故：安全。 4.3.3 下輥彎曲強度校核 由受力圖知彎曲強度危險截面在 、 處： 處： M75.219 10kgfmm 62 1 .1 2 2 1 0T kgfmm 2 2 7( ) 5 . 2 2 0 1 0caM

67、M a T kgfmm（ 1 ） 7m a xm a x 3 35 . 2 2 0 1 0 3 2 3 8 . 4 624032acMd kgfmm0 49 kgfmm 哈爾濱理工大學學士學位論文 25 安全系數(shù)： m a x49 1 . 2 7 4 13 8 . 4 6sn 處： 71 . 3 7 7 1 0M 71 .1 2 2 1 0T 2 2 71 . 7 7 6 1 0caM M T kgfmm 7m a x 31 . 7 7 6 1 0 3 21 3 . 0 8240caMW kgfmm 安全系數(shù) 49 3 . 7 4 6 11 3 . 0 8n 故安全，故彎曲強度滿足 。 4.3

68、.4 下輥疲勞強度校核 初選 、 、 、 、 截面： 、 同類； 、 同類； 、 處： 0T ； 、 處： 0t 顯然 SS ， SS 故僅校核 、 、 即可。 疲勞強度校核公式 1 22SSSSSS 1 50.2 kgfmm 截面： 0dr1dD75 . 2 1 9 1 0M kgfmm 61 .1 2 2 1 0T Nm 應力集中系數(shù) 1.66K S 1.21.5 表面質(zhì)量系數(shù) 1.8 尺寸影響系數(shù) 0.88 彎曲平均應力 0m m a x 3 8 . 4 6M W MPa 1 5 0 . 2 1 . 2 4 51 . 6 6 3 8 . 4 6 01 . 8 0 . 8 8mS K 應力

69、集中系數(shù) 1 1.73K 表面質(zhì)量系數(shù) 0.58 尺寸影響系數(shù)0.55 彎曲平均應力和應力副 0 . 4 1 32m TTW 1000 . 4 8 1 1 5 0 . 2 2 5 . 11 . 7 3 0 . 4 1 3 0 . 4 1 3 0 . 4 8 10 . 5 8 0 . 8 8mS K 哈爾濱理工大學學士學位論文 26 2 2 2 21 . 2 4 5 2 5 . 1 1 . 2 4 51 . 2 4 5 2 5 . 1SSSSSS 所以：截面 處滿足疲 勞強度要求。 截面： 0dr1dD71 .7 7 6 1 0M kgfmm 61 .1 2 2 1 0T kgfmm 應力集中系

70、數(shù) 1.66K S 1.21.5 表面質(zhì)量系數(shù) 1.8 尺 寸 影 響 系 數(shù) 0.88 彎 曲 平 均 應 力 0m m a x 1 3 . 0 8M W MPa 1 5 0 . 2 3 . 6 6 21 . 6 6 1 3 . 0 8 01 . 8 0 . 8 8mS K 應力集中系數(shù) 1 1.73K 表面質(zhì)量系數(shù) 0.58 尺寸影響系數(shù)0.55 彎曲平均應力和應力副 0 . 4 1 32m TTW 1000 . 4 8 1 1 5 0 . 2 2 5 . 11 . 7 3 0 . 4 1 3 0 . 4 1 3 0 . 4 8 10 . 5 8 0 . 8 8mS K 2 2 2 23

71、. 6 6 2 2 5 . 1 3 . 6 2 43 . 6 6 2 2 5 . 1SSSSSS 故滿足疲勞強度要求。 截面： 64 .3 2 3 1 0M kgfmm 61 .1 2 2 1 0T Nm 3 3 51 3 0 2 . 1 5 7 1 03 2 3 2cWd mm 3 0 .0 2 3 1130rd ， 240 1 .8 4 6130Dd 應力集中系數(shù) 1 2.12K S 1.21.5 表面質(zhì)量系數(shù) 0.58 尺寸影響系數(shù) 0.88 彎曲平均應力 0m 65m a x 4 . 3 2 3 1 0 2 0 0 . 4 1 72 . 1 5 7 1 0M W MPa 哈爾濱理工大學

72、學士學位論文 27 1 502 1 . 8 7 12 . 1 2 2 0 0 . 4 1 7 01 . 8 0 . 8 8mS K 應力集中系數(shù) 1 1.73K 表面質(zhì)量系數(shù) 0.58 尺寸影響系數(shù)0.55 彎曲平均應力和應力副 2 . 6 0 12m TTW 1000 . 4 8 1 1 5 0 . 2 5 . 5 6 91 . 7 3 2 . 6 0 1 0 . 4 1 3 0 . 4 8 10 . 5 8 0 . 8 8mS K 2 2 2 21 . 8 7 1 5 . 5 6 9 1 . 6 8 81 . 8 7 1 5 . 5 6 9SSSSS S 故 :安全下輥滿足疲勞強度要求。 412 6 . 4 0 5 1 0RRFF kgf 61 .1 2 2 1 0T kgfmm 71 .3 7 7 1 0IM kgfmm 75 .2 1 9 1 0M kgfmm 剛度條件滿足。 1.274n 滿足彎曲強度要求。 1 50.2 kgfmm 4.4 本章小結(jié) 由于卷板機不是一次成型的，而且每次成型所需的功率都不一樣，所以我把它分為四次成型，結(jié)果 40%時所需功率最大，最后確定電動機的功率為 11kw。對三輥卷板機選擇的參數(shù)進行校核，結(jié)果上下輥的強度都合格。