三辊卷板机的设计
生了强度很大且不停作用的反压力,迫使板料与刚性辊连续贴紧,最终使的板材能够被卷制出圆桶。上辊压人下辊的深度,既弹性层的变形量,是决定所形成弯曲半径的主要工艺参数。经过多次不一样的实验得到结论:压下量越大,板料弯曲半径越小;但当压人量达到某一数值时,弯曲半径趋于稳定,与压下量几乎无关。这是双辊卷板机工艺的一个重要特点。
双辊卷板机具有其他卷板机没有的优点:1.加工的板材不需要进行预弯可直接加工,因此生产的速度很快;2.卷板机的结构简单,价格低廉3对于各种不同类型的材料都能进行加工。双辊卷板机的缺点:1.每个弯度的成品都有个对应的上辊进行加工,因而不适用小批量生产中需求不同的弯度的成品; 2一般只能用于10mm以下的板料厚度进行加工,对于过厚的板材加工效果很差。 2.1.2方案2 三辊卷板机
(1)对称式三辊卷板机
上辊在两下辊中央对称位置,结构简单紧凑,易于制造维修,重量轻,投资小,成型较准确,辊筒受力较小,但是不能弯卷板材的全部长度,板材的两端有略小于两下辊距离一半的长度是直的,即剩余直边大,需要配预弯设备,如图5
图5 卷板过程
(2)不对称式三辊卷板机
上辊位于下辊之上而略偏移,结构较简单,剩余直边少,但板料需要掉头弯边,操作不方便,辊筒受力较大,卷弯能力小,常用来卷制薄而短的轻型筒节,工作能力一般在32×3000mm以下,如图6
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方案的论证及确定
图6 不对称式卷板机
2.1.3 方案3四辊卷板机
图7 四辊卷板机
四辊卷板机有四个辊,上辊是主动辊,下辊可以上下移动,两个侧辊可以沿斜向升降。特点是板材对中方便,工艺通用性广,可直接完成板材的预弯,卷圆时无需掉头,可以矫正扭斜错边等缺陷,可即位装配电焊。但质量体积大,结构复杂。上下辊夹持力使工件受氧化压伤严重,操作技术不易掌握。常用于重型工件卷制及自动化水平和技术水平较高的场合,如图7。
2.2 方案的确定
要想得到一个合理并且实用的设计方案,那么就要注重这个方案的技术上要实用,而且维修和操作要方便,并且工作时要安全可靠。经过上面的几个论证比较,我们可以得出,虽然双辊卷板机的操作简单但是对于我们设计的板厚为12mm的板材加工就不适合了。而四辊卷板机虽然能够很完美的完成此次设计,但是它的体积太过庞大,而且操作复杂,价格太高,用来卷制本设计的12×2000mm薄钢板实在是太浪费,不选用。不对称式三辊卷板机相比于对称式三辊卷板机结构更复杂,操作更加不方便。因此我结合上面的种种条件和实际需要,最终我确定了设计方案为:对称式三辊卷板机。
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三辊卷板机的设计
2.3本章小结
经过对几种运动方案的分析和论证比较,双辊卷板机虽然不需要预弯,但是它的生产加工中板材的厚度是有一定的限制的,并且只能在小批量的生产中使用。四辊卷板机的应用范围比较广,但是它的结构复杂,并且体积过于庞大,操作难道较高,在设计过程中不宜使用。对称三辊卷板结构比较简单、体积和质量都很适中,制作也很简单。所以通过这三种卷板机的相互比较最终决定采用三辊卷板机。
3 传动设计
对称上调式三辊卷板机如图8所示:
图8 对称上调式三辊卷板机
它是以两个下辊为主动轮 ,由主动机、联轴器、减速器及开式齿轮副驱动。上辊工作时,由于钢板间的摩擦力带动。同时作为从动轴,起调整挤压的作用。由单独的传动系统控制,主要组成是:上辊升降电动机、减速器、蜗轮副、螺母。工作时,由蜗轮副转动蜗轮内螺母,使螺杆及上辊轴承座作升降运动。两个下辊可以正反两个方向转动,在上辊的压力下下辊经过反复的滚动,使板料达到所需要的曲率,形成预计的形状。
3.1传动方案的分析
卷板机传动系统分为两种方式: 3.1.1 齿轮传动
电动机传出的扭距通过一个有保护作用的联轴器,传人一个有分配传动比的减速器,然后功过连轴器传人开式齿轮副,进入带动两轴的传动。如图9所示。
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传动设计
图9 齿轮式传动系统图
这种传动方式的特点是:工作可靠,使用寿命长,传动准确,效率高,结构紧凑,功率和速度适用范围广等。 3.1.2 皮带传动
由电动机的转距通过皮带传人减速器直接传人主动轴。如图10所示:
图10 皮带式传动系统图
这种传动方式具有传动平稳,噪音下的特点,同时以起过载保护的作用,这种传动方式主要应用于具有一个主动辊的卷板机。
3.2 传动系统的确定
鉴于上节的分析,考虑到所设计的是三辊卷板机,具有两个主动辊,而且要求结构紧凑,传动准确,所以选用齿轮传动。 3.2.1 主传动系统的确定
传动系统如图11所示:
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三辊卷板机的设计
下辊住传动系统
上辊传动压下系统
图11 传动系统图
所以选用了圆柱齿轮减速器,减速比i=134.719,减速器通过联轴器和齿轮副带动两个下辊工作。 3.2.1 副传动系统的确定
为调整上下辊间距,由上辊升降电动机通过减速器,蜗轮副传动蜗轮内螺母,使螺杆及上辊轴承座升降运动,为使上辊、下辊轴线相互平行,有牙嵌离和器以备调整,副传动系统如图3.4所示。
需要卷制锥筒时,把离和器上的定位螺钉松开,然后使蜗轮空转达到只升降左机架中升降丝杆的目的。
3.3 本章小结
通过对资料上的运动方式进行研究和分析,然后再和三辊卷板机的运动形式和工作的安全性相结合,最后可以选择齿轮传动为主传动,选择蜗轮蜗杆传动为副传动。
4 动力设计
4.1 主电机的选择和计算
4.1.1 上下辊的参数选择计算
1. 已知设计参数
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