动力设计
加工板料：Q235-A 屈服强度：σs=235MPa 抗拉强度：σb=420MPa 辊材：50Mn 屈服强度：σs=930MPa 抗拉强度：σb=1080MPa 硬度：HBS?229HB
板厚：s=12 mm 板宽：b=2000mm
滚筒与板料间的滑动摩擦系数：m?0.18 滚筒与板料间的滚动摩擦系数：f =0.8
无油润滑轴承的滑动摩擦系数：m'?0.05 板料截面形状系数：K1?1.5 板料相对强化系数：K0?11.6 板料弹性模量： E=2.06×105Pa 卷板速度：V?6m/min 2. 确定卷板机基本参数[14]
1??1下辊中心矩：t??12~40?s=390mm 上辊直径：Da??~?t=300mm
?1.31.1?下辊直径：Dc??0.8~0.9?Da=240mm 上辊轴直径：da??0.5~0.6?Da=180mm
下辊轴直径：dc??0.5~0.6?Dc=130mm 最小卷圆直径：Dn??1.25~2.5?Da=600mm
筒体回弹前内径： Dn??D?D1?（2K1?SK2/2D）sES=506.607mm
4.1.2 主电机的功率确定
因在卷制板材时，板材不同成形量所需的电机功率也不相同，所以要确定主电机功率，板材成形需按四次成形计算：
1．成形40%时
1）板料变形为40%的基本参数
506.607?.4?Dn??D0?1266.518mm
0.4R'0.4?Dn0.4?S1266.518?12??639.25922mm
sin?0.4?22??0.235sDc639.259?6?120R'0.4??22
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t390三辊卷板机的设计
tg?0.4?0.242
2）板料由平板开始弯曲时的初始弯矩M1
M1?K1W?s?1.5?4.8?104?235?1.692?107 kgf·mm
BS22000?122W???4.8?10466W为板材的抗弯截面模量。
3）板料变形40%时的最大弯矩M0.4
M0.4?(K1?K0S11.6?12)?4.8?104?235?1.815?107 kgf·mm )W??s?(1.5?2?639.2592R'0.44）板料从R'?卷制到R'0.4时的变形弯矩Mn1
Mn1?(M1?M0.4)(11Dc?)R'0.4R'04
11?240?mm ?(1.692?1.815)?107??????3.292?106kgf·
639.259?4??上辊受力：
Pa0.42M0.42?1.815?107???2.325?105S??'?639.259?6??0.242R??0.4?tg?0.42??kgf
下辊受力：
M0.4Pc0.4?S??'??Si?n?R0.42??
1.81?5710??1.197?51059??60.235?639.2?0.4kgf
5）消耗于摩擦的摩擦阻力矩Mn2
Mn2?f?Pa0.4?2Pc0.4??m?PadaDc?m?Pcdc2Da180240??0.06?1.197?105?130 2300
?0.8??2.325?1.192?2??105?0.06?2.325?105?=2.315?10 kgf·mm
6）板料送进时的摩擦阻力矩MT
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6动力设计
MT?f?Pa?2Pc??m?PaDcdaDa2180240mm ??1.381?106 kgf·
2300
?0.8??3.292?2.325?2??105?0.06?3.292?105?7）拉力在轴承中所引起的摩擦阻力矩Mn3
Mn3??Mn1?MT??m?dcDc??32.92?13.81??105?0.06?130mm ?1.519?105 kgf·
2408）卷板机送进板料时的总力矩Mp
56Mp?mPD?0.18?1.197?10?240?5.171?10cc kgf·mm
9）卷板机空载时的扭矩Mn4: G1：板料重量G:
1
2??DnS?2?DnS??G1?????????????b?7.8?10?6?22?????22??2??60012?2?60012???????????????2000?7.8?10?6?588.106kg
2?2???2???2?
G2：联轴器的重量[8] : 选ZL10，G2=180.9kg G3：下辊重量:
?240?G3?2???2?7.8?10?6??????2500?1764.3182??kg
Mn4?m??G1?G2?G3??dc2
2?0.06??588.106?180.9?1764.318??130?9.88?1032 kgf·mm
10）卷板时板料不打滑的条件：
Mn1?MT?Mn4?Mp
Mn1?MT?Mn4?3.292?106?1.381?106?9.88?103?4.682?106 kgf·mm Mp?5.171?106 kgf·mm
M?MT?Mn4?Mp因为n1，所以满足。
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三辊卷板机的设计
11）驱动功率：
Mn?Mn1?Mn2?Mn3?Mn4?5.769?106 kgf·mm
d2VNq?[Mn??P（f??）]2Dc?
2?0.15?[5.769?106?3.522?10（0.8?0.06?75）]?7.954240?0.8kw
2. 成形70%时
1）板料成型70%的基本参数
D0.7'?Dn'506.607??723.7240.70.7mm
R0.7'?Dn0.7'?S?367.8622mm
Sin?0.7?22??0.395SDc367.862?6?120R'0.7??22
t390Tg?0.7?0.429
2）板料变形70%时的最大弯矩M0.7
11.6?12????KSM0.7??K?0W??1.5??4.8?104?235'?s??(2?R0.7)?2?367.862??? ?1.905?107 kgf·mm
Pa0.7'2M0.72?1.905?107???2.376?10512S??(367.862?)?0.429R'?Tg??0.7?0.722??kgf
Pc0.7'M0.71.905?107???1.289?10512S??(367.862?)?0.395?R0.7'??Sin?0.722??kgf
3）板料从R'0.4变化到R'0.7时的板料变形弯矩Mn1
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动力设计
?11?Dc??Mn1??Mn0.4?M0.7?????R0.7R0.4?4
11??240??1.851?1.905??107????2.601?106???367.862639.259?4 kgf·mm
4）消耗于摩擦的扭矩Mn2
Mn2?f?Pa'?2Pc'??M'Pa'daDc??M'Pcdc2Da180240??105?0.06?1.289?130?1052300
?0.8??2.376?2?1.289??105?0.06?2.376?mm ?2.428?106 kgf·
5）板料送进时的摩擦阻力矩MT
MT?f?Pa'?2Pc'??M'Pa'dcDc?2Da?
1kgf·?0mm 1.42310 61802405?0.8?(2.7?36?21.?2589)?10?0.06?2.?736?23006）拉力在轴承中所引起的摩擦损失Mn3
Mn3??Mn1?MT?m?dc130??2.601?106?1.423?106??0.06?Dc240 ?1.308?105
kgf·mm
7）机器送进板料时的总力矩Mp
56Mp?MPD?0.18?1.289?10?240?5.568?10cc kgf·mm
8）卷板机空载时的扭矩Mn4?9.88?103 kgf·mm 9）板料不打滑的条件
mm Mn1?Mn4?MT?2.601?106?9.88?103?1.423?106?4.033?106 kgf·因Mn1?Mn4?MT?MP，所以满足。 10）驱动功率
Mn?Mn1?Mn2?Mn3?Mn4
?(2.601?2.428?0.1308?0.00988)?106?5.169?106 kgf·mm
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