动力设计
因YZ系列电机具有较大的过载能力和较高的机械强度，特别适用于短时或断续周期运行、频繁起动和制动、正反转且转速不高、有时过负荷及有显著的振动与冲出的设备。其工作特性明显优于Y系列电机，故选YZ160L—6型电机，其参数如下：
N?11kw； r?953r/min； F?40%； G?160kw。
a升降电动机选择YD系列变极多速三相异步电动机，能够简化变速系统和节能。故选择YD90S—6/4，其参数如下：
N=0.65kw； r=1000r/min； G=15kg。
4.2 上辊的设计计算校核
4.2.1 上辊结构设计及受力图
由上部分计算可知辊筒在成形100%时受力最大：
5P?1510c?2.972?10kgf Pa?1.28kgf 故按Pamax计算，其受力图12：
图12 辊筒受力图
4.2.2 刚度校核
233??PLbb????[1]
挠度：f??8?4??????
384EI??L??L????确定公式各参数：
第21页（共54页）
三辊卷板机的设计
Ia??D464???3005464?3.976?108mm4 （Ia为轴截面的惯性矩）
6E?2.06?10kgf kgf/m b?2000mm L?2470mm Pa?2.972?10得：
PL3fa?384EI23??b??b???8?4???????L??L???? ?2.972?105?247032000220003?[8?4?()?()]?0.081384?2.06?106?3.976?10824702470
?fa??L?31000
因为fa??fa?，所以上辊刚度满足要求。 4.2.3 上辊强度校核
危险截面为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，因Ⅰ、 Ⅲ相同，且MⅠ>MⅢ，所以只需校核Ⅰ、Ⅱ处：
PⅠ： MI?a?235?3.492?107kgf·mm
2?maxMI3.492?107???13.172?D3W32kgf/mm2
W??D332W为抗弯截面系数。
???300332?2.651?106mm3
?0?49kgf/mm2 nI??s?3.72? 1?max2PLP?L?Ⅱ： M??a?a??235??1.078?106kgf·mm
222L?2??maxM??49??0.414kgf/mm2 n??s??118.357??1 W?max0.414故安全，强度合乎条件。 4.2.4 疲劳强度安全强度校核
50Cr[1]： ?b?1080Mpa=108kgf/mm2 ?s?93kgf/mm2
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动力设计
??1?0.2(?a??b)?100?50.2kgf/mm2
在截面Ⅰ、Ⅱ处 MⅠ D300r??1?0Ⅱ处：r=0 d300 d S?由[1]得 S?S?S??S?22??S? 因上辊转矩T=0，故：S???1K? ?????????m应力集中系数[1]K??1.66 ?S??1.2~1 . 5表面质量系数??1.8 尺寸影响系数???0.60 弯曲平均应力?m?0 Mmax5.542?106?????20.905W2.651?106MPa S????1K???????????m502?15.59??S?1.66?20.9501.8?0.60 Ⅲ处： K??1.66 ??1.8 ???0.6 MⅢ?Pa?235?3.094?1072kgf· mm Mmax3.492?107?????131.72W2.651?106MPa S????1K???????????m502?2.479??S?1.66?131.721.8?0.60 故：疲劳强度满足条件。 4.2.5 上辊在卸料时的校核 根据上辊的受力情况，只需考虑弯曲强度即可，卸料时其受力如下图4.2： 第23页（共54页） 三辊卷板机的设计 2??DnS?2?DnS??板重： G1?????????????b?7.8?10?6?588.106kg ?22?????22??上辊重： G2???v?7.8?10?9???(总重： G1?G2?1712.636kg 300253)?2040?1124.kg 2 图13 上辊卸料受力图 由受力图13可知： ?maxMmax4.027?105?s18???0.703MPa n???25.604 3?180W?max0.70332故：卸料时弯曲强度满足。 4.3 下辊设计计算及校核 4.3.1 下辊结构及受力图 下辊受力如图14 第24页（共54页） 动力设计 图14 下辊受力图 受力：FR1?FR2?Pc1.281??105?6.405?104kgf 主电机P?11kw 22齿轮啮合效率：?1?0.97 联轴器效率：?2?0.98 轴承效率：?3?0.98 332总传动效率：???1?3?2?0.85 V?6m/min n?6000?7.958r/min ??240P转矩： T?9550?n11?0.8595?50?7.958mm 1?.142N·2m1?01.122?106kgf· MI?FR1?215?6.405?104?215?1.377?107kgf·mm F?24702470?M?FR1?R??215??5.212?10722470?2?kgf·mm 4.3.2下辊刚度校核： PL3[5] 挠度： fc?384EI23??b??b???8?4?????? ?L??L?????2I为轴截面的惯性矩： I??D464???240464?1.629?108mm4 45b?2000mm E?2.0?610kgf kgf/m L?2470mm P?1.281?10cPL3fc?384EI23??b??b???f??0.0005L?1.235mm fc??fc? ?8?4???????0.885mm c?L??L?????故：安全。 4.3.3 下辊弯曲强度校核： 由受力图知弯曲强度危险截面在Ⅱ、Ⅲ处[5]： 0mm T2?1.12?Ⅱ处： MⅡ?5.21?971kgf·kgf·2610mm Mca?M?2??(aT)2?5.220?107kgf·mm （??1） ??maxMamax5.220?107?32mm ?0?49kgf·mm ???38.46kgf·33?dc??24032第25页（共54页）