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用于10mm以下的板料。 2.1.2方案2 三辊卷板机
三辊卷板机是目前最普遍的一种卷板机。利用三辊滚弯原理,使板材弯曲成圆形,圆锥形或弧形工作。
1.对称三辊卷板机特点
结构简单、紧凑,质量轻、易于制造、维修、投资小、两侧辊可以做的很近。形成较准确,但剩余直边大。一般对称三辊卷板机减小剩余直边比较麻烦。
2.不对称三辊卷板机特点
剩余边小,结构简单,但坯料需要调头弯边,操作不方便,辊筒受力较大,弯卷能力较小。所谓理论剩余直边,就是指平板开始弯曲时最小力臂。其大小与设备及弯曲形式有关。如图2.2所示:
t1 对称弯曲时
t2
不对称弯曲时
图2.2 三辊卷板机工作原理图
对称式三辊卷板机剩余直边为两下辊中心距的一半。但为避免板料从滚筒间滑落,实际剩余直边常比理论值大。一般对称弯曲时为板厚6~20倍。由于剩余直边在校圆时难以完全消除,所以一般应对板料进行预弯,使剩余直边接近理论值。
不对称三辊卷板机,剩余直边小于两下辊中心的一半,如图2.2所示,它主要卷制薄筒(一般在32×3000以下)。 2.1.3 方案3四辊卷板机
其原理如图2.3
图2.3 四辊卷板机
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它有四个辊,上辊是主动辊,下辊可上下移动,用来夹紧钢板,两个侧辊可沿斜线升降,在四辊卷板机上可进行板料的预弯工作,它靠下辊的上升,将钢板端头压紧在上、下辊之间。再利用侧辊的移动使钢板端部发生弯曲变形,达到所需要。
它的特点是:板料对中方便,工艺通用性广,可以校正扭斜,错边缺陷,可以既位装配点焊。但滚筒多。质量体积大,结构复杂。上下辊夹持力使工件受氧化皮压伤严重。两侧辊相距较远,对称卷圆曲率不太准确,操作技术不易掌握,容易造成超负荷等误操作。
2.2 方案的确定
通过上节方案的分析,根据各种类型卷板机的特点,再根据三辊卷板机的不同类型所具有的特点,最后形成我的设计方案,12×2000对称上调三辊卷板机。
双辊卷板机不需要预弯、结构简单,但弯曲板厚受限制,只适合小批量生产。四辊卷板机结构复杂造价又高。虽然三辊卷板机不能预弯,但是可以通过手工或其它方法进行预弯。
2.3本章小结
通过几种运动方案的分析,双辊卷板机虽然不需要预弯,但只适合小批量生产,
而且弯曲板厚受限制。四辊卷板机通用性广,但其质量体积大而且操作技术不易掌握。对称三辊卷板结构简单、紧凑、质量轻、易于制造等优点。经过相比较下最终决定采用三辊卷板机。
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第3章 传动设计
对称上调式三辊卷板机如图3.1所示:
图 3.1 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3.2所示。
图3.2 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3.3所示:
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图3.3 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3.4所示:
下辊住传动系统
上辊传动压下系统
图 3.4 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
收集资料对各种运动方式进行分析,在结合三辊卷板机的运动特点和工作的可靠性,最后主传动采用齿轮传动,副传动采用蜗轮蜗杆传动。
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第4章 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
加工板料:Q235-A[1] 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?6~12mm 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=2.06×106MPa 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??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
?.4?Dn?? D050.6607?126.5618mm 0.4D1?(2K1?SK2/2D)ES?sD=506.607mm
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