對稱式三輥卷板機設(shè)計開題報告

1、學(xué)院機械與電氣工程系畢業(yè)設(shè)計開題報告課題名稱：12X 2000對稱式三輾卷板機的結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué)生姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：職稱：專業(yè)名稱：機械與電氣工程系2017年月日課題 名稱12 X 2000對稱式三板卷板機的結(jié)構(gòu)設(shè)計課題 來源教師指定命題裝備設(shè)計類尖型設(shè)計的背景、目的和意義1、背景機械制造業(yè)在近代中國的發(fā)展過程中起到非常重要的作用， 在國民 經(jīng)濟中占肩很大的比例，因此在國民經(jīng)濟中具有很重要的作用和地位。 卷板機是一種將金屬板材彎卷成筒體、錐體、曲面體或其他形體的通用 成型設(shè)備。根據(jù)三點成圓的原理，利用工作輾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(yù)定形狀的工件。該設(shè)備廣泛用于 鍋

2、爐、造船、石油、化工、金屬結(jié)構(gòu)及機械制造行業(yè)。關(guān)于卷板機的分類，國外一般以工作輾的配置方式來劃分。 國內(nèi)普 遍以工作輾數(shù)量及調(diào)整型式等來分類， 一般分為：三板卷板機（包括對 稱式二輻卷板機、非對稱式二輻卷板機、水平卜調(diào)式二輻卷板機、傾斜 下調(diào)式二輻卷板機等）、四輾卷板機、特殊用途卷板機（有船用卷板機、 錐體卷板機、雙輾卷板機等）2、目的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被廣泛應(yīng)用。 但在低速大扭矩的卷 板機上，如采用機械傳動，會使傳動系統(tǒng)體積龐大，電動機功率大，啟 動時電網(wǎng)波動也較大，所以目前液壓傳動越來越多地在卷板設(shè)備中得到 采用。

3、所以，本次設(shè)計就是為了改變卷板機龐大的機械結(jié)構(gòu)， 換用體積 小，能耗低的液壓驅(qū)動，減少人為十預(yù)。3、意義近年來，有工作輾的移動采用液壓驅(qū)動，但主驅(qū)動仍為機械傳動的 機液混合傳動卷板機，也有全部動作均采用液壓驅(qū)動的全液壓式卷板 機。采用液壓驅(qū)動能降低機器的能耗， 便于工作壓力、卷板速度的調(diào)節(jié) 以適應(yīng)不同的工況，便于實現(xiàn)自動控制。因此，開展液壓三板對稱式卷 筒機動力及傳動系統(tǒng)的設(shè)計，對造船和制些合格的各種截面形狀罐 及一些金屬結(jié)構(gòu)及機械制造行業(yè)有著非常重要的意義。國內(nèi)外研究概況4、國內(nèi)卷板設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀近年來，卷板機的發(fā)展在我國已形成相當(dāng)規(guī)模，其制造水平也在不斷提高。對提高裝備制造業(yè)水平，促進(jìn)我國

4、工業(yè)化進(jìn)程產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影 響。目前，國內(nèi)可生產(chǎn)的最大水平不調(diào)式三板卷板機，其冷卷板厚可達(dá)250mm熱卷板厚達(dá)400mm最大板范為3000mnY 4500mm上*ITF壓力 達(dá) 40000kN- 60000kNo我國引進(jìn)國外數(shù)控卷板技術(shù)，在數(shù)控卷板工藝和設(shè)備研究方面作了大量工作。但無論國內(nèi)還是國外的卷板機， 從數(shù)控技術(shù)的實現(xiàn)上看，還 均不能達(dá)到令人滿意的結(jié)果，還不能根據(jù)被卷制坯料的材質(zhì)、規(guī)格尺寸、 卷曲曲率等，正確計算和調(diào)整工藝參數(shù)，達(dá)到真正的全自動控制，而是 需要較多的人工干預(yù)。國內(nèi)生產(chǎn)卷板設(shè)備的廠家有一重、 二重、沈陽重型機械廠、太原重 型機械廠、江蘇南通重型機械廠、長治鍛壓機械廠等。5、國

5、外卷板機簡況目前，國外卷板設(shè)備生產(chǎn)水平較高的有瑞士、意大利、德國、日本 等國家。這些國家對板厚小于38mmi勺板料的卷制，大多采用機械式或 機液混合驅(qū)動式。對板厚大于40mm勺板料的卷制，多采用全液壓驅(qū)動 式卷板機。由于三輾不對稱可調(diào)式卷板機較四輾卷板機結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低、耗電少，且具有四輾卷板機便于端部預(yù)彎、剩余直邊小等 特點，已在不少國家得到廣泛開發(fā)和應(yīng)用。 特別是隨著計算機技術(shù)的迅 猛發(fā)展，卷板設(shè)備也越來越多的采用計算機實行自動控制， 使加工精度、 工作效率大大提高，同時減少了工人的勞動強度、改善了工作條件。國外著名廠家的產(chǎn)品如下：瑞士 Chr.Haeusler公司，生產(chǎn)世界上最大

6、的四輾卷板設(shè)備一VRM-hy4000 150mm冷卷鋼板規(guī)格為：150X 4000mm；最大厚度X最大意大利寬度），熱卷規(guī)格為260X 4000mm主要用于核工業(yè)方面。公司生產(chǎn)全液壓式“DAV系列四輾卷板機，它具有自動平衡系統(tǒng)（ABS、 行星擺式回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌（PSG、自動潤滑系統(tǒng)（ALS、節(jié)能系統(tǒng)（ESS。國 外生產(chǎn)卷板設(shè)備的著名廠家還有西德的瑟爾夫公司、 福斯造船及機械公 司；英國布郎克公司；日本富士車輛公司等.6、設(shè)計的理論依據(jù)卷板機的工作能力是指板材在冷態(tài)情況下， 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。設(shè) 計 的 理 論 依 據(jù)三輾卷板機的運動形式分為主、輔運動。如圖

7、 1-1 ,那兩個下輾是 主動輾，它是固定不動的，可繞2Q 3O同時作順/逆時針旋轉(zhuǎn)。被動輾 為上輾，沿垂直方向做上下運動。機器在卷制時，將板料送入上下輾之 間，使下輾的兩個最高點與板材的下表面相接觸，一旦上輾下壓程度大于材料的屈服極限時，板材就會產(chǎn)生塑性變形，形變成弧線。在兩個下 輾的不斷旋轉(zhuǎn)下，處于上下輾之間的板材會由于摩擦力的作用而進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)，使其卷制成圓（根據(jù)三點成圓原理）。(1)相關(guān)專業(yè)權(quán)威文獻(xiàn)資料的查閱。圖書館：相關(guān)參考書目借閱，了解小型卷板機的基本結(jié)構(gòu)；(2)調(diào)研現(xiàn)有的國內(nèi)外的三輾卷板機的結(jié)構(gòu)設(shè)計案例，了解本行業(yè)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r；(3)查詢一定數(shù)量的與本專題研究相關(guān)的中英文資料，

8、需要現(xiàn)代化的文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)并有網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)檢索的能力；(4)認(rèn)識對稱式三輾卷板機傳動裝置的工作原理和運動原理以及 小型對稱式三輾卷板機機械傳動裝置關(guān)鍵部件的參數(shù)選擇和設(shè)計；(5)對小型對稱式三輾卷板機機械傳動裝置的主要部件進(jìn)行強度 校核，繪制主要機構(gòu)的裝配圖，繪制主要零部件的零件圖；(6)及時和導(dǎo)師進(jìn)行溝通，階段性匯報工作，發(fā)現(xiàn)問題，及時解 決問題。充分利用各方面現(xiàn)有條件，以便于更好的滿足于設(shè)計要求；8、研究內(nèi)容(1)卷板機是一個對板材彎曲加工的設(shè)備，對機床輾子所能承受 的彎曲扭矩、齒輪箱的傳動比以及高速機斜齒圓柱齒輪傳動要求做出明 確的計算，它將決定彎曲鋼板的厚度；(2)卷板機要求輾子傳動平穩(wěn)運行

9、，在很大程度上影響著工件質(zhì) 量的加工，所以要設(shè)計好內(nèi)部傳動結(jié)構(gòu)；(3)動力設(shè)計，包括主電機的選擇和計算、上下輾的設(shè)計計算和 校核；(4)減速器的設(shè)計，包括總傳動比的確定、傳動裝置各軸的參數(shù) 計算。齒輪傳動設(shè)計、渦輪螺桿傳動設(shè)計和軸、軸承和鍵的設(shè)計校核；(5)設(shè)備的維護(hù)、潤滑和維修；(6)在三輾卷板機的設(shè)計及使用過程中， 通常會遇到回彈量控制、 縱向很長零件中部凸起、縱向呈錐度和邊緣不平整等幾個問題。 所以要 減小設(shè)備的震動；(7)加工效率是現(xiàn)代企業(yè)的追求之一，能夠方便快捷的安裝，拆卸工件，可以大大的提高效率，側(cè)架和工件供給的速度也可以影響加工 效率。研究條件和可能存在的問題目前我已經(jīng)搜集到f的

10、參考資料，并且進(jìn)行了f的參觀實習(xí)， 課題的目標(biāo)可行性還是很好的，關(guān)鍵就是怎么在這個課題上有所突破， 做得更加好。9、傳動結(jié)構(gòu)及各部件位置設(shè)計數(shù)據(jù)的搜集。因為很多關(guān)于傳動元件的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)都是廠家的技術(shù)核心，所以我們能看到的僅僅是外形安裝 定位尺寸，十分有限，所只能以現(xiàn)在所掌握的傳動原理和設(shè)計基礎(chǔ)自行 設(shè)計；10、上輾承受彎曲扭矩的計算。對于這個計算，我們要充分運用大二所 學(xué)的材料力學(xué)進(jìn)行分析計算解決；11、齒輪箱內(nèi)部齒輪的設(shè)計。這是一個相當(dāng)熟悉的問題，可以充分運用 大三所學(xué)的機械設(shè)計和機械設(shè)計手冊進(jìn)行分析解決；12、關(guān)于上輾側(cè)架和上較兩端同步上升裝置。 這是一個相當(dāng)挑戰(zhàn)性的問 題，上升裝置有

11、絲杠和液壓兩種，他們的同步性和精度都是問題， 上輾 側(cè)架的裝卸也不太容易設(shè)計。預(yù)期結(jié)果13、通過查閱和研究相關(guān)文獻(xiàn)，了解小型卷板機的相關(guān)知識。14、進(jìn)一步對對稱式F卷板機的原理、結(jié)構(gòu)、特點有了一個非常深入 的了解。15、完成對稱式三板卷板機的一般設(shè)計過程。設(shè)計工作進(jìn)度安排根據(jù)完成畢業(yè)設(shè)計的總體思路以及畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度，現(xiàn)具體安排時間 如下：(1)、指導(dǎo)老師卜達(dá)設(shè)計任務(wù)書、搜集資料第一周(2)、撰寫開題報告、開題答辯第二、三周(3)、卷板機主機部分設(shè)計第四、五周(4)、對傳動部分進(jìn)行設(shè)計分析計算第六、七周(6)、卷板機主要零件設(shè)計第八、九周(7)、撰寫論文第十、周(8)、將論文報于指導(dǎo)老師檢查，修改

12、第十二、十三周(8)、準(zhǔn)備答辯第十四周(9)、審查、評閱、答辯第十五周參 考1魏忠才.三板卷板機設(shè)計力學(xué)分析及主參數(shù)確定.中州煤炭B.20062羅繼相.王志海.金屬工藝學(xué)(第二版).武漢理工大學(xué)出版社.2010文 獻(xiàn)3劉鴻文.材料力學(xué)(第五版).高等教育出版社.20114郭永平.李澤武.常用三輾卷板機結(jié)構(gòu)形式及傳動方式.裝備與制造技術(shù).J.20 年第6期(21-23)摘要：在介紹常用三輾卷板機結(jié)構(gòu)形式及傳動方式的基礎(chǔ)上，總結(jié)了不同二輻卷板機結(jié)構(gòu)形式的特點及使用范圍。這對生產(chǎn)制造和選用購買卷 板機提供了選擇依據(jù)，方便用戶根據(jù)機器的性價比和使用情況合理選擇 卷板機機型。5徐玄杰.W11Y36X 2500液壓對稱式三板卷板機的設(shè)計和制作.技術(shù)與 研發(fā).20156甄誠.瑞峰.郭永平.對稱二輻卷板機上輾撓度補償計算與受力分析.機械研究與應(yīng)