机械类毕业设计-三辊卷板机设计、0.5t手拉葫芦设计.docx

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1、毕业设计课题郭进全根据机械设计制造及自动化专业的特点和要求，筛选出了卷板机的课题，作 为毕业设计题目。该课题涵盖了本专业的主要内容：机械装备的运动、动力、结 构的分析、设计、制造与控制，即总体设计、轴类/箱体类/齿轮等零件、液压、 机/电/数控的设计、制造及自动化等的内容。以下为初步/暂定题目，可随具体情 况作适当调整和变动。你们先熟悉一下，可查找资料，两人一组（自由组合）相互配合，各做一型 号的辐体、传动部分。下周2/A08 一楼大厅集合，统一讲讲。1. W6X 1500小型三辐卷板机辐体系统的设计与制造；240W6X 1500小型三辐卷板机传动系统的设计；2402. W8X 2000小型三

2、辐卷板机辐体系统的设计与制造；300W8X 2000小型三辐卷板机传动系统的设计；3003. W12X2000三辑卷板机辐体系统的设计与制造；330W12X2000三辐卷板机传动系统的设计；3304. W12X3200三辑卷板机辐体系统的设计与制造；360W12X3200三辐卷板机传动系统的设计；3605. W16X3200三辑卷板机系统辐体的设计与制造；440W16X3200三辐卷板机传动系统的设计；4406. W20X3200三辑卷板机辐体系统的设计与制造； 490W20X3200三辐卷板机传动系统的设计；4907. 机械自动三辐卷板机上辐升降系统的设计；330三辐卷板机液压（翻头/升降）

3、系统的设计；3308. 数控三（四）辐卷板机的设计。360型号板厚板宽卷板速度满载卷筒 最小直径屈服极限下辐中心距电机功率W6*15615006.5300250240W8*20820006.5400250300W12*201220006.55002503307.5W12*321232005.575024536015W16*321632005.585024544022W20*32203200595024549030型号板厚板宽卷板速度满载卷筒 最小直径屈服极限下辐中心距电机功率W6*15615006.5300250240W8*20820006.5400250300W12*201220006.55

4、002503307.5W12*321232005.575024536015W16*321632005.585024544022W20*32203200595024549030规格表规格表毕业设计46465. 7. 3验算轴承寿命5. 8键的校核465. 9减速器的结构设计和齿轮、轴承的润滑475. 9. 1箱体参数47减速器齿轮、轴承的润滑475. 10 本章小结47结论49参考文献50致谢51毕业设计Ft=470NKl.l一 19100其中，凡= n(, = = 4.545 r/min” 1 + p 1 + 5.635毕业设计Vv=0.0423 misda (na - nx) _ 31.87

5、5 x (30 - 4.545)1910019100已知中心轮的精度是8级，即精度系数C=8,由下式计算动载系数-i-BAA + 200vx式中 B = 0.25(C 5).=0.25(8 5严67 =o.52A = 50 + 56(1-B) = 50 + 56(1- 0.52) = 76.88r-i-B_ AA +j200u”r-i-B_ AA +j200u”76.8876.88 + 7200 x 0.0423-1-0.52=1.055 506c.齿向载荷分布系数K,可按下列公式计算，即K) =1 + (仇-1)4由图6-7 ( b)得(行星齿轮传动设计)f - 0.45人 0.5。0.5x

6、51 ccu/ = 0.85da 30由图6-8得，=1.2KFf) =l + (1.2-l)x0.45 =1.09d.齿间载荷分配系数K&。齿间载荷分配系数K.0又表6-9可查得nr =4.545r/min 人vA=0.0423m/s36毕业设计B=0.52A=7688f - 0.45Kf/3=e.行星轮间载荷分配系数Kf。行星轮间载荷分配系数K.p可按公式7-1 2计算,即 Kf=1 + L5(Kp 1)已知Kp= 1.2,则得KFp =1 + L5(1.2 1) = 1.337毕业设计f.齿形系数4。齿形系数片可由图6-2 2查得%” = 2.6 小=2.05g.应力修正系数公。应力修正

7、系数由图6-24查得L =L65 ySa2 =1.86h.重合度系数工。重合度系数，可按公式6-75计算，即0 750 75y =0.25+匕2 = 0.25+2 = 0.78L4i.螺旋角系数七.螺旋角系数由图6-25得因行星轮2不仅与中心轮啮合，且同时与内齿轮3相啮合，故取齿宽b=12mm。计算齿根弯曲应力分。Khp=、2K/ 二 l.338毕业设计/# = 26y&2 t 2.05L=l65L=l86Y产 0.78Y =11 p 391 p 39b= 12mm按公式6-6 9计算齿根弯曲应力外,即bm470=3x12= 72.1797MpaFF2 TFa2Sa2AVF/3-FaFP bm

8、470=3x12= 64.154皿毕业设计弯疲劳极限匕所(机械设计课本88页)查图6-7试验齿轮的弯曲 强度极限又双向传动xO.7。crflim =378/2 , crriiml =SlMpa,aFX.m2 = 294Mpa ，故其弯曲强度满足。(2) 2-3齿轮副在内啮合齿轮副2-3中只需要校核内齿轮3的齿根弯曲强度，即仍按 公式计算其齿根弯曲应力。尸3。已知Z3 = 56, o-Flim=378Mpao仿上，通过查表，可取值与外啮合不同的系数为 Kv = LI 1,K, =1.26,K. =L1，K。=1，及3 = 2.05,YSa3 =1.9,匕=0.76,=1.2代入公式得bp3 =

9、T匕a3 YB Ka Kv K fK Fa K Fpbm470=3x12=68.13Mpa已知分痴= 3 7 8 Mpa,显然，内齿轮3也满足其crF1 =72Mpaa Fl =64Mpa40毕业设计=378%“口加2 : 294Mp。o尸 3 =68Mpa弯曲强度的要求。上述计算结果表明，该2K-H (A)型行星减速器中各齿轮副满足轮 齿的弯曲强度条件。八、制动机构设计(一)棘轮机构设计在低速转动的手拉葫芦中，棘轮逆止器作为手拉葫芦防止逆转的制逆 装置，用于防止在起重过程中起重链轮倒转，导致重物下降，发生不安全 事故。棘轮的齿形已经标准化。周节p根据齿顶圆来考虑。棘轮逆止器41毕业设计2x1

10、4970 = 311 875；vD 12x8P为棘轮轴圆周力D为棘轮直径(1)棘轮齿数的选择;用于作为棘轮停止器的棘轮机构通常选取1 22 0个齿，本机构选择齿数Z= 1 2。(2 )棘轮齿的强度计算棘轮模数按齿受弯曲计算来确定m = 1.75sMn式中根=4 棘轮模数，mm 应取6、8、10等 71P周节，mm齿轮的强度满足要求P=312N42毕业设计D=96mmM 棘轮轴所受的扭矩。N7nm ;(pm = 齿宽系数b为宽度mm (pm =1mz-棘轮齿数取z = 126叩一棘轮齿轮材料的许用弯曲应力Mpa许用弯曲应力、许用单位线压力即齿宽系数棘轮材料HT15045齿宽系数0m1.02.0许

11、用单位线压力1540许用弯曲应力30120I ru I 14970 C m 1.75 x 3/= 3.82V 12x1x12043毕业设计棘轮模数按齿受挤压进行验算= 7.897= 7.8972Mn 2x14970YYI = /一 X z/E V12xlx404-许用单位线压力 由上表可知45号钢的许用单位线压力为40Mpao经棘轮齿的弯曲强度和挤压强度计算得，该棘轮的模数m= 8 mm。(3 )棘爪的强度计算：棘爪的回转中心一般选在圆周力p的作用线方向，棘爪长度通常取2P = 2 x 25.12 = 50.24m/yi。棘爪可制成直头形的或钩头形的，对直头形棘爪=44z = 12 m=3.8

12、2 m=7.89毕业设计第1章绪论1.1概述机械加工行业在我国有着举足轻重的地位，它是国家的国民经济命脉。作为 整个工业的基础和重要组成部分的机械制造业，任务就是为国民经济的各个行业 提供先进的机械装备和零件。它的规模和水平是反映国家的经济实力和科学技术 水平的重要标志，因此非常值得重视和研究。卷板机是一种将金属板材卷弯成筒形、弧形或其它形状工件的通用设备。根 据三点成圆的原理，利用工件相对位置变化和旋转运动使板材产生连续的塑性变 形，以获得预定形状的工件。该产品广泛用于锅炉、造船、石油、木工、金属结 构及其它机械制造行业。卷板机作为一个特殊的机器，它在工业基础加工中占有重要的地位。凡是钢 材

13、成型为圆柱型，几乎都用卷板机辑制。其在汽车，军工等各个方面都有应用。 根据不同的要求，它可以辑制出符合要求的钢柱，是一种相当实用的器械。在国外一般以工作辐的配置方式来划分。国内普遍以工作辑数量及调整形式 等为标准实行混合分类，一般分为：1、三辐卷板机：包括对称式三辑卷板机、非对称式三辑卷板机、水平下调 式三辐卷板机、倾斜下调式三辐卷板机、弧形下调式三辐卷板机和垂直下调式三 辐卷板机等。2、四辐卷板机：分为侧辑倾斜调整式四辑卷板机和侧辑圆弧调整式四辑卷 板机。3、特殊用途卷板机：有立式卷板机、船用卷板机、双辐卷板机、锥体卷板 机、多辐卷板机和多用途卷板机等。卷板机采用机械传动已有几十年的历史，由

14、于结构简单，性能可靠，造价低 廉，至今在中、小型卷板机中仍广泛应用。在低速大扭矩的卷板机上，因传动系 统体积庞大，电动机功率大，起动时电网波动也较大，所以越来越多地采用液压 传动。近年来，有以液压马达作为源控制工作辐移动但主驱动仍为机械传动的机 液混合传动的卷板机，也有同时采用液压马达作为工作辐旋转动力源的全液压式 卷板机。卷板机的工作能力是指板材在冷态下，按规定的屈服极限卷制最大板材厚度 与宽度时最小卷筒直径的能力。国内外采用冷卷方法较多。冷卷精度较高，操作毕业设计m=8mm2p=50.24mm应按受偏心压缩来进行强度计算，对钩头形棘爪则应按受偏心拉伸来 计算，基本计算公式如下：CT =1S

15、w 卬 P 式中Mw = Pe弯矩W = 棘爪危险断面的截在模数，mm3； 6仇棘爪宽度，mm,一般比棘轮齿宽23mm棘轮宽6 mm,取棘爪宽度为8 mm；F = bxd棘爪危险断面面积；mm453棘爪危险断面的厚度；mm ;(Jwp棘爪材料的许用弯曲应力Mpa;计算如下：毕业设计棘轮圆周力：p = 2x14970 = 311.875 ND 12x8棘轮直径： Z) = /nz = 12x8 = 96mm偏心距离：e = -dx +3 = -x8 + 3 = 7mm(4棘爪轴的直径)棘爪危险断面的厚度：5 = 10mmk Jw I P _ P.e , PCT =1=- HW F g b3631

16、1.875x7 311.875=18xl()28x106= 20.215Mpa1.3故所设计的制动系统符合安全制动的要求。九、驱动轴的设计及校核：(1 )计算作用于轴上的力矩乂= 1 4.9 7 Nm；(2 )初步估算轴的直径由于驱动轴要做成齿轮轴，故其材料与太阳轮的材料一样，采用40 Cr,调质处理，由式子4 2 47?计算中的最小直径并加大3 %以考虑键 V n槽对轴的影响，查表8.6 (机械设计)取A=1 0 0则“mm 2 1 .。3 x A = 103 x J 丁 = 11 .96mmV n V9550(3 )轴的结构设计方案51毕业设计 轴的结构如上图所示，齿轮轴通过行星架从右端装

17、入，起重链轮和制 动器座有轴的左端装入，起重链轮由右端的齿轮进行轴向定位，制动器座 由轴间轴向K_ =1.49M= 1 4.9 7 NmA= 1 0 0d=l 1.96mm52毕业设计定位，用平键与轴进行周向定位，轴的最左端车有螺纹，用于手拉链 轮的轴向定位。轴的右端为太阳轮，轴依托起重链轮内的两个轴套支撑。(4 )确定各轴段直径和长度段上车有螺纹，起到对手拉链轮进行轴向定位，受的力矩较小, 有段的最小直径递推得直径4=10mm，M 1 0螺母的宽度为8.4 mm ,螺纹退刀槽的长度为2mm,深度为1mm ,加个垫圈辅助螺母 进行手拉链轮的轴向定位，M 1 0的螺纹选用的垫圈厚度为2 mm,轴

18、 端伸出2mm,故段的长度为8.4 + 2 + 2 + 2 = 1 4.4 mm。手拉链轮的宽度为20mm ,两个摩擦片的宽度为4 mm ,棘轮 的宽度为8 mm,制动器座的宽度为4 mm,故段的长度为2 0 +4 + 8 + 4 = 3 6 mm。 考虑到键槽的影响，dmm 1.03 X A 3 - = 103 X3= 11.96mm ,圆整取直径为 1 2 mm。V n V 9550起重链轮宽2 4mm,机架宽度为7 mm,行星架的宽度为5 mm ,本轴段左边伸出2mm,故段的长度为24+2*7+5+2=45。轴肩 高度为2 mm o轴的直径为1 6 mm。53毕业设计第四段为齿轮，齿轮宽

19、度为1 5 mm o54毕业设计工艺简便，成本低廉，但对板材的质量要求较高（如不允许有缺口、裂纹等缺陷）, 金相组织一致性要好。当卷制板厚较大或弯曲半径较小并超过设备工作能力时， 在设备允许的前提下可采用热卷的方法。有些不允许冷卷的板材，热卷刚性太差, 则采用温卷的方法。1.2卷板机的原理卷板机的运动形式卷板机的运动形式可以分为主运动和辅运动两种形式的运动。主运动是指构 成卷板机的上辐和下辐对加工板材的旋转、弯折等运动，主运动完成卷板机的加 工任务。辅运动是卷板机在卷板过程中的装料、下料及上辑的升降、翘起以及倒 头架的翻转等形式的运动。图1.1三辐卷板机工作原理图该机构形式为三辑对称式,上辐在

20、两下辐中央对称位置作垂直升降运动，通 过丝杆丝母蜗杆传动而获得,两下辐作旋转运动,通过减速机的输出齿轮与下辐 齿轮啮合,为卷制板材提供扭矩。由图1.1：主运动指上辐绕O1,下辐分别绕02、03作顺时针或逆时针旋转。 辅运动指上辐的上升或下降运动，以及上辐在01垂直平面的上翘、翻边运动等。 弯曲成型的加工方式在钢结构制作中弯制成型的加工主要是卷板（滚圆）、弯曲（煨弯）、折边和 模具压制等几种加工方法。弯制成型的加工工序是由热加工或冷加工来完成的。滚圆是在外力的作用下，使钢板的外层纤维伸长，内层纤维缩短而产生弯曲 变形（中层纤维不变）。当圆筒半径较大时，可在常温状态下卷圆，如半径较小 和钢板较厚时

21、，应将钢板加热后卷圆。在常温状态下进行滚圆钢板的方法有：机 械滚圆、胎模压制和手工制作三种加工方法。机械滚圆是在卷板机（又叫滚板机、 轧圆机）上进行的。毕业设计确定轴的受力位置、绘制轴的弯矩图和扭矩图求轴套对驱动轴的支撑力F为人的拉力方=出2=2xi5000x39,6 176 = 170;v2x 6.62 Fx22.S5 = F2x31 Fx22.S5 = F2x31求得55毕业设计F=170N按弯曲和扭转合成强度校核轴的强度。当量弯矩以”=*+()2,取折合系数a = 0.6,则轴套受Fi处当量弯矩Mca = 73.8856 +()2 = 9.78N m毕业设计当量弯矩见上图。轴的材料为4

22、0 Cr,调质处理，查表8.2 （机械设计课本1 1 5页）, 抗拉强度极限与=735%a,弯曲疲劳极限t = 355 Mpa。由第三强度理论公式外。=丝皿=随驾=23.87收。，该轴满足强度要 W 0.1X1657求。十、行星齿轮轴的设计及校核：求行星轮的相对转速= nxZ2nY = - nn =-nn = x 30 = 4.545 r / min昭+21 +%Z,10nc - nx = nx = - -x 4.545 = -11.57r/min6 x z2 A 22负号表示行星轮相对转速的转向与转臂转速的转向相反。行星传动的行星轮具有功率分流的特点，输入功a - 0.6M C78N毕业设计

23、b_i = 355 Mpa轴满足强度nv =4.545r/;n加归 n Tn 14.97 x30 八八 71r 小率为 p = 0.047KW95509550;每个行星轮轴传递的功率为P/2=0.02315KW。初步估算行星轮轴的直径“min“minA.=100x3嘿输=12.6“，由滚动轴承的内圈圆整取d=15mmo行星轮轴的校核1）求行星架对行星轮轴的支撑力58毕业设计中心轮作用于行星轮上的切向力20007；npd，a20007；npd，a_ 2000x14.972x31.875= 469N内齿轮作用于行星轮的切向力( 2000x -Tx_ 20007； _+ Jnpdh 2x 16856

24、A2000x x95.8中心轮作用于行星轮上的径向力中心轮作用于行星轮上的径向力2x168、1 + 5.6)= 483.8NFra = Fac tan a = 469 x tan 20 = 170 .7N内齿轮作用于行星轮的径向力Frh = Fhc tan。= 483.8x tan20 =176N工“-G=|170.7-176|=5NFac + Fhc =469 +483 = 952 N水平方向P = 4 7 WP/2=23.5Wd=15mm59毕业设计Fac =469N心二483NFra =469NF”,二176NZ=0得，见*20 =（几+凡卜10S = 952x10 = 9520n R

25、= 476 N鼠=476NZM=0 得,R.,x20 = （七+ F,）xlO垂直方向= 5x10 = 50=Rg = 25NRhy = 2.5N2）求行星齿轮轴中点处的弯矩水平面弯矩 mh = Rax xl0 = 4760 N mm = 4.76 N - m60毕业设计垂直面弯矩 Mv = R“ xlO = 25Nmm = 0.025N - m合成弯矩 m = Jm, +M； = 4.762 + 0.0252 = 4.761N m每根行星齿轮轴上所传递的扭矩为p 0 02315T = 9550x- = 9550x-= 19. IN mn11.573）按弯曲和扭转合成强度校核轴的强度。当量弯矩

26、也，小+八取折合系数二=0.6,则轴套受F1处当量弯矩R =476N鼠=476NR“y = 25 NRhy = 2.5NMh =4J6N-mMH =0.025N 加 nn61毕业设计T= = 19.1 TV mOC = 0.6一 =)4.762 +(0.6x 19.1)2 =124Nm合 成 弯 矩M =Nm%+M： =4.76?+0.0252 =4.761N ,加每根行星T = FxDz = ,颐义殁,=99000N mm = 99N mm弯 矩M = F x 19 = 2500 x 19 = 47500 Nnm = 41.5N- m弯曲和扭转合成为McaXw12.4xl030.1xl53=

27、36.76Mp a该轴满足强度要求。极限J = 225 Mpa o由第三强度理论公式。62毕业设计Mca = J4.762 +（0.6x19.1）2= 2AN -m轴的材料为Q235,抗拉强度极限=4000”，弯曲疲劳外=225凶7嗔 由第三强度理论公式。12.4x1030.1 xl53=36.76 Mpa该轴满足强度要求。卜一、行星架的设计:crca = 36.16 Mpa63毕业设计b_ = 225 Mpa(jh = 400 Mpacrccl = 36.16 Mpa轴强度满足行星架采用双侧板式结构，材料采用2 0号钢。行星架上所受的力矩为Mca = Ja/2+()2 =也7.5 2+(0.

28、6x99)2 = 76.06N m,4000TTx =jx丝经比x51 =95.808N 机 31.875行星架上所受的作用力为40007； x r =nPda4000x14.972x31.875二一939N预设行星架双侧板的厚度为5 mm,按挤压强度校核行星架的强度。cr = = 2.52Mpa A 15x5故行星架的侧板壁厚为5mm,采用45号钢，许用应力60Mpa,强度足够。十二、行星轮轴上的轴承选用与校核：由于轴的直径为15mm,故选轴承的内径为15 mm。选轴承型号为64毕业设计在卷板机上进行板材的弯曲是通过上滚轴向下移动时所产生的压力来达到 的。它们滚圆工作原理如图1.2所示。a）

29、b）c）a）对称式三辑卷板机b）不对称式三辐卷板机c）四辐卷板机图1.2滚圆机原理图用三辐弯（卷）板机弯板，其板的两端需要进行预弯，预弯长度为0.5L+（3050） mm（L为下辐中心距）。预弯可采用压力机模压预弯或用托板在滚圆机内预弯（图1.3）机内预弯（图1.3）b)a)a）用压力机模压预弯b）用托板在滚圆机内预弯图L3钢板预弯示意图1.3卷板机的发展趋势加入WTO后我国卷板机工业正在步入一个高速发展的快道，并成为国民经 济的重要产业，对国民经济的贡献和提高人民生活质量的作用也越来越大。预计 “十五”期末中国的卷板机总需求量为600万辆，相关装备的需求预计超过1000 亿元。到2010年，

30、中国的卷板机生产量和消费量可能位居世界第二位，仅次于 美国。而其在装备工业上的投入力度将会大大加强，市场的竞争也愈演愈烈，产 品的更换也要求卷板机装备工业不断在技术和工艺上取得更大的优势：1.从国家 计委立项的情况看，卷板机工业1000万以上投入的项目达近百项；2.卷板机工 业已建项目的二期改造也将会产生一个很大的用户群；3.由于卷板机的高利润，毕业设计61802型，其尺寸见总图。校核如下：计算当量1)动载荷暂选轴承为61802,其额定动载荷为C=2.1KN,额定静载荷为Co=l.3KN.(GB/T276-94)当量动载荷为 p = fpR = 1.1x476 =523.67V计算轴承寿命，由

31、于手拉葫芦轴承工作温度不取温度系数为1. 4取温度系数为1. 4T= -95.808?7-mF=-939N行星架强度足够61802 型65毕业设计C=2.1KNCo=1.3KNP=523N故符合要求。十三、起重链轮的和机架校核：起重链轮的内径为1 6 mm ,外径为2 5 mm。预设机架侧板的厚度为7mm。起重链轮的受力分析。链轮的受力分析及弯矩图:起重链轮对机架的作用力加二0得,Ex38 = bxl9 = 5000xl9 = 95000nf； =2500N F2 =2500N扭矩66毕业设计76x103/O.lxJ3 1-76xl03o.ixj3| i-f=58.44Mp链轮材料采用稀土镁球

32、磨铸铁铸造，经等高温淬火,其机械性能可达到1 3 8 0 Mpa。故其强F、= 2500 NF2 = 2500 N67毕业设计ac(l = 5SA4Mpa度满足。十四、键的选择与校核根据周径选择键的宽度，根据剪切与挤压条件强度选择键的长度。轴径12mm，选择的键宽为4mm，长度为2 0 mm. 根据挤压强度条件验算键的强度。4T 一=(。 dhl4T 4x14.97x1000p dhl 12x4x20 故键的强度足够。=62.315Mpa120Mpa68毕业设计起重链轮强度足够d=12mmb=4mml=20mm(J p =63Mpa键强度足够69毕业设计参考文献.王洪欣，机械原理。南京：东南大

33、学出版社，20052 .程志红，唐大放，机械设计课程上机与设计。南京：东南大学出 版社，2006.程志红，机械设计。南京：东南大学出版社，20063 .陈秀宁，机械基础。杭州：浙江大学出版社，2 001.饶振刚，行星传动设计，北京：机械工业出版社，20004 .吴宗泽，机械设计手册，北京：机械工业出版社，2 000双击下载CAD图纸：胡鹏设计.dwg70毕业设计71毕业设计促使各地政府都纷纷投资（国家投资、外资和民间资本）卷板机制造。其次，跨 国公司都开始将最新的车型投放到中国市场，并计划在中国加大投资力度，扩大 产能，以争取中国更大的市场份额。民营企业的崛起以及机制的敏锐使其成为卷 板机工业

34、的新宠，民营企业已开始成为卷板机装备市场一个新的亮点。卷板机制造业作为机床模具产业最大的买方市场,其中进口设备70%用于卷 板机，同时也带动了焊接、涂装、检测、材料应用等各个行业的快速发展。卷板 机制造业的技术革命，将引起装备市场的结构变化：数控技术推动了卷板机制造 企业的历史性的革命，数控机床有着高精度、高效率、高可靠性的特点，引进数 控设备在增强企业的应变能力、提高产品质量等方面起到了很好的作用，促进了 我国机械工业的发展。因此，至2010年，卷板机工业对制造装备的需求与现在 比将增长12%左右，据预测，卷板机制造业：对数控机床需求将增长26%；对 压铸设备的需求将增长16%；对纤维复合材

35、料压制设备的需求增长15%；对工 作压力较高的挤或冲压设备需求增长12%；对液压成形设备需求增长8%；对模 具的需求增长36%；对加工中心需求增长6%；对硬车削和硬铳消机床的需求增 长18%；对切割机床的需求增长30%；对精密加工设备的需求增长34%；对特 种及专用加工设备需求增长23%；对机器人和制造自动化装置的需求增长13%； 对焊接系统设备增长36%；对涂装设备的需求增长8%,对质检验与测试设备的 需求增长16%o在今后的工业生产中，卷板机会一直得到很好的利用。它能节约大量的人力 物力用以弯曲钢板。可以说是不可缺少的高效机械。时代在发展，科技在进步， 国民经济的高速发展将对这个机械品种提

36、出越来越高的要求，将促使这个设计行 业的迅速发展。毕业设计第2章方案的论证及确定2.1 方案的论证一般情况下，一台卷板机所能卷制的板厚，既工作能力，是指板材在冷态下, 按规定的屈服极限卷制最大板材厚度与宽度时的最小卷桶直径的能力，热卷可达 冷卷能力的一倍。但近年来，冷卷的能力正日益提高。结合上章卷板机的类型，拟订了以下几种方案，并进行了分析论证。2.1.1 方案1双程卷板机双辐卷板机的原理如图2.1所示：1 .上辐2.工件3.下辑图2.1双辐卷板机工作原理图上辐是钢制的刚性辐，下辐是一个包有弹性的辐，可以作垂直调整。当下辐 旋转时，上辑及送进板料在压力作用下，压人下辐的弹性层中，使下辐发生弹性

37、 变形。但因弹性体的体积不变，压力便向四面传递，产生强度很高，但分布均匀 的连续作用的反压力，迫使板料与刚性辐连续贴紧，目的是使它随着旋转而滚成 桶形。上辐压人下辐的深度，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。根据实验研究，压下量越大，板料弯曲半径越小；但当压人量达到某10毕业设计一数值时，弯曲半径趋于稳定，与压下量几乎无关，这是双辑卷板机工艺的一个 重要特征。双辐卷板机具有的优点：1.板料不需要预弯成形，因此生产率高；2.可以弯 曲多种材料，机器结构简单。缺点：1.对于不同弯度的制品，需要跟换相适应的 上棍，因而不适用多品种，小批量生产。2.可弯曲的板料厚度系列受到一定限

38、制，目前一般只能用于10mm以下的板料。2.1.2 方案2三辐卷板机三辐卷板机是目前最普遍的一种卷板机。利用三辐滚弯原理，使板材弯曲成 圆形，圆锥形或弧形工作。1 .对称三辐卷板机特点结构简单、紧凑，质量轻、易于制造、维修、投资小、两侧辐可以做的很近。 形成较准确，但剩余直边大。一般对称三辐卷板机减小剩余直边比较麻烦。2 .不对称三辑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，辐筒受力较大， 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：图2.2三辐卷板机工作原理图对称式三辐卷板机剩余直边为两下辐中心距的一半。但为

39、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620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。不对称三辐卷板机，剩余直边小于两下辑中心的一半，如图2.2所示，它主 要卷制薄筒（一般在32x3000以下）。2.1.3 方案3四辑卷板机其原理如图2.311毕业设计它有四个辐，上辐是主动辐，下辐可上下移动，用来夹紧钢板，两个侧辐可 沿斜线升降，在四辑卷板机上可进行板料的预弯工作，它靠下辑的上升，将钢板 端头压紧在上、下辐之间。再利用侧辐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

40、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。上下辐夹持力使工件受氧 化皮压伤严重。两侧辐相距较远，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，再根据三辑卷板机的不 同类型所具有的特点，最后形成我的设计方案，12x2000对称上调三辐卷板机。双辐卷板机不需要预弯、结构简单，但弯曲板厚受限制，只适合小批量生产。 四辐卷板机结构复杂造价又高。虽然三辐卷板机不能预弯，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，双辐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。四辐