三辊卷板机设计 大学毕业设计.docx

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中国矿业大学徐海学院

本科生毕业论文

姓

名：

学

号：

学

院：

专

化

业：

机械工程及其自动

论文题目：

三辊卷板机设计

专

题：

指导教师：

称：

讲师

职

2012年

6月

徐州

中国矿业大学徐海学院毕业论文任务书

专业年级

学号 学生姓名

任务下达日期：

2011年

12月

14日

毕业论文日期：

2011年12月20日至

2012年

6月

5日

毕业论文题目：

三辊卷板机设计

毕业论文专题题目：

毕业论文主要内容和要求：

1）该设备主要由辊子、机身、动力传递部件和电机等组成。

首先分析

了对称式三辊卷板机的受力情况，在对卷板过程变形能力参数分析的基础上，将其受力与设备的驱动功率直接建立联系，建立数学模型，通过功能转换计算，得出了卷板机主驱动功率并确定了辊子的结构和尺寸，然后确定了主、副传动系统的传动方案，并对其中主减速器、蜗轮蜗杆、丝杠螺母副等关键部件进行了设计和校核。

2）总图质量不低于三张A0，说明书不低于两万字，外文翻译不低于

3000字。

指导教师签字：

郑

重

声

明

本人所呈交的毕业论文，是在导师的指导下，独立进行研究所取得的成

果。

所有数据、图片资料真实可靠。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容

外，本毕业论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。

对本论文所涉及

的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。

本

论文属于原创。

本毕业论文的知识产权归属于培养单位。

本人签名：

日期：

中国矿业大学徐海学院毕业论文指导教师评阅书

指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能

力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工

作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：

成

绩：

指导教师签字：

年

月

日

中国矿业大学徐海学院毕业论文评阅教师评阅书

评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运

用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创

新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同

意答辩等）：

成

绩：

评阅教师签字：

年

月

日

答

辩

情

况

回 答 问 题

提 出 问 题

正确

基本 有一

正确 般性

错误

有原则性错误

没有回答

答辩委员会评语及建议成绩：

中国矿业大学徐海学院毕业论文答辩及综合成绩

答辩委员会主任签字：

年

月

日

学院领导小组综合评定成绩：

学院领导小组负责人：

年

月

日

摘

要

卷板机是一种将金属板材卷弯成筒形、弧形或其他形状工件的通用设

备。

该产品广泛用于锅炉、造船、石油、化工、木工、金属结构及其它机械制造行业。

本文设计的是三辊卷板机。

通过对几种运动方案的分析比较，最终决定采用设计加工尺寸为12´2000的对称式三辊卷板机。

该设备主要由辊子、机身、动力传递部件和电机等组成。

通过已知设计参数确定了辊子的直径和长度，然后确定上辊和下辊的传动方案。

为了保证下面两辊的同步运动，采用减速器输出轴安装齿轮与下辊的齿轮成角度啮合，上辊采用蜗轮蜗杆保证两端的上下运动。

然后对辊子、齿轮、轴、键等关键零件进行了强度校核，最后进行了机架的设计。

通过本次设计，对三棍卷板机的组成原理及结构有了深刻的认识，设计

结果与实际相符，满足使用要求。

关键词：

卷板机；

减速器；压下系统；蜗轮蜗杆

Abstract

Bendingmachineisageneralequipmentofthesheetmetalvolumebentcylindrical,curvedorothershapeoftheworkpiece.Theproductiswidelyusedintheboiler,shipbuilding,petroleum,chemical,woodworking,metalstructuresandothermachinerymanufacturingindustry.

Thistextdesignsisthree-rollbendingmachine.Throughtheanalysisofseveralsportsprograms,andultimatelydecidedtoadoptthedesignandprocessingdimensionsof12×2000symmetricthreerollercoilingmachine.Theequipmentmainlyconsistsofroller,body,powertransmissioncomponentsandmotor.ThroughtheknowndesignparametersIdeterminedthediameterandthelengthoftheroller,andthendeterminedtheupperrollerandlowerroller’sdrivingprogram..Inordertoensurethesynchronousmovementofthelowertworollerandtheupanddownmovementofthebothendsoftheupperroller,Iadoptedtothegearreduceroutputshaftmountinggearandlowerrollersangledmeshdesign

andthewormandwormgear.ThenIhavethestrengthchecktotherollers,gears,shaft,keyandsomeofcriticalpartsandfinallytherackdesign.

Throughthedesignprincipleandstructureofthecompositionofthethree-rodcoilingmachinewithadeepunderstandingofthedesignresultsandtheactualmeettherequirements.

Keywords：

rollingmachine;reducer;pressuresystem;worm.

目

录

1绪论 1

1.1概述 1

1.2卷板机的原理 3

1.2.1卷板机的运动形式 3

1.2.2弯曲成型的加工方式 4

1.3卷板机的发展趋势 7

2总体设计方案的确定 9

2.1方案的论证 9

2.1.1方案1双辊卷板机 9

2.1.2方案2三辊卷板机 10

2.1.3方案3四辊卷板机 11

2.2方案的确定 12

2.3本章小结 12

3传动系统设计 13

3.1传动方案的分析及确定 13

3.1.1齿轮传动 13

3.1.2带传动 14

3.2传动系统的确定 15

3.2.1主传动系统的确定 15

3.2.2副传动系统的确定 15

3.3本章小结 16

4下辊驱动系统的设计 17

4.1上下辊的参数选择计算 17

4.2主电机的功率确定 18

4.2.1受力分析 18

4.2.2主电机功率的确定 20

4.3本章小结 21

5减速器的设计计算 22

5.1传动方案的分析和确定 22

5.2减速器传动装置总的传动比和各级传动比的分配 22

5.2.1总的传动比 22

5.2.2传动比的分配 22

5.3传动装置各轴的参数计算 23

5.3.1各轴转速 23

5.3.2各轴功率 23

5.3.3各轴转矩 24

5.4齿轮传动设计与校核 24

5.4.1高速级齿轮设计 24

5.4.2中速级齿轮设计 28

5.4.3低速级齿轮设计 32

5.5轴的设计与校核 36

5.5.1轴3的设计 36

5.5.2轴4的设计 37

5.5.3轴2的设计 38

5.5.4轴1的设计 39

5.5.5轴的校核 40

5.6轴承的选择与校核 46

5.6.1轴承的选择 46

5.6.2轴承的校核 46

5.7各轴上键的选择与校核 48

5.7.1键的选择 48

5.7.2键的校核 48

5.8本章小结 49

6压下系统的设计 50

6.1电机选择 50

6.1.1驱动功率计算 50

6.1.2电动机选型 50

6.2螺旋副设计与校核 51

6.3蜗轮蜗杆设计与校核 52

6.3.1参数计算 52

6.3.2蜗杆机构设计及校核 53

6.4上、下辊的设计与校核 56

6.4.1上、下辊的结构设计 56

6.4.2上下辊结构优化设计 56

6.4.3上、下辊校核 58

6.5本章小结 60

7机架的设计 61

7.1全焊钢结构的优点 61

7.2机架参数的确定 61

7.3机架的焊接工艺 61

7.4本章小结 62

8结论 63

参考文献 64

英文原文 65

中文译文 72

致 谢 75

1绪论

1.1概述

卷板机是一种将金属板材卷弯成筒形、弧形或其他形状工件的通用设

备。

根据三点成圆的原理，利用工作辊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、化工、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。

凡是钢材成型为圆柱型，几乎都用卷板机辊制。

其在汽车、军工等各个方面都有应用。

根据不同的要求，它可以辊制出符合要求的钢柱，是一种相当实用的器械。

在国外一般以工作辊的配置方式来划分。

国内普遍以工作辊数量及调整形式等为标准实行混合分类，一般分为：

1）、三辊卷板机：

包括对称式三辊卷板机、非对称式三辊卷板机、水平下调式三辊卷板机、倾斜下调式三辊卷板机、弧形下调式