1、毕业设 计 1 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
2、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、 弧形下调式三辊卷板机和垂直下调式三辊卷板机等。 2、四辊卷板机：分为侧辊倾斜调整式四辊卷板机和侧辊圆
3、弧调整式四辊卷板机。 3、 特殊用途卷板机： 有立式卷板机、 船用卷板机、 双辊卷板机、 锥体卷板机、 多 辊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 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辊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辊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
4、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 设备允许的前提毕业设 计 2 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 1.2.1 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 板机的上辊和 下辊对加 工板材的旋转 、弯折等 运动，主运动 完成
5、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 上辊的升降、 翘起以及 倒头架的翻转等 形式的运动。 该机构形式为 三辊对称 式,上辊在两 下辊中央 对称位置作垂 直升降运 动,通过丝杆 丝母蜗 杆传动而获得,两下辊作旋转运动, 通过减速机的输出齿轮与下辊齿轮啮合, 为 卷制板材提供扭矩。 图 1.1 三辊 卷板 机工 作原理 图 由图 1.1：主运动指上辊绕 O1 ，下辊分别绕 O2 、O3 作顺时针或逆 时针旋转。辅 运动指上辊的上升或下降运动，以及上辊在 O1 垂直平面的上翘、翻边运动等。 1.2.2 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
6、（ 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，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。 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。 毕业
7、设 计 3 a ） b ） c ） a）对称 式三 辊卷 板机 b）不对 称式 三辊 卷板 机 c）四辊 卷板 机 图 1.2 滚 圆机 原理 图 用三辊弯 （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 为下辊中心距） 。 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）a） b ） a）用压 力机 模压 预弯 b ）用托 板在 滚圆 机内预 弯 图 1.3 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
8、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，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，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
9、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 。民营企业的崛毕业设 计 4 起以及机制的 敏锐使其 成为卷板机工 业的新宠 ，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
10、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 车削和硬铣消机床的需求增长 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%
11、； 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% 。 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 5 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
12、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 双辊卷板机 双辊卷板机的原理如图 2.1 所示： 1. 上辊 2. 工件 3. 下辊 图 2.1 双辊 卷 板机 工作 原理 图 上辊是钢制 的刚性 辊，下辊是 一个包有 弹 性的辊，可 以作垂直 调 整。当下辊 旋转 时，上辊及送 进板料在 压力作用下， 压人下辊 的弹性层中， 使下辊发 生弹性变形。但 因弹性体的体 积不变， 压力便向四面 传递，产 生强
13、度很高， 但分布均 匀的连续作用的 反压力，迫使 板料与刚 性辊连续贴紧 ，目的是 使它随着旋转 而滚成桶 形。上辊压人下 辊的深度，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 人量达到某一 数值时， 弯曲半径趋于稳 定，与压下量几乎无关，这是双辊卷板机工艺的一个重要特征。 双辊卷板机具有的优点： 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制，
14、 目前一般只 能1 2 3 毕业设 计 6 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
15、形式有关。如图 2.2 所示： 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 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 323000 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 对称弯 曲时 不对称 弯曲 时 t1 t2 毕业设 计 7 它有四个辊 ，上辊是 主 动辊，下辊 可上
16、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
17、型所具有的特点，最后形成我的设计方案，122000 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。 毕业设 计 8 第 3 章 传动设 计 对称上调式三辊卷
18、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
19、 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： 毕业设 计 9 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
20、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： 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
21、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。 上辊传 动压 下系 统 下辊住 传动 系统 毕业设 计 10 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： s =235MPa 抗拉强度： b =420MPa 辊材： 50Mn 屈服强度： s =930MPa 抗拉强度： b =1080MPa 硬度
22、：HBS 229 HB 板厚： 6 12 s = mm 板宽：b=2000mm 滚筒与板料间的滑动摩擦系数： 18 . 0 = m 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： 05 . 0 = m 板料截面形状系数： 5 . 1 1 = K 板料相对强化系数： 6 . 11 0 = K 板料弹性模量： E=2.0610 6 MPa 卷板速度： 6 V m/min 2. 确定卷板机基本参数 14 下辊中心矩： ( )s t 40 12 = =390mm 上辊直径： 11 1.3 1.1 a Dt = =300mm 下辊直径： ( ) a c D D 9 . 0 8 .
23、 0 = =240mm 上辊轴直径： ( ) a a D d 6 . 0 5 . 0 = =180mm 下辊轴直径： ( ) c c D d 6 . 0 5 . 0 = =130mm 最小卷圆直径： ( ) a n D D 5 . 2 25 . 1 = =600mm 筒体回弹前内径： 12 1 2 /2 n s D D D K SK D ES = + （ ） =506.607mm 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 5
24、18 . 1266 4 . 0 607 . 506 4 . 0 = = = n D D mm 毕业设 计 11 0.4 0.4 1266.518 12 639.259 22 n DS R + + = = = mm 0.4 0.4 390 22 sin 0.235 639.259 6 120 2 2 c t s D R = = = + +0.4 0.242 tg = 2）板料由平板开始弯曲时的初始弯矩 M 147 11 1.5 4.8 10 235 1.692 10 s M KW = = kgfmm W 为板材的抗弯截面模 量。 22 4 2000 12 4.8 10 66 BS W = = =
25、 3）板料变形 40% 时的最大弯矩 M 0.40 0.4 1 0.4 () 2 KS MK W R = + s 4 11.6 12 (1.5 ) 4.8 10 235 2 639.259 =+ 7 1.815 10 = kgfmm 4） 板 料 从 0.4 1 n RR M 卷制到 时的变形弯矩 1 1 0.4 0.4 0 11 ( )( ) 4 c n D M MM RR = + 76 1 1 240 (1.692 1.815) 10 3.292 10 639.259 4 = + = kgfmm 上辊受力： ( ) 7 5 0.4 0.4 0.4 0.4 2 2 1.815 10 2.32
26、5 10 639.259 6 0.242 2 a M P S R tg = = = + + kgf 下辊受力： ( ) 7 5 0.4 0.4 0.4 0.4 1.815 10 1.197 10 639.259 6 0.235 2 c M P S R Sin = = = + + kgf 5）消耗于摩擦的摩擦阻力矩 2 n M ( ) 2 0.4 0.4 2 2 ac n a c a cc a dD M f P P mP mPd D =+ + 毕业设 计 12 ( ) 55 5 180 240 0.8 2.325 1.192 2 10 0.06 2.325 10 0.06 1.197 10 13
27、0 2 300 = + + + = 6 2.315 10 kgfmm 6）板料送进时的摩擦阻力矩 T M ( ) 2 2 ca T ac a a Dd M f P P mP D =+ ( ) 55 180 240 0.8 3.292 2.325 2 10 0.06 3.292 10 2 300 = + + 6 1.381 10 = kgfmm 7）拉力在轴承中所引起的摩擦阻力矩 3 n M ( ) ( ) 1 55 3 130 32.92 13.81 10 0.06 1.519 10 240 nT c n c M M md M D + = = + = kgfmm 8）卷板机送进板料时的总力矩
28、p M 56 0.18 1.197 10 240 5.171 10 p cc M mP D = = = kgfmm 9）卷板机空载时的扭矩 4 n M : 1 G ：板料重量 G 1 : 22 6 1 7.8 10 22 22 nn DD SS Gb = + 22 6 600 12 600 12 2000 7.8 10 588.106 22 22 = + = kg 2 G ：联轴器的重量 8 : 选 ZL10 ， 2 G =180.9kg3 G ：下辊重量: 2 6 3 240 2 2 7.8 10 2500 1764.318 2 G = = = kg ( ) 4 123 2 c n d M
29、mG G G = + ( ) 3 130 0.06 588.106 180.9 1764.318 9.88 10 2 = + = kgfmm 10）卷板时板料不打滑的条件： 14 n Tn p M MM M + 毕业设 计 13 6 63 14 3.292 10 1.381 10 9.88 10 n Tn M MM += + 6 4.682 10 = kgfmm 6 5.171 10 p M = kgfmm 因为 14 n Tn p M MM M + ，所以满足。 11 ）驱动功率： 6 1234 5.769 10 nn n n n MMM M M =+= kgfmm 2 2 qn c dV
30、N M Pf D =+ （ ） 65 2 0.1 5.769 10 3.522 10 0.8 0.06 75 7.954 240 0.8 = + + = （ ） kw 2. 成形 70% 时 1）板料成型 70% 的基本参数 0.7 506.607 723.724 0.7 0.7 n D D = = = mm 0.7 0.7 367.862 2 n DS R + = = mm 0.7 0.7 390 22 0.395 367.862 6 120 22 c t Sin D S R = = = + +0.7 0.429 Tg = 2）板料变形 70% 时的最大弯矩 M 0.74 0 0.7 0.7
31、 11.6 12 1.5 4.8 10 235 (2 ) 2 367.862 s KS MK W R =+ =+ 7 1.905 10 = kgfmm 7 5 0.7 0.7 0.7 0.7 2 2 1.905 10 2.376 10 12 (367.862 ) 0.429 2 2 a M P S R Tg = = = + + kgf 7 5 0.7 0.7 0.7 0.7 1.905 10 1.289 10 12 (367.862 ) 0.395 2 2 c M P S R Sin = = = + kgf 3）板料从 0.4 0.7 1 n RR M 变化到 时 的 板料变形弯矩 毕业设 计
32、 14 ( ) 4 1 1 4 . 0 7 . 0 7 . 0 4 . 0 1 c n n D R R M M M + = ( ) 76 1 1 240 1.851 1.905 10 2.601 10 367.862 639.259 4 = + = kgfmm 4）消耗于摩擦的扭矩 2 n M ( ) 2 2 2 ac n a c a cc a dD M f P P MP MP d D =+ + ( ) 5 55 180 240 0.8 2.376 2 1.289 10 0.06 2.376 10 0.06 1.289 130 10 2 300 = + + + 6 2.428 10 = kgf
33、mm 5）板料送进时的摩擦阻力矩 T M ( ) 2 2 cc T ac a a dD M f P P MP D =+ 5 56 180 240 0.8 (2.736 2 1.289) 10 0.06 2.736 10 1.423 10 2 300 = + + = kgfmm 6）拉力在轴承中所引起的摩擦损失 3 n M ( ) ( ) 66 31 130 2.601 10 1.423 10 0.06 240 c n nT c d M M Mm D =+ = + 5 1.308 10 = kgfmm 7）机器送进板料时的总力矩 p M 56 0.18 1.289 10 240 5.568 10
34、 p cc M MP D = = = kgfmm 8）卷板机空载时的扭矩 3 4 9.88 10 n M = kgfmm 9）板料不打滑的条件 63 6 14 2.601 10 9.88 10 1.423 10 nnT MMM += + 6 4.033 10 = kgfmm 因 14 nn TP MM MM + ，所以满足。 10）驱动功率 1234 nn n n n MMM M M =+ 66 (2.601 2.428 0.1308 0.00988) 10 5.169 10 = + + + = kgfmm 毕业设 计 15 2 2 qn c dV N M Pf D =+ （ ） 65 2 0
35、.1 5.169 10 3.665 10 0.8 0.06 75 7.408 240 0.8 = + + = （ ） kw 3.成形 90% 时 1） 板料成型 90% 的基本参数 0.9 506.607 562.899 0.9 0.9 n D D = = = mm 0.9 562.899 12 287.45 2 R + = = mm 0.9 0.9 2 0.472 22 c t Sin D S R = = +0.9 0.535 Tg = 2）板料变形为 90% 时的最大弯矩 M 0.94 0 0.9 1 0.9 11.6 12 1.5 4.8 10 235 2 2 287.45 s KS M
36、K W R =+ =+ 7 1.965 10 = kgfmm 7 5 0.9 0.9 0.9 0.9 2 2 1.965 10 2.503 10 12 (287.45 ) 0.535 2 2 a M P S R Tg = = = + + kgf 7 5 0.9 0.9 0.9 0.9 1.965 10 1.419 10 12 (287.45 ) 0.472 2 2 c M P S R Sin = = = + + kgf 3）板料从 0.7 0.9 1 n RR M 变 化到 时 的 板料变形弯矩 ( ) 1 0.7 0.9 0.9 0.7 11 4 c n D M MM RR =+ 7 1 1
37、 240 (1.905 1.965) 10 287.45 367.862 4 = + 6 1.766 10 = kgfmm 4）消耗于摩擦的扭矩 2 n M 毕业设 计 16 ( ) 2 2 2 ac n a c a cc a dD M f P P mP mP d D =+ + ( ) 55 5 180 240 0.8 2.503 1.419 2 10 0.06 2.503 10 0.06 1.419 10 130 2 300 = + + + 6 2.615 10 = kgfmm 5）板料送进时的摩擦阻力矩 T M ( ) 2 2 ca T ac a a Dd M f P P mP D =+
38、( ) 45 180 240 0.8 2.503 1.419 2 10 0.06 2.503 10 2 300 = + + 6 1.509 10 = kgfmm 6）拉力在轴承中所引起的摩擦损失 3 n M ( ) ( ) 1 6 3 130 1.766 1.509 10 0.06 240 nT c n c M M Md M D + = = + 5 1.064 10 = kgfmm 7）机器送进板料时的总力矩 p M 5 0.18 1.149 10 240 p cc M MP D = = 6 4.964 10 = kgfmm 8）卷板机空载时的扭矩 4 n M 3 4 9.88 10 n M
39、= kgfmm 9）卷制时板料不打滑的条件： 14 n Tn p M MM M + 6 63 6 14 1.766 10 1.509 10 9.88 10 3.285 10 n Tn M MM += + += kgfmm 6 4.964 10 p M = kgfmm 因 14 nn TP MM MM + ，所以满足。 10）驱动功率 1234 nn n n n MMM M M =+ 5 (17.66 26.15 1.064 0.0988) 10 =+ 6 4.497 10 = kgfmm 毕业设 计 17 2 2 qn c dV N M Pf D =+ （ ） 65 2 0.1 4.497 1
40、0 4.468 10 0.8 0.06 75 7.151 240 0.8 = + + = （ ） kw 4 成形 100% 时 1）板料成型 100% 的基本参数 1.0 506.607 D = mm 1.0 259.304 R = mm 1.0 1.0 2 0.506 22 c t Sin D S R = = +1.0 0.587 Tg = 2）板料变形为 100% 时的最大弯矩 M 1 。0s W R S K K M + = 2 0 . 1 0 0 . 1 4 11.6 12 (1.5 ) 4.8 10 235 2 259.304 =+ 7 1.995 10 = kgfmm 3）板料从 0
41、.9 1.0 1 n RR M 变化到 时的板料变形弯矩 ( ) 4 1 1 9 . 0 0 . 1 0 . 1 9 . 0 1 c n n D R R M M M + = 7 1 1 240 (1.965 1.995) 10 259.304 287.45 4 = + 5 8.972 10 = kgfmm 7 5 1.0 1.0 1.0 1.0 2 2 1.995 10 2.972 10 12 (259.304 ) 0.506 2 2 a M P S R Tg = = = + + kgf 7 4 1.0 1.0 1.0 1.0 1.995 10 1.281 10 12 (259.304 ) 0
42、.587 2 2 c M P S R Sin = = = + + kgf 4）消耗于摩擦的扭矩 2 n M ( ) 2 2 2 ac n ac a c a dD M f P P mP mP d D =+ + ( ) 55 5 180 240 0.8 2.972 1.281 2 10 0.06 2.972 10 0.06 1.281 10 130 2 300 = + + + 毕业设 计 18 6 2.725 10 = kgfmm 5）板料送进时的摩擦阻力矩 T M ( ) 2 2 ca T ac a a Dd M f P P mP D =+ ( ) 55 180 240 0.8 2.972 1.
43、281 2 10 0.06 2.972 10 2 300 = + + 6 1.727 10 = kgfmm 6）拉力在轴承中所引起的摩擦损失 3 n M ( ) ( ) 1 54 3 130 8.972 17.27 10 0.06 8.529 10 240 nT c n c M M md M D + = = + = kgfm m 7）机器送进板料时的总力矩 p M 56 0.18 1.281 10 240 5.534 10 p cc M MP D = = = kgfmm 8）空载时的扭矩 3 4 9.88 10 n M = kgfmm 9）板料不打滑的条件 14 n Tn p M MM M +
44、 53 6 6 14 8.972 10 9.88 10 1.727 10 2.634 10 nnT MMM += + = kgfmm 6 5.534 10 p M = kgfmm 因为 14 nn TP MM MM + ，所以满足。 10）驱动功率 1234 nn n n n MMM M M =+ 56 (8.972 27.25 8.529 0.0988) 10 4.485 10 = + + + = kgfmm 2 2 qn c dV N M Pf D =+ （ ） 65 2 0.1 4.485 10 4.253 10 0.8 0.06 75 7.019 240 0.8 = + + = （ ）
45、 kw 毕业设 计 19 综合上述的计算结果总汇与表 4.1 表 4.1 计算结果总汇 成 形量 计算结 果 40% 70% 90% 100% 简体直 径（mm ） 1266.518 723.724 562.899 506.607 简体曲 率半 径 R (mm) 639.259 367.862 287.45 259.304 初始变 形弯 矩 M 1 (kgfmm) 1.69210 7村料受 到的 最大 变形 弯矩 M(kgfmm) 1.81510 71.90510 71.96510 71.99510 7上辊受 力 P a (kgf) 2.32510 52.37610 52.50310 52.9
46、7210 5下辊受 力 P c (kgf) 1.19710 51.28910 51.41910 51.28110 5村料变 形弯 矩 M n1 (kgfmm) 3.29210 61.86910 61.76610 68.97210 5摩擦阻 力扭 矩 M n22.32110 62.42810 62.61510 62.72510 6材料送 进时 摩擦 阻力 扭矩 M T1.38110 61.42310 61.50910 61.72710 6空载力 矩 M n49.8810 3拉力引 起摩 擦扭 矩 M n31.51910 51.30810 51.06410 58.52910 4M n1 +M T + M n44.68210 64.03310 63.28510 62.63410 6总 力矩 M p5.17110 65.56810 64.96410 65.53410 6驱动力
