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河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 摘 要 本設(shè)計是關(guān)于礦用U型鋼支架滾壓成型修復(fù)機的設(shè)計，通過對比各種滾彎成型原理，最終確定利用側(cè)輥擺動式四輥滾彎成型原理，主要對主副輥及減速器部分進行了較為詳細的設(shè)計計算。 首先對各種滾彎成型原理進行了分析比較，選定類型，然后對各輥（主要是主副輥）進行分析設(shè)計。側(cè)輥擺動式四輥滾彎成型原理是由主副輥對滾，為滾彎U型鋼提供動力，能夠連續(xù)滾彎，經(jīng)濟高效。 設(shè)計中的減速器是三級展開式圓柱齒輪減速器。齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），校核齒輪、軸、鍵、軸承確保實際可行。 關(guān)鍵詞：U型鋼 四輥 修復(fù)機 減速器 齒輪 ABSTRACT This design is about the machine that stents roll forming repair U shaped steel. After comparing various principles, I finally determination using the side roller swing four roll bending forming principle. In the design， I did a detailed calculation for the roller gears. First of all，I compared various principles of roll bending and selected the types, then I design the mainly analyzes main and vice roller. Side roller swing four rolls bending forming principle by lord to roll. Vice roller to roll bending U sections provide motivation for continuous rolling, curved, economic efficiency. The last part of the paper is about decelerator which is choosing triple expanding column gear construction. The material of gear is 40Cr（hardening）.The gears，axes，bearings are checked， so to confirm this design this design is practical. Key words：U shaped steel Four rolls Repair machine Decelerator Gear 目 錄 緒 論 - 1 - 1.1 概述 - 1 - 1.2 卷板機的原理 - 2 - 1.2.1 卷板機的運動形式 - 2 - 1.2.2 彎曲成形的加工方式 - 3 - 1.3 卷板機的發(fā)展趨勢 - 4 - 第二章 方案的論證及確定 - 6 - 2.1 方案的論證 - 6 - 2.1.1 方案1 雙輥卷板機 - 6 - 2.1.2 方案2 三輥卷板機 - 7 - 2.1.3 方案3 四棍卷板機 - 8 - 2.2 方案的確定 - 9 - 2.3 本章小結(jié) - 9 - 第三章 側(cè)輥擺動方案的確定 - 10 - 3.1 u型鋼滾彎加工的步驟和過程 - 10 - 3.2 主傳動方案的機構(gòu)設(shè)計 - 11 - 3.2.1 主傳動達到的技術(shù)指標 - 11 - 3.2.2 主傳動設(shè)計方案 - 11 - 3.3 控制系統(tǒng)方案選擇 - 12 - 3.4 液壓系統(tǒng)的傳動原理 - 12 - 3.5 本章小結(jié) - 12 - 第四章 傳動設(shè)計 - 13 - 4.1 傳動方案分析 - 13 - 4.1.1 齒輪傳動 - 13 - 4.1.2 皮帶傳動 - 14 - 4.2 傳動系統(tǒng)的確定 - 15 - 4.3 本章小結(jié) - 15 - 第五章 動力設(shè)計 - 15 - 5.1 主傳動系統(tǒng)液壓馬達的選擇 - 15 - 5.1.1 主副輥參數(shù)的選擇計算 - 15 - 5.1.2 液壓馬達的功率確定 - 16 - 第六章 減速器設(shè)計 - 23 - 6.1 傳動方案擬定 - 23 - 6.2 減速器總傳動比及其分配 - 23 - 6.2.1 總傳動比 - 23 - 6.2.2 傳動比的分配 - 24 - 6.3 各軸參數(shù)計算 - 25 - 6.3.1 各軸轉(zhuǎn)速計算 - 25 - 6.3.2 各軸扭矩計算 - 25 - 6.3.3 各軸功率計算 - 25 - 6.4 齒輪傳動設(shè)計 - 26 - 6.4.1 一級變速齒輪設(shè)計 - 26 - 6.4.2 二級變速齒輪設(shè)計 - 31 - 6.4.3 三級變速齒輪設(shè)計 - 34 - 6.4.4 齒輪設(shè)計結(jié)果匯總 - 38 - 6.5 軸的設(shè)計校核 - 39 - 6.5.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 39 - 6.6 軸承的選型 - 41 - 6.7 鍵的選型及校核 - 41 - 6.8 減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和齒輪、軸承的潤滑 - 43 - 6.8.1 箱體參數(shù) - 43 - 6.8.2 齒輪、軸承的潤滑 - 44 - 第七章 液壓系統(tǒng)設(shè)計 - 45 - 7.1 液壓系統(tǒng)工作要求 - 45 - 7.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計參數(shù) - 45 - 7.3 液壓執(zhí)行元件載荷分析 - 45 - 7.3.1 各液壓缸載荷計算 - 45 - 7.3.2 液壓馬達參數(shù) - 47 - 7.4 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計算 - 47 - 7.4.1 初選系統(tǒng)工作壓力 - 47 - 7.4.2 計算液壓缸的主要機構(gòu)尺寸 - 47 - 7.4.3 計算液壓馬達排量 - 48 - 7.5 計算液壓執(zhí)行元件的實際最大工作壓力 - 49 - 7.7制定系統(tǒng)方案及擬定液壓系統(tǒng)圖 - 49 - 7.7.1制定系統(tǒng)方案 - 49 - 7.7.2 系統(tǒng)所需回路分析 - 49 - 7.7.3 擬定液壓系統(tǒng)圖 - 52 - 7.8 液壓元件的選擇 - 52 - 7.8.1 液壓泵的選擇 - 52 - 7.8.2 電動機功率的確定 - 53 - 7.8.3 液壓馬達的選擇 - 54 - 7.8.4 液壓閥的選擇 - 54 - 7.8.5 液壓管道內(nèi)徑計算 - 55 - 7.8.6 確定油箱有效容積 - 56 - 7.9 液壓系統(tǒng)性能驗算 - 56 - 7.9.1 液壓系統(tǒng)壓力損失： - 56 - 7.9.2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計算 - 58 - 結(jié) 論 - 59 - 參考文獻 - 60 - 致 謝 - 61 - 附錄： - 62 - 外文資料與中文翻譯 - 62 - 緒 論 1.1 概述 機械加工行業(yè)在我國有著舉足輕重的地位，它是國家的國民經(jīng)濟命脈。作為整個工業(yè)的基礎(chǔ)和重要組成部分的機械制造業(yè)，任務(wù)就是為國民經(jīng)濟的各個行業(yè)提供現(xiàn)金的機械裝備和零件。他的規(guī)模和水平是反映國家的經(jīng)濟實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標志，因此非常值得重視和研究。 礦用u型鋼成型修復(fù)機是將礦用鋼材彎曲成u形的機械設(shè)備，根據(jù)三點成員的原理，利用工件相對位置變化和旋轉(zhuǎn)運動使鋼材產(chǎn)生連續(xù)的塑性變形，以獲得預(yù)訂形狀的工件。 礦用u型鋼成型修復(fù)機作為一個特殊的機器，在礦山機械加工中占有重要的地位。凡是礦井都必不可使的要用到礦用u型鋼，而礦用u型鋼起支撐作用，又非常容易變形，所以礦用u型鋼成型修復(fù)機將成為礦山機械的一顆新星。 礦用u型鋼成型修復(fù)機成型原理同卷板機，以下分析原理類比卷板機做詳細介紹。 卷板機在國外一般以工作輥的配置方式來劃分。國內(nèi)普遍以工作輥數(shù)量及調(diào)整形式等為標準實行混合分類，一般分為： 三輥卷板機：包括對稱式三輥卷板機、非對稱式三輥卷板機、水平下調(diào)式三輥卷板機、傾斜下調(diào)式三輥卷板機、弧形下調(diào)式三輥卷板機和垂直下調(diào)式三輥卷板機等。 四棍卷板機：分為側(cè)滾傾斜調(diào)整式四棍卷板機和側(cè)滾圓弧調(diào)整式四棍卷板機。 特殊用途卷板機：有立式卷板機、船用卷板機、雙輥卷板機、椎體卷板機、多滾卷板機和多用途卷板機等。 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然廣泛應(yīng)用，在低速大扭矩的卷板機上，因傳動系統(tǒng)體積龐大，電動機功率大，啟動時電網(wǎng)波動也較大，所以原來越多地采用液壓傳動。近年來，有以液壓馬達作為源控制工作輥移動但主驅(qū)動仍為機械傳動的機液混合傳動的卷板機，也有同事采用液壓馬達作為工作輥旋轉(zhuǎn)動力源的全液壓式卷板機。 卷板機的工作能力是指板材在冷態(tài)下，按照規(guī)定的屈服極限卷制最大板材厚度與寬度是最小卷筒直徑的能力，國內(nèi)外采用冷卷方法較多。冷卷精度較高，操作工藝簡便，成本低廉，但對板材的質(zhì)量要求較高（如不允許有缺口，裂紋等缺陷），金相組織一致性要好。當卷制班后較大或彎曲半徑較小并未超過設(shè)備工作能力時，在設(shè)備允許的前提下課采用熱卷的方法，有些不允許冷卷的板材，熱卷剛性太差，則采用溫卷的方法。