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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 三輥卷板機(jī)的設(shè)計(jì) 1 題目來源 題目名稱：三輥卷板機(jī)的設(shè)計(jì) 題目來源：生產(chǎn)實(shí)際 題目類別：畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 研究的目的和意義 研究目的和意義：卷板機(jī)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(diǎn)成圓的原理，利用工作輥相對(duì)位置變化和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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)備廣泛用于鍋爐、造船、石油、化工、金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)械制造行業(yè)。 關(guān)于卷板機(jī)的分類，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)整型式等來分類，一般分為：三輥卷板機(jī)（包括對(duì)稱式三輥卷板機(jī)、非對(duì)稱式三輥卷板機(jī)、水平下調(diào)式三

2、輥卷板機(jī)、傾斜下調(diào)式三輥卷板機(jī)等）、四輥卷板機(jī)、特殊用途卷板機(jī)（有船用卷板機(jī)、錐體卷板機(jī)、雙輥卷板機(jī)等） 卷板機(jī)采用機(jī)械傳動(dòng)已有幾十年的歷史，由于結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠，造價(jià) 低廉，至今在中小型卷板機(jī)中仍被廣泛應(yīng)用。但在低速大扭矩的卷板機(jī)上，如采用機(jī)械傳動(dòng)，會(huì)使傳動(dòng)系統(tǒng)體積龐大，電動(dòng)機(jī)功率大，啟動(dòng)時(shí)電網(wǎng)波動(dòng)也較 大，所以目前液壓傳動(dòng)越來越多地在卷板設(shè)備中得到采用。近年來，有工作輥 的移動(dòng)采用液壓驅(qū)動(dòng)但主驅(qū)動(dòng)仍為機(jī)械傳動(dòng)的機(jī)液混合傳動(dòng)卷板機(jī)，也有全部 動(dòng)作均采用液壓驅(qū)動(dòng)的全液壓式卷板機(jī)。采用液壓驅(qū)動(dòng)能降低機(jī)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。因此，開展液壓三

3、輥對(duì)稱式卷筒機(jī)動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)造船和制造一些合格的各種截面形狀罐及一些金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)械制造行業(yè)有著非常重要的意義。 專心---專注---專業(yè) 3 閱讀的主要參考文獻(xiàn)及資料名稱 [1] 蘇聯(lián)莫施寧.卷板機(jī)（第一版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1970. [2] 周國盈.. [3] 蘇傳德.卷板機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算[J].山東冶金.1999.6(3):42-43 [4] 范宏才.現(xiàn)代鍛壓機(jī)械[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994. [5] 李強(qiáng).對(duì)稱式三輥卷板機(jī)的受力及驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算分析.鍛壓技術(shù)[J].2007 [6] 壓力加工手冊(cè).日本塑性加工學(xué)會(huì)編.機(jī)械工業(yè)出版社,19

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5、大學(xué)出版社，2006年 [15] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）：常用設(shè)計(jì)資料[S].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004年 4 國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)與研究的主攻方向 4.1 國內(nèi)外卷板機(jī)的研究現(xiàn)狀 卷板機(jī)產(chǎn)業(yè)將保持高速增長并帶動(dòng)鑄造卷板機(jī)制造工業(yè)的發(fā)展，中國卷板機(jī)工業(yè)的總產(chǎn)值仍比2010年增長了25%，由于我國卷板機(jī)生產(chǎn)成本較低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國家GDP平均增值，中國高端卷板機(jī)工具產(chǎn)品的需求仍客觀存在，應(yīng)繼續(xù)推進(jìn)行業(yè)管理，建立公平、合理的鑄造卷板機(jī)價(jià)格體系。 我國卷板機(jī)行業(yè)以平均15%以上的速度快速增長，中國經(jīng)濟(jì)保持持續(xù)增長，我國卷板機(jī)行業(yè)以平均15%以上的速度快速增長，精密鑄造卷板機(jī)市場(chǎng)異常

6、活躍，進(jìn)一步規(guī)范卷板機(jī)市場(chǎng)，尤其是與精密鑄造工業(yè)密切相關(guān)的轎車增長較快，增大了對(duì)復(fù)雜、 精密鑄造卷板機(jī)的需求，隨著卷板機(jī)制造技術(shù)的完善和質(zhì)量的提高。 卷板機(jī)對(duì)國家的發(fā)展有著很大的影響，我國已經(jīng)進(jìn)入卷板機(jī)生產(chǎn)、消費(fèi)、出口大國的行列，提高產(chǎn)品質(zhì)量和強(qiáng)化服務(wù)意識(shí)，我國已經(jīng)進(jìn)入卷板機(jī)生產(chǎn)、消費(fèi)、出口大國的行列，隨著城鎮(zhèn)化西進(jìn)、區(qū)域振興、高速鐵路、高速公路、積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高全產(chǎn)業(yè)的綜合競(jìng)爭力，“十二五”期間卷板機(jī)市場(chǎng)需求將繼續(xù)放大。進(jìn)一步鞏固和提高卷板機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的市場(chǎng)占有率，作為提升裝備制造業(yè)競(jìng)爭能力的有效途徑之一，發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)，能降低生產(chǎn)成本，其目的也是為了促進(jìn)以卷板機(jī)更新為重點(diǎn)的技

7、術(shù)改造。進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和強(qiáng)化服務(wù)意識(shí)，提高全產(chǎn)業(yè)的綜合競(jìng)爭力，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力。發(fā)展高速加工技術(shù)，提高表面處理技術(shù)，并仍將快速增長，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國家GDP平均增值，未來幾年國內(nèi)汽車工業(yè)仍將是鑄造卷板機(jī)行業(yè)的主要推動(dòng)力。 卷板機(jī)國際市場(chǎng)的好壞直接影響著國內(nèi)市場(chǎng)的走向，卷板機(jī)在全球的走勢(shì)非常良好，因此國內(nèi)的卷板機(jī)行業(yè)面臨著非常好的機(jī)遇，無疑也是對(duì)國內(nèi)卷板機(jī)的挑戰(zhàn)，三輥卷板機(jī)在非洲市場(chǎng)的發(fā)展空間、潛力巨大。 相對(duì)2010年36%增長達(dá)到5%，中國的需求將在2012-2015年達(dá)到50%以上占比，卷板機(jī)制造企業(yè)能否提供包括礦山方案設(shè)計(jì)、礦山服務(wù)設(shè)備設(shè)計(jì)、產(chǎn)品生產(chǎn)全套化、設(shè)備運(yùn)營、

8、工程管理等在內(nèi)“一攬子服務(wù)”能力日趨重要，最早開始礦山“一攬子服務(wù)”的是國外的卷板機(jī)企業(yè)，各類大型卷板機(jī)制造業(yè)具有集中度較高、產(chǎn)能不均衡的特點(diǎn)。 卷板機(jī)需求量達(dá)到每年百分之十幾的增速，而且客戶的付款能力、及時(shí)性非常好，歐洲、美國等發(fā)達(dá)國家礦機(jī)消費(fèi)仍存在上升空間、非洲等貧窮國家市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿^大，這為國內(nèi)卷板機(jī)的發(fā)展提供了強(qiáng)力支持，歐盟、北美等發(fā)達(dá)地區(qū)的市場(chǎng)比較成熟，歐美等發(fā)達(dá)國家以及非洲地區(qū)對(duì)地面表層或地下礦床開采的項(xiàng)目增長將使卷板機(jī)的銷售同樣保持穩(wěn)定增長。 4.2 發(fā)展趨勢(shì) 我國卷板機(jī)行業(yè)以平均15%以上的速度快速增長，中國經(jīng)濟(jì)保持持續(xù)增長，我國卷板機(jī)行業(yè)以平均15%以上的速度快速增長，

9、精密鑄造卷板機(jī)市場(chǎng)異?；钴S，進(jìn)一步規(guī)范卷板機(jī)市場(chǎng)，尤其是與精密鑄造工業(yè)密切相關(guān)的轎車增長較快，增大了對(duì)復(fù)雜、精密鑄造卷板機(jī)的需求，隨著卷板機(jī)制造技術(shù)的完善和質(zhì)量的提高。 卷板機(jī)在國際市場(chǎng)需求量達(dá)到每年百分之十幾的增速，而且客戶的付款能力、及時(shí)性非常好，歐洲、美國等發(fā)達(dá)國家礦機(jī)消費(fèi)仍存在上升空間、非洲等貧窮國家市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿^大，這為國內(nèi)卷板機(jī)的發(fā)展提供了強(qiáng)力支持，歐盟、北美等發(fā)達(dá)地區(qū)的市場(chǎng)比較成熟，歐美等發(fā)達(dá)國家以及非洲地區(qū)對(duì)地面表層或地下礦床開采的項(xiàng)目增長將使卷板機(jī)的銷售同樣保持穩(wěn)定增長。 因此卷板機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)非常好。 4.3 研究的主攻方向 研究對(duì)稱式三輥卷板機(jī)，在彎曲成型過程中,板

10、材前后受力應(yīng)該相對(duì)均勻,因此能夠較好的解決鋼板的彈復(fù)問題和精度問題。 5主要研究內(nèi)容、需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路 5.1主要研究內(nèi)容 三輥卷板機(jī)的工作原理：上輥垂直升降，下輥水平移動(dòng)，具有板材端部預(yù)彎和卷圓功能，一次上料可完成鋼板的預(yù)彎和卷制成行；三輥均有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，卷制薄板時(shí)不打滑，同時(shí)擴(kuò)大了板材的卷制范圍；上側(cè)輥可以單側(cè)傾斜，且在傾斜狀態(tài)下兩端可同升同降，有利于錐形工件的卷制。 隨著高端主機(jī)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速發(fā)展，無論是進(jìn)口零部件的價(jià)格、數(shù)量、水平還是交貨期，卷板機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造要更加關(guān)注體現(xiàn)全生命周期的綠色理念，“要力促產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高端化，鼓勵(lì)優(yōu)勢(shì)企業(yè)兼并重組，做大做強(qiáng)，都已感受到國

11、際競(jìng)爭伙伴越來越強(qiáng)烈的有意制約，要致力于傳統(tǒng)產(chǎn)品向精品的升級(jí)，解決傳統(tǒng)產(chǎn)品“做不好”“不做好”的痼疾，提升中國卷板機(jī)產(chǎn)品在國際國內(nèi)市場(chǎng)上的形象。加快卷板機(jī)產(chǎn)品向數(shù)字化、智能化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)品功能的提升和可靠性的提高，卷板機(jī)工業(yè)要積極發(fā)展高效節(jié)能產(chǎn)品，也不僅在于將信息技術(shù)應(yīng)用于卷板機(jī)企業(yè)的經(jīng)營管理，使研發(fā)、生產(chǎn)和企業(yè)管理向信息化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，大幅度改善企業(yè)的經(jīng)營管理水平，卷板機(jī)工業(yè)中高耗能環(huán)節(jié)的熱加工企業(yè)更要重視節(jié)能減排和環(huán)境友好。 5.2需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題 （1）卷板機(jī)是一個(gè)對(duì)板材彎曲加工的設(shè)備，對(duì)機(jī)床輥?zhàn)铀艹惺艿膹澢ぞ?、齒輪箱的傳動(dòng)比以及高速機(jī)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)要求做出明確

12、的計(jì)算，它將決定彎曲鋼 板的厚度； （2）卷板機(jī)要求輥?zhàn)觽鲃?dòng)平穩(wěn)運(yùn)行，在很大程度上影響著工件質(zhì)量的加工，所以要設(shè)計(jì)好內(nèi)部傳動(dòng)結(jié)構(gòu)； （3）動(dòng)力設(shè)計(jì)，包括主電機(jī)的選擇和計(jì)算、上下輥的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核； （4）減速器的設(shè)計(jì)，包括總傳動(dòng)比的確定、傳動(dòng)裝置各軸的參數(shù)計(jì)算。齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、渦輪螺桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)和軸、軸承和鍵的設(shè)計(jì)校核； （5）設(shè)備的維護(hù)、潤滑和維修； （6）在三輥卷板機(jī)的設(shè)計(jì)及使用過程中，通常會(huì)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(gè)問題。所以要減小設(shè)備的震動(dòng)； （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

13、件供給的速度也可以影響加工效率。 5.3解決思路 1、根據(jù)題目和原始數(shù)據(jù)，檢索和查看國內(nèi)外三輥對(duì)稱式卷板機(jī)的相關(guān)資料。 2、了解國內(nèi)外三輥對(duì)稱式卷板機(jī)的使用及發(fā)展現(xiàn)狀，理解三輥對(duì)稱式卷板機(jī)的工作原理，特別是動(dòng)力系統(tǒng)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理。 3、根據(jù)任務(wù)書中的內(nèi)容，對(duì)三輥對(duì)稱式卷板機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算并確定主電機(jī)的功率等主要技術(shù)參數(shù)。 6 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)必須具備的工作條件及解決的辦法 6.1具備的工作條件 原始數(shù)據(jù)： 加工板料：Q235-A 屈服強(qiáng)度：σs=235MPa 抗拉強(qiáng)度：σb=420MPa 輥材：50 Mn 屈服強(qiáng)度：σs=930MP

14、a 抗拉強(qiáng)度：σb=1080MPa 硬度：HBS≤229HB 板厚：s=12 mm 板寬：b=2000mm 滾筒與板料間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)：m=0.18 滾筒與板料間的滾動(dòng)摩擦系數(shù)：f =0.8（冷卷） 無油潤滑軸承的滑動(dòng)摩擦系數(shù)：=0.05 板料截面形狀系數(shù)：K1=1.5 （矩形） 板料相對(duì)強(qiáng)化系數(shù)：K0=11.6 （A3鋼） 板料彈性模量： E=2.06×105MPa 卷板速度：V≥6 m/min 三輥設(shè)計(jì)、制造、安裝和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)： JB/T8796-1998??????、精度 JB/T1829-1997????? 鍛壓機(jī)械通用技術(shù)條件 GB17

15、120-1997?????? 鍛壓機(jī)械安全技術(shù)條件 JB/T8609-1997????? 鍛壓機(jī)械機(jī)械焊接技術(shù)條件 JB/ZQ4000.5??????? 鑄件通用技術(shù)條件 JB/ZQ4000.9??????? 裝配通用技術(shù)條件 JB/ZQ4000.10?????? 涂裝通用技術(shù)條件 6.2解決辦法 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； ②調(diào)研現(xiàn)有的國內(nèi)外的三輥卷板機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例； ③查詢一定數(shù)量的與本專題研究相關(guān)的中英文資料，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及時(shí)和導(dǎo)師進(jìn)行溝通，階段性匯報(bào)工作，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)解決問題。充分利用各方面現(xiàn)有條件，以

16、便于更好的滿足于設(shè)計(jì)要求。 7 工作的主要階段、進(jìn)度與實(shí)踐安排 根據(jù)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的總體思路以及畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度，現(xiàn)具體安排時(shí)間如下： 1、指導(dǎo)老師下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書 、搜集資料 第一周 2、撰寫開題報(bào)告、開題答辯 第二、三周 3、卷板機(jī)主機(jī)部分設(shè)計(jì) 第四、五周 4、對(duì)傳動(dòng)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)分析計(jì)算 第六周 5、卷板機(jī)主要零件設(shè)計(jì) 第七，八周 6、撰寫論文 第九周 7、將論文報(bào)于指導(dǎo)老師檢查，修改 第十周 8、準(zhǔn)備答辯 第十一周 9、審查、評(píng)閱、答辯 第十二周 8指導(dǎo)老師審查意見