卷板机主机设计.docx

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1、12X2000卷板机主机设计摘要本设计是关于对称式三辐卷板机的。主要有对卷板机机架类型的设计选择，辐子需要扭矩的计算，电动机的选择，下辐的受力校核，上辐的液压传动设计以及卷板机翻倒机构的液压装置，从而保证了上辐能够在下压过程中提供使板材发生弯曲变形的力，设计中还有关于对当前机械行业应用流行的设计软件solidworks、autocad的学习应用，以便将自己的设计转成三维图形，从而能够直观的了解到本设计。对称式三辐卷板机主要是应用于天然气管道的卷制，它也能够应用于其他场合，在造船、航空、化工能领域也应用广泛。它具有明显的优点：结构简单、占用空间小、质量小、操作方便，稳定性也很好。它主要就是能够使

2、金属板材受到大于其屈服极限的力而发生弯曲变形成圆筒状，圆锥状的零件。关键词：卷板机，上辐，液压缸，机架，电动机IDesign 12X2000 bending machine mainframeABSTRACTThis design is symmetrical with about to the three-roll bending machine. There aremainly on the type of rack design options, calculate the roll torque is required, thechoice of the motor, checking

3、 the force rolls, hydraulic design and hydraulicdevice .Bending roller downward movement to ensure the enough pressure on the rollercan be provided ,so the bending of the sheet material force generation, as well as duringthe design of the current machinery industry applications popular design softwa

4、resolidworks and pccad learning application, in order to turn our designs intothree-dimensional graphics, allowing us understand of the design intuitively.Symmetric three roller coiling machine is mainly used in rolling natural gaspipelines, it can also be applied to other situations, in shipbuildin

5、g, aviation, andchemical energy fields are also widely used. It has obvious advantages: simplestructure, small footprint, low weight, easy operation, stability is also very good. It ispossible to make the metal sheet is mainly being greater than the yield limit of thebending force deformed into a cy

6、lindrical shape, a conical part.KEY WORDS: Bending Machine, Cylinder,Hydraulic cylinder, Chassis, Electric motor11前言1第1章绪论21.1 卷板机的分类和特点21.1.1 按照不同原则卷板机分类不同21.1.2 卷板机各个机构的主要运动31.1.3 卷板机将板材弯曲成型的过程41.2 国内外卷板机的现状和未来发展51.2.1 国内现状51.2.2 国外状况和卷板机未来发展6第2章卷板机类型设计方案选择82.1 卷板机各种方案的判断与分析82.1.1 双辐卷板机82.1.2 三辐卷板

7、机92.1.3 四辐卷板机112.2 卷板机设计方案的确定112.2.1 设计卷板机的大体思路简介122.3 本章小结13第3章卷板机组成机构的选择判断143.1 根据上、下根被驱动得出主动力电动机参数143.1.1 上、下辐的参数计算143.1.2 通过对辐才的受力验证选用合适电动机153.2 对上相的结构尺寸验算判断其是否合理233.2.1 对上辐进行受力分析233.2.2 验算上辐的刚度是否满足要求233.2.3 上辑强度校核243.2.4 疲劳强度安全强度校核243.2.5 当板材被卷制完成后对此时的上辑进行校核验算.253.4本章小结26第4章上辐筒液压缸的设计274.1 液压缸在本

8、设计中的应用 274.1.1 本设计中采用液压缸的优点274.2 上辐筒液压缸设计27第5章卷板机在设计软件上的创建325.1 对Solidworks软件功能的简介325.2 上辐吊的创建325.2.1 上短吊的工作分析325.2.2 上辐吊的创建过程325.3 上辐和轴套的配合375.3.1 上辐的创建375.3.2 轴承套的创建375.3.3 幅才和轴套的配合385.4 工程图的创建405.4.1 三维图向工程图转化40结论42谢辞43参考文献44III机械制造行业在我国有着不可替代和改变的重要的作用，它关系着国家的经济的发展国民经济命的脉。在中国机械制造行业可以称为整个工业的基础和不可替

9、代的组成部分，而制造业的主要和根本任务就是为国民经济各个行业提供发达先进的机械设备和合格产品。它的规模和水平是不仅反映国家的经济实力而且对国家科学技术的发展也具有显著的展现效果，因此我们既要要重视研究也要多读的敢于实践。卷板机可以看做是一种锻压设备，它能够将大型的金属板材卷弯成筒形、弧形或其它形状零部件。卷板机的工作原理主要是根据三点成圆的原理，根据工作辐发生相对位置的变化和在工作辐发生旋转运动从而使大型的金属板材发生连续的塑性变形，从而获得我们预定形状的零部件。卷板机产品现在已经广泛用于化工行业、造船业、石油和天然气行业、木工行业、金属结构改造及其它机械制造行业。卷板机现在在我们的日常生活中

10、越来越常见了，使用范围也逐渐的增大，因此怎样的是卷板机更加方便、简单、快捷化更为显得重要，至今在很多机械工厂里面我们经常会发现中小型卷板机被操作工人使用，并且更多的是那种手动的机械式卷板机和大型的重力液压式卷板机，机械式卷板机目前还是应用广泛，但是产品优良率比较低，液压式卷板机目前在大型工厂里面经常见到，但体型巨大，普及范围小。第1章绪论1.1 卷板机的分类和特点1.1.1 按照不同原则卷板机分类不同卷板机的分类方式：国外一般是根据工作辐的配置方式来进行划分。而国内通常是由工作辐数目及调整方式等为依据实行混合分类，国内卷板机可分为：1、按照卷板机的工作形式可以分为：卷板机有冷卷和热卷之分。冷卷

11、的精度比较高，操作也很简便，但是要求提供的钢材不能有缺口和裂缝的缺点。有时又板材还需要经过一些热处理以保证质量。热卷最容易出现的就是与氧气接触造成板材的表面氧化和板材受热发生了热膨胀等问题从而造成卷板时候卷筒精度不高等问题2、卷板机可以根据辐才的相对位置不同分为：有非对称式三辐卷板机、对称式三辐卷板机、卷板机还可以根据下辐和侧辐的不同运动方式有下调的、弧形下调的、垂直下调的等等。3、卷板机还可以根据卷辐数目的不同分类：不仅有三辐卷板机还有四辐卷板机，因为工作方式的不同，四辐卷板机可以因为侧辐的相对位置而让侧辐通过倾斜调整和圆弧调整两种方式。4、具有某些特殊用途的卷板机：用于卷制特殊锥体的卷板机

12、和只有两个辐的双辐卷板机。我国的卷板机发展经历了从机械到液压再到数控的发展历程。其中卷板机采用机械控制已有几十年的时间，并且由于构造简单，性能稳定，成本低廉，很多的中小型卷板机仍然使用这种机械传动控制。但是它的速度不高，因而能够提供很大的扭矩，因为传动系统占用空间大，要求电动机功率也大，造成电动机在起动时电网波动也很大，所以越来越多的使用更为安全的液压传动。近几年，卷板机已经发展成为以液压马达作为动力源来控制工作辐相对位置的改变，但是主驱动力大部分依然采用的是机械和液压结合的卷板机，还有一块采用液压马达做为工作辐旋转和相对位置改变的动力源的全液压式卷板机。卷板机的工作能力高低往往是板材在冷态下

13、的表现为依据，也可以说就是在要求的屈服极限下再由所要卷制板材的宽度和厚度来判断能否用着这卷板机卷制出相对应的最小卷筒直径。冷卷方式在国内外都被采用较多。冷卷精度很高，操作工艺方便快捷，成本低，可相应的对板材的质量要求也较高（如不允许有缺口、裂纹等缺陷），同时金相组织的一致性要高。当卷制板被要求卷制厚度很大或弯曲半径较小并超过设备工作能力时，我们可以根据设备是否允许的前提下来判断能否采用热卷的方式。同时对有些不能冷卷的板材，如果热卷的话会造成刚性降低，这时还有一种方法可以使用，就是将板材稍微加热再卷制，这种方法称为温卷。1.1.2 卷板机各个机构的主要运动卷板机的主要运动有工作辐的主运动和辅助辐

14、的压紧运动。卷板机的上辐和下辐在板材进入卷板机的时候要发生旋转运动和施加力的上下或者倾斜运动都可以说是卷板机的主运动，它是卷板机完成板材卷制的主要部分。辅助运动主要是指卷板机在板材卷板过程中发生的板材进入、板材卸载和上辐的垂直运动、倾斜弧形运动以及倒头架的倾倒等动作。图1-1中：主运动包括有上辐由于受到外在也压力的作用向下运动，还有上辐由于受板材的摩擦力作用而绕01的旋转运动。下辐分别绕02、03作顺时针或逆时针旋转旋转运动。辅运动指板材卷制完成后的上辐的垂直上升和下降运动，还有上辐在01垂直平面的倾斜、放倒运动等，还有位于下辐最下端的支撑辐也由于受到摩擦力带动的影响，而会发生的旋转运动。下图

15、1-1中的三辐分布机构形式属于三辑对称式卷板机,上幅处于两个下辐的中心的垂直平分线位置并可以做垂直的升降运动，通过液压缸传动而获得。而两下辐主要做旋转运动，能够使卷制的板材因为受到摩擦而不断的向前运动，而且还为卷制板材提供主要动力，可以通过减速装置的输出齿轮与下辐齿轮啮合获得，这个时候由于板材要受到上辐和下辐三方面的挤压力，在根据三点成圆的工作原理，卷板机就会在板材不断进料中不断受力，从而不断弯曲。但是该机型缺点是需要对板材两端在进入卷板机的时候无法受力，从而边缘处没有发成弯曲。图17 对称式三辐卷板机的原理图1.1.3 卷板机将板材弯曲成型的过程卷板机的工作过程主要就是将钢结构加工弯曲成卷板形状，在将平面方正的板材加工成弯曲形状的圆柱形状。不但分有在冷状态和热状态下完成，而且还可以根据不同的卷板机类型通过不一样的运动形式完成卷筒过程。不论何种卷板机，板材都是在外力的作用下发生弯曲变形的，只不过就是改变的形式不同，而且不同的卷板机