1第1章緒論近些年隨著原子能、石油化工、海洋開(kāi)發(fā)、宇航、軍工等部門的迅速發(fā)展，卷板機(jī)作業(yè)的范圍正在不斷的擴(kuò)大，要求也在不斷提高，現(xiàn)在卷板機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鍋爐、造船、石油化工、航空、水電、裝潢、金屬結(jié)構(gòu)等行業(yè)中，用于將金屬板材卷制成圓柱、圓錐或者將任意形狀卷曲成圓柱形或其一部分。1.1卷板的分類及特點(diǎn)卷板按照工作狀況分為：冷卷和熱卷兩種。冷卷的精度高，操作方便，要求鋼板不能有缺口及裂縫等缺陷，有時(shí)還需在滾彎前進(jìn)行正火或退火處理。熱卷的最大缺陷是產(chǎn)生氧化皮及明顯熱膨脹。因此，只有當(dāng)彎制的板超過(guò)機(jī)器的冷卷能力或彎曲較大時(shí)，才能使用熱卷法，但冷卷的板料厚度范圍目前正在日益擴(kuò)大。生產(chǎn)也應(yīng)根據(jù)不同卷制方法的特點(diǎn)結(jié)合具體情況適當(dāng)選用。例如有些不允許冷卷的剛度太差，而且彎曲困難。如果采用溫卷的方法就比較合適。1.2卷板機(jī)的分類及特點(diǎn)卷板機(jī)按照輥筒數(shù)量布置形式分為：四輥式卷板機(jī)和三輥式卷板機(jī)，其中三輥又可以分為對(duì)稱式和不對(duì)稱式兩種。對(duì)稱式三輥卷板機(jī)：結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，易于制造、維修，投資小，兩側(cè)輥可以作得很近，成形準(zhǔn)確。但是剩余直邊大，一般對(duì)稱三輥卷板機(jī)減小剩余直邊比較麻煩。（如圖1.1-1所示）不對(duì)稱三輥卷板機(jī)是一根下輥軸和上輥軸中心水平距離到極小位置，另一根下輥軸放在側(cè)邊，所以滾出的零件僅起始端有直邊。這樣在滾零件時(shí)，正反兩次輥制就可以消除直邊問(wèn)題。（如圖1.1-2所示）其缺點(diǎn)為：在滾彎時(shí)大大增加了輥軸的彎曲力，使輥軸容易彎曲，影響零件的精度，坯料需要調(diào)頭，彎邊，操作不方便，輥筒受力較大，彎卷能力較小。圖1.1-1非對(duì)稱式卷板機(jī)圖1.1-2對(duì)稱式卷板機(jī)2卷板機(jī)按輥位調(diào)節(jié)方式可以分為：上調(diào)式和下調(diào)式兩種，其中上調(diào)式可以分為橫豎上調(diào)式（機(jī)械或液壓調(diào)節(jié)）；垂直上調(diào)式；下調(diào)式又可以分為不對(duì)稱下調(diào)式（機(jī)械或液壓調(diào)節(jié)）；對(duì)稱下調(diào)式（含垂直下調(diào)式）（液壓調(diào)節(jié)）水平下調(diào)式（液壓調(diào)節(jié)）。垂直下調(diào)式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊；剩余直邊小，有時(shí)設(shè)計(jì)成上輥可以沿軸向抽出的結(jié)構(gòu)。它的缺點(diǎn)是：彎板時(shí)，板料有傾斜動(dòng)作，對(duì)熱卷及重型工件不安全，長(zhǎng)坯料必須先經(jīng)初彎，否則會(huì)碰地面。水平下調(diào)式：較四輥卷板機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便剩余直邊小，坯料始終保持在同一水平面，進(jìn)料安全方便。其缺點(diǎn)是：上輥軸承間距較大，坯料對(duì)中不如四輥卷板機(jī)方便。橫豎上調(diào)式：如圖1.1-3，調(diào)節(jié)輥筒的數(shù)目最少，具有各種三輥的優(yōu)點(diǎn)，而且剩余直邊小。其缺點(diǎn)：設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易處理。圖1.1-3橫豎上調(diào)式圖1.1-4立式卷板機(jī)按照輥筒方位，可以分為立式和臥式。按上輥受力類型，可以分為閉式（上輥中部有托輥）和開(kāi)式（上輥無(wú)中部托輥），其中開(kāi)式又可以分為有反壓力裝置的和無(wú)反壓力裝置的。立式：如圖1.1-4，消除了氧化皮壓傷，矩形板料可保證垂直進(jìn)入輥間，防止扭斜，卷薄壁大直徑，長(zhǎng)條料等剛性較差的工件時(shí)，沒(méi)有因自重而下榻的現(xiàn)象，板樣測(cè)量較準(zhǔn)，占地面積小。其缺點(diǎn)是：短工件只能在輥筒下部卷制，輥筒受力不均勻，易呈錐形；工件下端面與支撐面摩擦影響上下曲率的均勻性，卸料及工件放平料不方便，非矩形坯料支持不穩(wěn)定。閉式：如圖1.1-5沒(méi)有活動(dòng)軸承機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，上輥加中間支承輥后可作得很細(xì)可彎到較大的曲率，上輥剛度好，工件母線直線度好，下輥間距小，可卷薄板且曲率較準(zhǔn)確，上輥行程大，有足夠的位置裝模具，可以作長(zhǎng)拆邊機(jī)用，但只能卷制圓心角小于180度的弧形板。3圖1.1-5閉式卷板機(jī)圖1.1-6四輥卷板機(jī)四輥卷板機(jī)有四個(gè)輥，（如圖1.1-6所示）上輥是主動(dòng)輥，下輥可以上下移動(dòng)，用以?shī)A緊鋼板，兩個(gè)側(cè)輥可以沿斜向升降，在四輥卷板機(jī)上可進(jìn)行鋼板的預(yù)彎工作，它靠下輥的上升，將鋼板端頭壓緊在上下輥之間，再利用側(cè)輥的移動(dòng)使鋼板端部發(fā)生彎曲變形，從而達(dá)到所要求的曲率。它的優(yōu)點(diǎn)是：1、預(yù)彎及卷圓時(shí)，鋼板可不調(diào)頭。2、上下輥能夾緊鋼板，防止彎曲時(shí)滑脫。3、側(cè)輥能起定位作用，在進(jìn)料時(shí)可使鋼板找正。便于彎曲錐形件，橢圓形件及仿形加工。綜合以上各種卷板機(jī)的綜合特點(diǎn)，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我選擇了W1240X2000型四輥卷板機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)1.3W12X2000型四輥卷板機(jī)的用途W(wǎng)12X2000型四輥卷板機(jī)是專供金屬板的卷曲和彎曲圓筒之用，是鍋爐、造船、石油化工、水泥、電機(jī)及電器制造業(yè)中的主要設(shè)備之一。在常溫的情況下，它可以將長(zhǎng)達(dá)2m，厚度達(dá)40mm的鋼板彎曲成圓柱面、圓錐面或任意形狀的柱面或其一部分，在加熱的情況下，它可以將長(zhǎng)達(dá)2m,厚度達(dá)70mm的鋼板卷曲成圓柱形或其一部分，它可以對(duì)一些厚度大，用常規(guī)方法無(wú)法彎卷的鋼板進(jìn)行加工，在加工的過(guò)程中它還可以對(duì)金屬板端部進(jìn)行直接彎曲，免去了端部預(yù)彎的工序，這是四輥卷板機(jī)比一般三輥卷板機(jī)優(yōu)越之處。因此，W12X2000型四輥卷板機(jī)在鍋爐、造船、石油化工、水泥、電機(jī)及電器制造業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)，這種設(shè)備的上市大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了企業(yè)的效益。41.4傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)W1240X2000型四輥卷板機(jī)是以上輥為主動(dòng)輥，由主電動(dòng)機(jī)通過(guò)主減速器及聯(lián)軸器，從而帶動(dòng)上輥工作，下輥的作用是提供一定的向上力，（設(shè)該力為夾緊力W），與上輥一起夾緊所卷鋼板，使上輥與被卷鋼板間產(chǎn)生足夠的摩擦力，在上輥旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠帶動(dòng)鋼板運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)側(cè)輥用以形成卷筒所需的曲率，使板料達(dá)到所需的目的。在我設(shè)計(jì)的這臺(tái)四輥卷板機(jī)中，我采用了由主電動(dòng)機(jī)通過(guò)主減速器以及聯(lián)軸器，從而帶動(dòng)上輥的旋轉(zhuǎn)。而下輥的運(yùn)動(dòng)我采用在下輥的兩端各放一個(gè)液壓缸，通過(guò)液壓缸內(nèi)的液壓油作用于活塞而使下輥能夠?qū)崿F(xiàn)上下的升降運(yùn)動(dòng)，以便夾緊鋼板，用液壓系統(tǒng)來(lái)控制下輥筒的升降以及兩個(gè)液壓缸在上升的過(guò)程中保持同步上升。在下輥的兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)側(cè)輥，兩個(gè)側(cè)輥分別由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)通過(guò)兩個(gè)單級(jí)減速器以及聯(lián)軸器帶動(dòng)；兩個(gè)電動(dòng)機(jī)可以分別單獨(dú)控制也可以同時(shí)控制，兩個(gè)側(cè)輥可以沿著機(jī)架導(dǎo)軌做傾斜運(yùn)動(dòng)，通過(guò)絲桿絲母蝸輪蝸桿傳動(dòng)。第2章卷板機(jī)軸輥受力分析2.1作用在卷板機(jī)輥?zhàn)由系膹澢ぞ匕辶系淖畲笞冃螐澗豈SWRSKM012Kmmkg板料具有原始曲率半徑R1時(shí)的初始