三輥卷板機(jī)傳動系統(tǒng)及輥設(shè)計(jì)計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u23773三輥卷板機(jī)傳動系統(tǒng)及輥設(shè)計(jì)計(jì)算案例 1120631課題來源 1162432計(jì)算過程 1101422.1主電機(jī)的選擇和計(jì)算 2226192.1.1上下輥的參數(shù)選擇整理表 2113482.1.2主電機(jī)功率確定 2225362.2上輥的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 1439722.2.1上輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及受力圖 14258492.2.2剛度校核 14117242.2.3上輥強(qiáng)度校核 152422.2.4疲勞強(qiáng)度安全強(qiáng)度校核 1689802.2.5上輥在卸料時(shí)的校核 17155182.3下輥設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 18143652.3.1下輥結(jié)構(gòu)及示意圖 18218842.3.2下輥剛度校核 20218212.3.3下輥彎曲強(qiáng)度校核 20307342.3.4下輥疲勞強(qiáng)度校核 211課題來源任務(wù)書2計(jì)算過程此論文的設(shè)計(jì)含有兩個(gè)主動的輥在三輥卷板機(jī)上面，主要有齒輪來傳動。過程的傳動圖，如下圖中2.1：下輥柱傳動系統(tǒng)上輥傳動壓下系統(tǒng)下輥柱傳動系統(tǒng)上輥傳動壓下系統(tǒng)圖2.1傳動系統(tǒng)圖看出減速器通過聯(lián)軸器和齒輪副帶動兩個(gè)下輥工作，減速比。2.1主電機(jī)的選擇和計(jì)算2.1.1上下輥的參數(shù)選擇整理表1、已經(jīng)知道的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)如下表2.1所示表2.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)參數(shù)加工板料屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度輥材屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度材料硬度值取在中間，板料的厚度取在之間，板料的寬度設(shè)計(jì)，滾筒與板料間的滑動摩擦系數(shù):,滾筒與板料間的滾動摩擦系數(shù)：，無油潤滑軸承得滑動摩擦系數(shù)，板料截面形狀系數(shù)：板料相對強(qiáng)化系數(shù)設(shè)計(jì)，板料彈性模量設(shè)計(jì)，卷板速度設(shè)計(jì)。2、基本參數(shù)卷板機(jī)選定表2.2上下輥的基本參數(shù)下輥中心矩上輥直徑下輥直徑上輥軸直徑下輥軸直徑最小卷圓直徑筒體回彈前內(nèi)徑2.1.2主電機(jī)功率確定在實(shí)際工作時(shí)，材料成形需要的動力大小不一樣，如果想要得到實(shí)際得主電機(jī)功率，工件要進(jìn)行四次的統(tǒng)計(jì)：1、成形40%時(shí)（1）板料變形為40%的基本參數(shù) （2.1） （2.2）式中—筒體回彈前內(nèi)徑，；—筒體板料變形為40%；—板料的厚度取在mm之間，取。由以上數(shù)據(jù)代入式（2.1）（2.2）得 （2.3）式中—下輥直徑，；—下輥中心矩，。代入式（2.3）得（2）板料由平板開始彎曲時(shí)的初始彎矩 （2.4）式中—板料截面形狀系數(shù)，；—為板材的抗彎截面模量，； （2.5）—加工板料屈服強(qiáng)度，。代入式（2.4）（2.5）得（3）板料變形40%時(shí)的最大彎矩M0.4 （2.6）式中—板料相對強(qiáng)化系數(shù)設(shè)計(jì)，。代入式（2.6）得（4）從 （2.7）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.7）得上輥受力： （2.8）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.8）得下輥受力： （2.9）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.9）得（5）消耗于摩擦的摩擦阻力矩 （2.10）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.10）得（6）板料送進(jìn)時(shí)的摩擦阻力矩由以上數(shù)據(jù)代入式（2.25）得（7）拉力在軸承中所引起的摩擦阻力矩 （2.11）式中—下輥軸直徑，mm，；代入式（2.11）得（8）卷板機(jī)送進(jìn)板料時(shí)的總力矩由以上數(shù)據(jù)代入式（2.27）得（9）卷板機(jī)空載時(shí)的扭矩:：材料質(zhì)量 （2.12）式中—最小卷圓直徑，；—板寬，。由以上數(shù)據(jù)代入式（2.12）得：聯(lián)軸器的重量[8]:選ZL10，：下輥重量: （2.13）式中—板料重量，；—聯(lián)軸器的重量[8]，選ZL10，；—下輥重量，由以上數(shù)據(jù)代入式（2.13）得（10）卷板機(jī)工件安全工作需要滿足的要求： （2.14）以上數(shù)據(jù)代入式得因?yàn)椋詽M足。（11）驅(qū)動功率： （2.15）以上數(shù)據(jù)代入式得 （2.16）式中—卷板速度，。由以上數(shù)據(jù)代入式（2.16）得2、成形70%時(shí)（1）板料成型70%的基本參數(shù) （2.17） （2.18）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.17）（2.18）得 （2.19）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.19）得（2）板料變形70%時(shí)的最大彎矩M0.7 （2.20）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.20）得 （2.21）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.21）得 （2.22）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.22）得（3）板料從變化到時(shí)的板料變形彎矩 （2.23）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.23）得（4）消耗于摩擦的扭矩 （2.24）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.24）得（5）板料送進(jìn)時(shí)的摩擦阻力矩 （2.25）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.25）得（6）拉力在軸承中所引起的摩擦損失 （2.26）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.26）得（7）機(jī)器送進(jìn)板料時(shí)的總力矩 （2.27）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.27）得（8）卷板機(jī)空載時(shí)的扭矩（9）卷起來的工件安全工作需要滿足的要求：因，所以滿足。（10）驅(qū)動功率 （2.28）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.28）得 （2.29）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.29）得3、成形90%時(shí)（1）板料成型90%的基本參數(shù) （2.30） （2.31）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.30）（2.31）得 （2.32）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.32）得（2）板料變形為90%時(shí)的最大彎矩M0.9 （2.33）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.33）得 （2.34）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.34）得 （2.35）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.35）得（3）板料從變化到時(shí)的板料變形彎矩 （2.36）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.36）得（4）消耗于摩擦的扭矩 （2.37）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.37）得（5）板料送進(jìn)時(shí)的摩擦阻力矩 （2.38）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.38）得（6）拉力在軸承中所引起的摩擦損失 （2.39）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.39）得（7）機(jī)器送進(jìn)板料時(shí)的總力矩 （2.40）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.40）得（8）卷板機(jī)空載時(shí)的扭矩（9）卷起來的工件安全工作需要滿足的要求：因，所以滿足。（10）驅(qū)動功率 （2.41）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.41）得 （2.42）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.42）得4、成形100%時(shí)（1）板料成型100%的基本參數(shù) （2.43）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.43）得（2）板料變形為100%時(shí)的最大彎矩M1。0 （2.44）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.44）得（3）板料從變化到時(shí)的板料變形彎矩 （2.45）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.45）得 （2.46）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.46）得 （2.47）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.47）得（4）消耗于摩擦的扭矩 （2.48）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.48）得（5）板料送進(jìn)時(shí)的摩擦阻力矩 （2.49）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.49）得（6）拉力在軸承中所引起的摩擦損失 （2.50）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.50）得（7）機(jī)器送進(jìn)板料時(shí)的總力矩 （2.51）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.51）得（8）空載時(shí)的扭矩（9）卷起來的工件安全工作需要滿足的要求： （2.52）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.52）得因?yàn)?，所以滿足。（10）驅(qū)動功率 （2.53）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.53）得 （2.54）5、主電機(jī)的選擇：因?yàn)橹匾暪ぷ靼踩膯栴}，工作機(jī)器的功率應(yīng)該這樣作選擇，選11kW。應(yīng)該選擇這個(gè)的電機(jī)YZ160L—6，下面數(shù)據(jù)：；；；?？梢陨舷碌墓ぷ鳈C(jī)

YD版本變化不同的工作機(jī)，使得操作更快捷更節(jié)省

。所以應(yīng)選YD90S—6/4，參數(shù)如下：；；。2.2上輥的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核2.2.1上輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及受力圖有一些數(shù)據(jù)可以看出輥筒在形成完全是得到的數(shù)據(jù)較大：因此以計(jì)算，如下圖2.2：圖2-2輥筒受力圖2.2.2剛度校核撓度： （2.55）確定公式各參數(shù)： （2.56） （2.57）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.57）得可以看出，即，上輥剛度沒問題。2.2.3上輥強(qiáng)度校核危險(xiǎn)截面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，Ⅰ、Ⅲ一樣，，即，只校核Ⅰ、Ⅱ處：Ⅰ： （2.58）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.58）得 （2.59）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.59）得 （2.60）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.60）得Ⅱ： （2.61）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.61）得 （2.62）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.62）得由以上數(shù)據(jù)代入得故安全，強(qiáng)度合乎條件。2.2.4疲勞強(qiáng)度安全強(qiáng)度校核： （2.63）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.63）得可以看出側(cè)面地方

Ⅰ、Ⅱ小，只校核Ⅱ、Ⅲ處：Ⅱ：由[1]得 （2.64）因上輥轉(zhuǎn)矩T=0，即： （2.65）式中；；；。 （2.66）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.66）得 （2.67）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.67）得Ⅲ處： （2.68）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.68）得 （2.69）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.69）得 （2.70）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.70）得故：疲勞強(qiáng)度滿足條件。2.2.5上輥在卸料時(shí)的校核板重： （2.71）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.71）得上輥重： （2.72）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.72）得總重：圖2-3上輥卸料受力圖由受力圖4-2可知： （2.73） （2.74）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.73）（2.74）得即：卸料時(shí)彎曲強(qiáng)度滿足合格。2.3下輥設(shè)計(jì)計(jì)算及校核2.3.1下輥結(jié)構(gòu)及示意圖下輥受力如下2.4圖：圖2-4下輥受力圖受力：主電機(jī)齒輪嚙合效率：聯(lián)軸器效率：軸承效率：總傳動效率：轉(zhuǎn)矩： （2.75）式中—主電動機(jī)功率，；—主電動機(jī)得轉(zhuǎn)速，。由以上數(shù)據(jù)代入式（2.75）得 （2.76）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.76）得 （2.77）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.77）得2.3.2下輥剛度校核撓度： （2.78）確定公式各參數(shù)： （2.79） （2.80）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.80）得即：沒有問題。2.3.3下輥彎曲強(qiáng)度校核根據(jù)上圖可知

，彎曲部分危險(xiǎn)地方在Ⅱ、Ⅲ處：Ⅱ處： （2.81）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.81）得（） （2.82）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.82）得安全系數(shù)： （2.83）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.83）得Ⅲ處： （2.84）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.84）得 （2.85）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.85）得數(shù)據(jù)很有保障所以彎曲部分可以不用擔(dān)心。2.3.4下輥疲勞強(qiáng)度校核初選Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ截面：Ⅰ、Ⅲ同類；Ⅳ、Ⅴ處；Ⅱ、Ⅳ處：；Ⅰ、Ⅳ處：可以看出，我們只要對Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ做檢測就可以了。疲勞強(qiáng)度校核公式[1]Ⅱ截面： （2.86）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.86）得 （2.87）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.87）得 （2.88）式中；；；；。由以上數(shù)據(jù)代入式（2.88）得 （2.89）由以上數(shù)據(jù)代入式（2.89）得即：Ⅱ地方不用擔(dān)心。Ⅲ截面：