第第頁管道咬口機(jī)的設(shè)計摘要鍍鋅薄鋼板的管道咬口機(jī)主要用于矩形、圓形通風(fēng)管道鏈接咬口的咬邊成型。管道咬口機(jī)是一臺具有針對性功能的板材加工機(jī)器，可基于通風(fēng)管道的特性加工單立、單平兩種類型的拼接咬口形狀，滿足通風(fēng)管道板材的橫向拼裝連接以及通風(fēng)管道的縱向節(jié)間續(xù)接。在本設(shè)計中，則是以鍍鋅薄鋼板通風(fēng)管道的特性為基礎(chǔ)，利用輥壓成型的技術(shù)進(jìn)行加工，使平整的通風(fēng)管道板材截面成型為單平、單立的咬口形狀。進(jìn)行作業(yè)時，使鍍鋅薄鋼板穿過管道咬口機(jī)兩組輥輪的中心，旋轉(zhuǎn)的輥輪在咬緊鍍鋅薄鋼板后實現(xiàn)材料送進(jìn)的功能，與此同時，依序排列的輥輪組對鍍鋅薄鋼板依次彎曲成型，最終加工出理想的咬口形狀。經(jīng)分析，輥壓成型加工方法具有節(jié)材、節(jié)能、高效的諸多優(yōu)點，具有廣闊的市場應(yīng)用價值。本次設(shè)計過程中，以理論知識為基礎(chǔ)，結(jié)合了咬口機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，選擇以輥壓成型技術(shù)為核心，完成了具有操做簡便、高效節(jié)能優(yōu)點的管道咬口機(jī)設(shè)計。設(shè)計的主要難點在于成型過程的分析和輥輪組的設(shè)計。關(guān)鍵詞：通風(fēng)管道；輥壓成型；結(jié)構(gòu)設(shè)計；目錄TOC\o"1-3"\h\u26902摘要 122589目錄 328961緒論 5180481.1選題背景 5276261.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 6148921.3研究目的 724491.4研究內(nèi)容 8194112管道咬口機(jī)簡介 958722.1輥壓成型簡介 9221132.2輥壓成型特點 9292872.3輥壓成型設(shè)備 964542.4輥壓成型原理 10220993咬口成型過程分析 11255563.1成型特點 1183083.2常用材料 11246003.3咬口機(jī)工作原理 1145644結(jié)構(gòu)設(shè)計 14304864.1輥輪設(shè)計 14129574.1.1制作形狀 14281834.1.2花型展開圖 1486214.1.3成型直邊角度 1510984.2各軸的參數(shù)的計算 1556344.3軸齒輪的計算 17243524.3.1常見材料及熱處理 17184674.3.2直齒圓錐齒輪的尺寸設(shè)計計算及校核 18170094.3.3圓錐齒輪的各參數(shù)設(shè)計計算 19276994.3.4受力分析 20150644.3.5計算載荷 20269714.3.6齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核 21214844.3.7輪齒彎曲強(qiáng)度的校核 2286094.4錐齒輪軸的設(shè)計計算及校核 233154.4.1錐齒輪部分主要參數(shù)設(shè)計計算 23300624.4.2軸端部分參數(shù)設(shè)計 24225874.4.3錐齒輪軸的固定 24185144.5II軸齒輪設(shè)計計算及校核 24272674.5.1尺寸設(shè)計計算 24145274.5.2結(jié)構(gòu)分析 25192114.5.3受力分析 2627774.6軸承選擇與校核 27241404.6.1軸承的分類 2716774.6.2滾動軸承及類型 27216164.6.3滾動軸承的失效形式 27193344.6.4軸承的選擇計算 27261014.6.5校核Ⅱ軸軸承是否滿足工作要求 28291244.7鍵的選擇 30282714.8鍵聯(lián)結(jié)強(qiáng)度計算 30173704.8.1主動軸上鍵的強(qiáng)度校核 3177534.8.2從動軸鍵的強(qiáng)度校核 3120735咬口機(jī)三維建模 339595.1SolidWorks三維建模技術(shù) 33143975.2咬口機(jī)三維建模 34277435.3咬口機(jī)裝配 3617237總結(jié) 385107參考文獻(xiàn) 40

1緒論1.1選題背景社會的進(jìn)步，科技的發(fā)展，都帶動著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，以及綠色環(huán)保意識的不斷進(jìn)步，針對其進(jìn)行加工咬口機(jī)應(yīng)用而生。在人們的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中，咬口機(jī)已經(jīng)得到很寬泛的應(yīng)用，對各個工業(yè)部門而言也是完成機(jī)械化與自動化運輸工作的重要機(jī)器組成。然而咬口機(jī)是整個機(jī)器運作的第一步驟，對整個機(jī)械而言具有很重要的意義。本文介紹了近年來國內(nèi)外咬口機(jī)中咬口機(jī)的機(jī)械情況，分析了其他國家咬口機(jī)科技裝備發(fā)展的特點。各個國家的機(jī)械制造公司的新專利、新裝備陸續(xù)推出，但在咬口機(jī)制造的降耗方面科技進(jìn)步不明顯，咬口機(jī)科技未有突破。隨著社會現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)行，發(fā)展到如今，通風(fēng)管道的市場需求量更是達(dá)到了更大的規(guī)模。而在風(fēng)管材料的選擇上，鍍鋅薄鋼板這種材料占到了很大的比重。我國加入世界貿(mào)易組織（WTO）已經(jīng)20年了，這20年間的發(fā)展除了有旅游、賓館餐飲、航空運輸之外還有的進(jìn)出口，目前咬口機(jī)已經(jīng)向國外輸送了接近60萬臺，已經(jīng)達(dá)到了任何一年都無法達(dá)到的高度。咬口機(jī)的迅猛發(fā)展不僅帶動了國內(nèi)GDP的高速發(fā)展還對我國在國際地位上的提高都有卓越的表現(xiàn)。為了能夠增大咬口機(jī)的生產(chǎn)量以及提高他相應(yīng)的質(zhì)量，所以對咬口機(jī)的機(jī)械化自動化的發(fā)展已經(jīng)迫在眉睫。咬口機(jī)的應(yīng)用也需與時俱進(jìn)，不管是對于他的接縫還是機(jī)械結(jié)構(gòu)內(nèi)部零件構(gòu)造還是外形的設(shè)計上都要與實際相符。咬口機(jī)與現(xiàn)代社會的關(guān)系屬于密不可分的關(guān)系，除了能夠促進(jìn)國內(nèi)GDP的快速增長之外還能夠讓國外看到我們中國在機(jī)械行業(yè)當(dāng)中的崛起之路。為了與時俱進(jìn)，國內(nèi)外對咬口機(jī)的發(fā)展與進(jìn)步的期待更高了，所以對咬口機(jī)的生產(chǎn)工藝以及應(yīng)用設(shè)備性能的提高也要提上對咬口機(jī)發(fā)展的日程。在咬口機(jī)的制造領(lǐng)域當(dāng)中，機(jī)械自動化的功能是必不可少的，主要原因是能夠提升機(jī)械性能、縮短制造時間、加大自身強(qiáng)度以及增強(qiáng)使用壽命。因此，國內(nèi)外對咬口機(jī)研究的科研人員都青睞與機(jī)械自動化的普及應(yīng)用。為了對咬口機(jī)的設(shè)計均衡化與多元化，對他的內(nèi)部零部件也要進(jìn)行相應(yīng)的受力分析，最后在考慮咬口機(jī)的運動規(guī)律以及所處的工作環(huán)境，應(yīng)該采取取長補(bǔ)短的方式來進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計，這也是機(jī)械科研學(xué)者們現(xiàn)在研究的主流方向。將未處理的鋼板直接泡在處于溶液狀態(tài)的鋅中，讓薄鋅層包裹在鋼板表面之后，便可得到鍍鋅薄鋼板。經(jīng)過鍍鋅處理的薄鋼板能夠大大加強(qiáng)抵抗大氣環(huán)境的腐蝕，常溫下加工的塑性變形能力也很好，而且生產(chǎn)加工的成本較低，所以在生產(chǎn)風(fēng)機(jī)管道的產(chǎn)業(yè)中通常選擇將鍍鋅薄鋼板作為原材料。風(fēng)管在傳統(tǒng)制作中主要通過手工方法，比如生產(chǎn)方形風(fēng)管，需要手工切割左右、頂部和底部的板材，然后將左右、頂部和底部的板材組合起來，形成帶有釘子固定的風(fēng)管。這種生產(chǎn)方式需要密集的勞動力，效率極低，制造成的風(fēng)管容易漏氣也不那么防水。因此，市面上開始出現(xiàn)了一些管道咬口機(jī)來替代人工加工風(fēng)管。在現(xiàn)代化建設(shè)大力進(jìn)行的社會背景下，迎合通風(fēng)管道龐大的市場需求而設(shè)計出來的管道咬口機(jī)，在升級生產(chǎn)模式、解放勞動力、提高生產(chǎn)效率、發(fā)展經(jīng)濟(jì)效益等方面更是有著顯而易見的重要意義。1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀管道咬口機(jī)的核心技術(shù)是輥壓成型技術(shù)，也被稱為滾壓成型、輥軋成型、冷彎成型。輥壓成型過程中會涉及到許多復(fù)雜的問題，包括板材在成型時的縱向和橫向的彈性、塑性形變規(guī)律，輥輪組與板材的接觸情況等，再加上板材特性及厚度、截面形狀的復(fù)雜程度等種種因素都會影響到成型過程，從而導(dǎo)致成型工藝參數(shù)的設(shè)計和輥輪設(shè)計具有非常大的復(fù)雜性。因此在傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式中，成型工藝參數(shù)和輥輪的設(shè)計只能依靠經(jīng)驗去確定，在制作出原型機(jī)后經(jīng)過多次調(diào)試和修改參數(shù)才能得出最終的機(jī)器，很多的資源和人力會被浪費掉。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，利用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)（CAD/ACE）和有限元分析數(shù)值模擬技術(shù)去解決這些復(fù)雜的問題是一種很好的方法。我國引入輥壓成型技術(shù)的時間大概是上個世紀(jì)末期，因其加工效率高和工藝簡單的優(yōu)點促進(jìn)我國對輥壓成型技術(shù)的研究。在發(fā)展進(jìn)程中，首先使用CAD/CAE技術(shù)的是北方工業(yè)大學(xué)。將我國的輥壓成型技術(shù)與國外進(jìn)行對比，成型設(shè)備方面和成型工藝方面仍存在明顯的差距。成型設(shè)備上，國外的設(shè)備工序集成度高，能完成多種工序，而國內(nèi)的設(shè)備工序單一，自動化程度也稍遜一籌。成型工藝方面，我國大體上只能完成單一截面成型，與國外的CTA成型、柔性輥壓成型等多種成型工藝相比仍有很大差距需要去彌補(bǔ)。我國通過近半個世紀(jì)的研究發(fā)展與進(jìn)步，我們對咬口機(jī)研究的成果也卓有成效，并且在機(jī)械行業(yè)當(dāng)中發(fā)展的天地也越來越廣闊。在“十五”期間，我國在機(jī)械行業(yè)的取得的成就也是空前絕后的，不僅提升了在國內(nèi)的認(rèn)知度，也提升了在國際咬口機(jī)領(lǐng)域發(fā)展上的地位。我國目前已經(jīng)成為了機(jī)械制造體量很大的國家，但是離機(jī)械制造強(qiáng)國的稱號還是遙不可及，主要體現(xiàn)在咬口機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)、質(zhì)量以及生產(chǎn)相對不集中，生產(chǎn)不集中所帶來的困擾就是企業(yè)的經(jīng)營效率仍然趕不上時代進(jìn)步的標(biāo)準(zhǔn)。目前雖然我國投入大量的人力物力以及財力來對咬口機(jī)進(jìn)行自主研發(fā)，可是相對于國外發(fā)展了百余年的大品牌來說絲毫沒有與其競爭的優(yōu)勢。為了能夠與國際接軌，我國大力引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)，開設(shè)合資公司共同對咬口機(jī)進(jìn)行制造生產(chǎn)，相對于以往來說產(chǎn)品質(zhì)量以及技術(shù)水平都有所提高，但是仍然與國外許多發(fā)達(dá)國家有一定的差距。從對市場調(diào)研的長遠(yuǎn)發(fā)展來看以及對咬口機(jī)的實用性而言，咬口機(jī)依舊存在一些致命的問題，例如 咬口機(jī)的可靠性以及使用壽命都不高，外觀形象存在一些欠缺，無法滿足現(xiàn)代人們的審美，因此導(dǎo)致咬口機(jī)的銷量一而再再而三的打破歷史低谷。通過對以往的調(diào)查研究表明，目前我國制造咬口機(jī)的能力還較為薄弱，技術(shù)跟不上，創(chuàng)新又無法找到合適的突破點，所以加大科研的投入以及快速找到技術(shù)創(chuàng)新的突破點才是目前的重中之重，爭取早日縮短與國外的差距。與此同時，咬口機(jī)的制造行業(yè)組織結(jié)構(gòu)的分配也具有很大的不合理性，因為是規(guī)模沒有達(dá)到預(yù)期的要求，所以帶來的經(jīng)濟(jì)效益也非常的低下。為此合理的安排咬口機(jī)制造行業(yè)組織結(jié)構(gòu)的合理性也是目前大力發(fā)展咬口機(jī)的重要指標(biāo)，主要體現(xiàn)在整改規(guī)模較小的企業(yè)，提高行業(yè)內(nèi)部從創(chuàng)造水平，為發(fā)展咬口機(jī)鋪出一條正確的道路。為了解決這些致命的問題，我國又耗費大量的人力前往咬口機(jī)發(fā)展比較好的國家進(jìn)行調(diào)研，并且花費大量的財力從相應(yīng)的國家引進(jìn)較為先進(jìn)的技術(shù)，自從我國加入WTO之后，全球一體化經(jīng)濟(jì)依然將我國納入其中，這樣更加有利于我國發(fā)展咬口機(jī)技術(shù)的同時能夠與國際接軌。起初，我國對咬口機(jī)的機(jī)械零部件是采用國外進(jìn)口采購的形式，由于這樣做的成本較高，不能夠符合我國目前基本的國情，因此為了減少制造咬口機(jī)的成本，我國重金聘請國外專家進(jìn)行指導(dǎo)，經(jīng)過兩方的精準(zhǔn)磨合，咬口機(jī)的零部件也就再也不用從國外進(jìn)口了。在“十五”的優(yōu)質(zhì)條件下，我國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)步入一個新的高峰，與此同時對機(jī)械行業(yè)的產(chǎn)業(yè)調(diào)整也順勢而為。在1970年代早期,世界各地的咬口機(jī)設(shè)備的發(fā)展的關(guān)注,一些相對發(fā)達(dá)國家開始使用板栗生產(chǎn)和運輸過程中板栗機(jī)械發(fā)展,其理論研究和實際生產(chǎn),集電子、光學(xué)、磁性、氣為一體的高科技板栗機(jī)械發(fā)展不斷新興市場的新產(chǎn)品。國外咬口機(jī)先進(jìn)的制造技術(shù)依舊是我國目前無法覬覦的，主要體現(xiàn)在以下幾點：機(jī)器做工的精密程度。想要制造的咬口機(jī)更為精密，就要從它的切削、磨削以及研磨等加工中體現(xiàn)出來，這樣所制造出來的機(jī)器除了機(jī)械結(jié)構(gòu)更為緊密之外，它的實用性以及使用壽命也會更高。自動一體化的程度。目前國外的一體化的技術(shù)已經(jīng)非常的成熟了，這一技術(shù)除了能夠增強(qiáng)工作效率之外，還能讓制造出來的咬口機(jī)質(zhì)量更好。除此以外，有了自動一體化技術(shù)的駐足，能夠代替人工在比較危險的工作環(huán)境工作，并且不會產(chǎn)生任何的影響。信息技術(shù)的植入以及產(chǎn)出。信息技術(shù)的提取需要花費大量的財力物力以及時間成本，為了能夠得到對于咬口機(jī)研究的有用信息，國外對咬口機(jī)的研究已經(jīng)長達(dá)十年之久。通過這幾年的發(fā)展，歐美等發(fā)達(dá)國家對咬口機(jī)的發(fā)展以及達(dá)到了新的高度，制造咬口機(jī)的技術(shù)以及實現(xiàn)了全面的機(jī)械化生產(chǎn)，并且它的生產(chǎn)體系也穩(wěn)定了下來，不會再受到其他行業(yè)發(fā)展的影響。通過了解對1970年初期的德國制造咬口機(jī)的歷史之后，我們得知在那個時候德國就已經(jīng)制造出了咬口機(jī)，并且根據(jù)當(dāng)時國情的體現(xiàn)來說，這已經(jīng)超越了當(dāng)時90%的發(fā)達(dá)國家。對于美國而言，一個建國僅有245年的國家來說，它的迅速崛起是有目共睹的，直到今天我們也不得不承認(rèn)它是世界第一的超級大國。美國地廣人稀，因此機(jī)械自動化應(yīng)用的進(jìn)程不得不迅速發(fā)展，這樣能夠有效緩解人口少帶來的勞動力不足的現(xiàn)象。早在20世紀(jì)初期，咬口機(jī)的應(yīng)用就在美國普及開來，但是目前為止為了讓咬口機(jī)向更加多元化的方向發(fā)展。在2010年之后，一些發(fā)達(dá)國家為了促進(jìn)咬口機(jī)的智能化發(fā)展，在咬口機(jī)的制造上不斷的創(chuàng)新，引用新的技術(shù)來讓咬口機(jī)改新?lián)Q代，讓咬口機(jī)的發(fā)展更上一層臺階，在這上面他們這些國家也是不惜血本的加大投入，當(dāng)然付出必有回報，如今咬口機(jī)在這些國家當(dāng)中的性能已經(jīng)不是其他國家能夠媲美的了。1.3研究目的目前市面上風(fēng)管生產(chǎn)線的咬口機(jī)大多只能在一次流水線中對一塊板材的單側(cè)邊進(jìn)行折邊加工，加工效率較差，而部分改進(jìn)后的咬口機(jī)盡管可以對板材兩邊進(jìn)行加工，但是其在加工精度上還是會存在一定問題。有的咬口機(jī)進(jìn)行輥壓加工時，因輥壓過程中的板材前后厚度不一致，或者因為輥壓的輥輪直徑不一致，導(dǎo)致輥壓加工行進(jìn)速度和回程速度均不一致，其有可能造成輥輪損壞。且易因輥壓的板材厚度過高產(chǎn)生過載現(xiàn)象，設(shè)備過載時如果未設(shè)置保險裝置，易造成設(shè)備毀壞。本文研究的主要問題在于如何合理、有效地設(shè)計出一系列的輥輪，通過輥壓成型的技術(shù)對鍍鋅薄鋼板加工成型時，能將平整的鋼板截面在加工后得到單立和單平兩種咬口類型的橫截面，并將兩種功能結(jié)合到同一臺管道咬口機(jī)上。在解決加工功能單一的同時，結(jié)合鍍鋅薄鋼板特點設(shè)計出能滿足生產(chǎn)需求、具備創(chuàng)新構(gòu)思的理想機(jī)器。1.4研究內(nèi)容本課題主要內(nèi)容為“咬口機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計”，重點設(shè)計咬口機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，了解咬口機(jī)的工作原理及緊固件生產(chǎn)工藝基本知識，及應(yīng)用現(xiàn)狀，熟悉其優(yōu)缺點，學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計方法，完成咬口機(jī)設(shè)計，并能夠靈活應(yīng)用所學(xué)知識進(jìn)行自動化機(jī)械裝置設(shè)計，從而達(dá)到熟悉自動化機(jī)械裝置的設(shè)計能力。（1）調(diào)研國內(nèi)外咬口機(jī)工作原理以及發(fā)展現(xiàn)狀，分析其結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點。（2）根據(jù)調(diào)研結(jié)果，針對當(dāng)前比較流行的咬口機(jī)進(jìn)行分析比較，綜合各個結(jié)構(gòu)的特點，設(shè)計咬口機(jī)的構(gòu)型方案。（3）將三維模型導(dǎo)出,繪制2D零件圖及裝配圖。

2管道咬口機(jī)簡介2.1輥壓成型簡介輥壓成型（coldrollforming）這一工藝有多種叫法，從英文翻譯過來的叫法有輥壓成型、輥軋成型，還有一種是從俄文翻譯過來的，叫冷彎成型、冷彎型鋼，鋼鐵冶金行業(yè)多用此叫法。該技術(shù)主要是建立在所使用材料的物理性質(zhì)基礎(chǔ)上的。依靠材料的塑性移動進(jìn)行適度的滾壓，在此基礎(chǔ)上把材料加工成人們所需的各種零部件產(chǎn)品。應(yīng)用這種技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品主要以各種形狀復(fù)雜的軸桿、閥門芯以及特殊緊固件等為主。2.2輥壓成型特點輥壓成型技術(shù)是一種連續(xù)進(jìn)行的線接觸施工工藝技術(shù)，與其他施工工藝相比，需要的變形力較小。在進(jìn)行生產(chǎn)時，可以進(jìn)行多個工件的作業(yè)，與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，不僅效率提高，成品率也提高了不少。與其他的成型工藝相比，輥壓成型技術(shù)不僅有節(jié)約資金材料以及施工時間的特點，在產(chǎn)品方面也是具有十分顯著的優(yōu)勢：產(chǎn)品的質(zhì)量有保證，強(qiáng)度也比預(yù)定參數(shù)要高。將這種工藝應(yīng)用在加工長短難以切削的工件上是最合適的，不僅保證了產(chǎn)品質(zhì)量，還可以減少產(chǎn)品出廠時間，大大節(jié)約了一筆資金。在進(jìn)行大量的工件生產(chǎn)時選用這種技術(shù)，可以得到最可觀的經(jīng)濟(jì)效益。2.3輥壓成型設(shè)備輥壓成型技術(shù)屬于先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域中的一種科技技術(shù)，在發(fā)達(dá)國家受到的重視程度比國內(nèi)要高得多，科技程度也比我們高出很多。比如，利用計算機(jī)仿真技術(shù)模擬輥壓過程中材料的受力變形及材料損耗在國外已經(jīng)普遍應(yīng)用；帶插入式的立輥成型機(jī)組、CAT（CentralToolAdjustment）成型輥集中調(diào)節(jié)機(jī)組都已經(jīng)是國外廣泛應(yīng)用的設(shè)備。在這樣的情況下，由發(fā)達(dá)國家造成的技術(shù)壟斷對我國等一些發(fā)展中國家是十分不利的。為了應(yīng)對這種情況，就需要我們尋找相應(yīng)的對策。國家可以進(jìn)行專門的人才培養(yǎng)，將他們送往發(fā)達(dá)國家進(jìn)行相關(guān)專業(yè)理論知識的獲取，歸國后結(jié)合我國實際情況進(jìn)行綜合探索分析，找到最佳的解決問題的方法，加快我國在這一方面前進(jìn)的步伐。同時，國內(nèi)的相關(guān)技術(shù)團(tuán)隊加強(qiáng)與國外專家學(xué)者的聯(lián)系，保持雙方之間友好交流的氛圍，在進(jìn)行問題討論時聽取他們的意見，選擇最適合的方法對問題進(jìn)行解決。最重要的是不要忘記理論與實際相結(jié)合，由專業(yè)人員將一些實用的技術(shù)教給相關(guān)企業(yè)，由他們將這項技術(shù)投入使用并推廣，向世界先進(jìn)水平邁進(jìn)。2.4輥壓成型原理輥壓成型是指利用表面光滑或加工有一定形狀的旋轉(zhuǎn)軋輥對原料進(jìn)行壓延，制得一定形狀產(chǎn)品的操作。在輥壓操作時，物料與軋輥直接接觸而發(fā)生變形，輥壓前物料厚度ho，輥壓后物料厚度，稱為絕對壓下量，a稱為接觸角或喂料角。在輥壓過程中，料層內(nèi)部因壓力方向不同而呈現(xiàn)出不同的流動狀態(tài)。在軋輥工作區(qū)前段的輥壓初期，因軋輥對于料層的徑向壓力較小，因摩擦作用，料層表面速度接近軋輥表面速度，而內(nèi)部則相對于料層表面呈反向流動，其速度值甚至大于物料表面的向前運動速度值。進(jìn)入軋距附近后軋輥壓力急劇增大，料層內(nèi)部所受到的壓力接近表面處的壓力，而且料層表面與內(nèi)部的速度相對運動減少，整體運動速度加快，當(dāng)通過軋距后的瞬間，因軋輥壓力作用，物料內(nèi)部開始相對于表層向前流動，料層中心部分向前移動速度高于軋輥表面速度，軋輥的徑向壓力迅速下降。

3咬口成型過程分析3.1成型特點輥壓成型技術(shù)是一種連續(xù)進(jìn)行的線接觸施工工藝技術(shù)，與其他施工工藝相比，需要的變形力較小。在進(jìn)行生產(chǎn)時，可以進(jìn)行多個工件的作業(yè)，與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，不僅效率提高，成品率也提高了不少。與其他的成型工藝相比，輥壓成型技術(shù)不僅有節(jié)約資金材料以及施工時間的特點，在產(chǎn)品方面也是具有十分顯著的優(yōu)勢：產(chǎn)品的質(zhì)量有保證，強(qiáng)度也比預(yù)定參數(shù)要高。將這種工藝應(yīng)用在加工長短難以切削的工件上是最合適的，不僅保證了產(chǎn)品質(zhì)量，還可以減少產(chǎn)品出廠時間，大大節(jié)約了一筆資金。在進(jìn)行大量的工件生產(chǎn)時選用這種技術(shù)，可以得到最可觀的經(jīng)濟(jì)效益。3.2常用材料在輥輪制造中使用的材料有很多，最常用的是鋼、鑄鐵、有的場合，使用非金屬材料。（1）鋼（2）鑄鋼（3）鑄鐵（4）非金屬材料根據(jù)輥輪材料的引入，輥輪材料選用40Cr。3.3咬口機(jī)工作原理附圖1機(jī)座2電機(jī)3錐齒輪4主軸5定位塊6單立第一組輥輪7主軸傳動齒輪8單立第二組輥輪9中間齒輪10單立第三組輥輪11單立第四組輥輪12單立第五組輥輪13單立第六組輥輪14單立第七組輥輪15單立第八組輥輪16單平第一組輥輪17單平第二組輥輪18單平第三組輥輪19單平第四組輥輪20單平第五組輥輪21單平第六組輥輪22單平第七組輥輪23單平第八組輥輪24輥輪安裝側(cè)板25輥輪間隙調(diào)節(jié)螺桿工作原理：輥輪安裝側(cè)板24有兩塊，對稱安裝在機(jī)座1的臺面上，輥輪安裝側(cè)板24可以安裝8對主軸4，每對主軸4上下方向安裝，每根主軸4上裝有主軸傳動齒輪7、兩側(cè)裝有單平、單立輥輪各一個，不同組的輥輪形狀各不同，第一組輥輪為校平輥輪，形狀一樣，其他每組中的兩個輥輪形狀也不同；錐齒輪3有一對，一個裝在電機(jī)2上，一個裝在每對主軸4的下主軸上，電機(jī)2安裝在機(jī)座1上，電機(jī)2通過錐齒輪3傳動帶動第一對主軸4的下面軸轉(zhuǎn)動，每對主軸4上有一對嚙合主軸傳動齒輪7，可使這對主軸反向轉(zhuǎn)動，從第一對主軸4到第八對主軸4中間裝有中間齒輪9，通過中間齒輪9的作用，使的第一對主軸4到第八對主軸4轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)速均一致（上排與下排轉(zhuǎn)動方向相反）；機(jī)座1的工作臺面上裝有定位塊5，通過調(diào)節(jié)定位塊5可以折出不同尺寸的單平和單立咬口；工作時將鈑金貼緊定位塊5往前推，每對輥輪在電機(jī)2的作用下相向轉(zhuǎn)動，每對輥輪之間的間隙與鈑金的厚度一致，通過摩擦力的作用，輥輪帶著鈑金依次通過每組輥輪，由于的形狀不一樣，鈑金出來后形狀依次發(fā)生變化，（以單立咬口為例）通過每組輥輪的作用，得到想要的形狀（以單立咬口為例每次出來后，角度遞增15度），為了適用于不同厚度的鈑金，通過輥輪間隙調(diào)節(jié)螺桿25來調(diào)節(jié)每組輥輪的間隙來實現(xiàn)。

4結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1輥輪設(shè)計4.1.1制作形狀充分借鑒沖壓模具的設(shè)計思想，由于它形成的速度比較緩慢，輥輪設(shè)計如圖4-1所示的形狀。圖4-1輥輪形狀4.1.2花型展開圖花型展開圖如圖4-2所示：圖4-2曲線花型圖4.1.3成型直邊角度圖4-3直角角度4.2各軸的參數(shù)的計算一、需要將驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速計算出來查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第315頁得出轉(zhuǎn)速選擇的范圍在700~1000r/min之間，由于使用的是傳動帶，因此不能夠太大的減速比，不然會導(dǎo)致軸皮帶輪變得很大，會對主軸末端造成一定的干擾現(xiàn)象，所以得出n1=960r/min二、需要將惰輪軸的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速計算出來查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第556頁得出：d∝、m∝，在機(jī)構(gòu)緊密的過程當(dāng)中比較適合使用。但是會增加空載功率N空氣和噪音的LP的數(shù)值：N空=)KW式中：da大的平均直徑-所有的中間雜志（毫米）；圖4-4查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第335頁得出各軸轉(zhuǎn)矩計算如下：電動機(jī)軸2軸4軸機(jī)-2軸機(jī)-6錐齒輪軸7錐齒輪各參數(shù)值列表如下：表4-1各軸參數(shù)4.3軸齒輪的計算4.3.1常見材料及熱處理查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第856頁得出常用的齒輪材料見表4-2：表4-2常用齒輪的材料及其力學(xué)性能通常對上表材質(zhì)的比較而言，機(jī)械6錐齒輪的材質(zhì)選擇使用40Cr是較為合適的，直齒輪的材質(zhì)選擇使用20CrMnTi是較為合適的，機(jī)械3雙齒輪的材質(zhì)選擇使用20CrMnTi是較為合適的。4.3.2直齒圓錐齒輪的尺寸設(shè)計計算及校核查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第565頁得出能夠把圓錐齒輪分成三種不一樣的齒輪，它們分別是斜齒輪、錐齒輪以及直齒輪。直齒輪和錐齒輪比較容易制造，因此應(yīng)用的范圍較為廣泛，而斜齒輪則應(yīng)用的場景不多。4.3.3圓錐齒輪的各參數(shù)設(shè)計計算已知：齒數(shù)=36，模數(shù)=2，配對齒輪齒數(shù)=20，模數(shù)=2查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第56頁得出分度圓直徑：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第55頁得出分度圓錐角：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第25頁得出齒頂高：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第565頁得出齒根高：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第345頁得出全齒高：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第55頁得出頂隙c：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第565頁得出齒頂圓直徑：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第565頁得出齒根圓直徑：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第345頁得出錐矩：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第235頁得出齒頂角：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第65頁得出齒根角：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第23頁得出當(dāng)量齒角：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第43頁得出根錐角：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第65頁得出頂錐角：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第12頁得出當(dāng)量齒輪分度圓半徑：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第234頁得出當(dāng)量齒輪齒頂圓半徑：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第435頁得出當(dāng)量齒輪齒頂壓力角：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第12頁得出不發(fā)生根切的最少齒數(shù)：4.3.4受力分析為了能夠讓受力分析更加的簡單，所以需要讓你荷沿齒寬均勻分布，得出的公式如下所示：計算結(jié)果如下：4.3.5計算載荷通過上述的受力分析得出，和都是作用在齒輪上的名義載荷。為了將載荷精確的計算出來，因此還要對原動力機(jī)械與工作機(jī)械振動與沖擊、齒輪嚙合過程中的動態(tài)載荷進(jìn)行一定的思量，并且還需將其周向力計算出來：式中：Ｋ在其中設(shè)計所示的為載荷系數(shù)Ｋ＝其中：在其中設(shè)計所示的為利用系數(shù)來考慮原動機(jī)引起的動態(tài)負(fù)載的影響和機(jī)器的工作特性。該值可以檢查如下：4-4：表4-4使用系數(shù)通過上表的研究與觀察得出。數(shù)值：=1.25。在其中設(shè)計所示的為動載系數(shù)，數(shù)值：=1.3在其中設(shè)計所示的為齒輪的載荷分布系數(shù)，數(shù)值：=1.2。在其中設(shè)計所示的為用齒間的載荷分布系數(shù)來考慮不同載荷分布對齒輪輪齒的影響。數(shù)值：=1。因此得出Ｋ＝=1.251.31.21=1.95N4.3.6齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核1.將許應(yīng)力確定下來之后，需要檢測《機(jī)械工藝裝置簡要說明書》P368頁圖10—38得=1500MPa=1.0~1.2，取=1.1；=2所以2.需要將齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行相應(yīng)的驗算計算工作轉(zhuǎn)矩T=9.55查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第3頁得出載荷系數(shù)K=1.95查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第345頁得出=2.5，=，因為不是很多，=0.90需要將計算齒面接觸應(yīng)力計算出來1247.75MP<最后通過計算結(jié)果分析之后，能夠與本次的設(shè)計相吻合。4.3.7輪齒彎曲強(qiáng)度的校核1）將許應(yīng)力確定下來之后，查《機(jī)械工藝裝置簡要說明書》P368頁圖10—38得=480MPa=1.4～1.5，取=1.5；u=1.8所以需要將齒彎曲強(qiáng)度條件進(jìn)行相應(yīng)的驗算計算工作轉(zhuǎn)矩T=9.55查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第3頁得出確定載荷系數(shù)K=1.95，取0.80需要將輪齒彎曲應(yīng)力計算出來33.78<最后通過計算結(jié)果分析之后，能夠與本次的設(shè)計相吻合。4.4錐齒輪軸的設(shè)計計算及校核4.4.1錐齒輪部分主要參數(shù)設(shè)計計算已知：齒數(shù)=20，模數(shù)=2，配對齒輪齒數(shù)=36，模數(shù)=2查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第36頁得出分度圓直徑：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第32頁得出分度圓錐角：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第562頁得出齒頂高：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第526頁得出齒根高：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第315頁得出查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第62頁得出全齒高：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第23頁得出頂隙c：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第25頁得出齒頂圓直徑：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第52頁得出齒根圓直徑：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第145頁得出錐矩：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第562頁得出齒頂角：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第31頁得出齒根角：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第15頁得出當(dāng)量齒角：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第145頁得出根錐角：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第51頁得出頂錐角：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第52頁得出當(dāng)量齒輪分度圓半徑：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第115頁得出當(dāng)量齒輪齒頂圓半徑：查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第347頁得出當(dāng)量齒輪齒頂壓力角：4.4.2軸端部分參數(shù)設(shè)計良好的軸端設(shè)計能夠?qū)C(jī)器的外形與尺寸更好的展現(xiàn)出來，并且能夠讓設(shè)計方案有很大的改進(jìn)空間，因此需要符合下列幾個條件：（1）讓軸類零件更好的安裝、拆卸與維護(hù)；（2）需要具備良好的加工工藝；（3）錐齒輪的軸端的結(jié)構(gòu)需要與所設(shè)計的CAD圖紙相吻合。4.4.3錐齒輪軸的固定為了確保錐齒輪的固定狀態(tài)以及它的裝配質(zhì)量，齒輪軸的中心與手動起升系統(tǒng)的齒輪軸要處于相對較高的位置。錐齒輪和錐齒輪軸線的垂直度不能超過210°的主要原因是為了讓齒輪軸的軸向位置能夠更加方便的被調(diào)整。4.5II軸齒輪設(shè)計計算及校核4.5.1尺寸設(shè)計計算查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第52頁得出齒數(shù)：z=36；查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第356頁得出模量m=2；查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第125頁得出節(jié)圓直徑DMZ=72查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第123頁得出齒頂：；查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第735頁得出齒根高：；查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第25頁得出頂隙：；查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第263頁得出齒頂圓直徑：=76；查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第2頁得出齒根圓直徑：；查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第21頁得出齒高：；查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第45頁得出基圓直徑：；查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第67頁得出齒距：P=πm=6.28；查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第576頁得出齒厚：S=P/2=3.14；查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第73頁得出齒槽寬：e=P/2=3.14;查書機(jī)械設(shè)計及其使用[M]第15頁得出參考中心距：計算公式為，將各參數(shù)列表如下：表4-4齒輪設(shè)計參數(shù)4.5.2結(jié)構(gòu)分析圖4-3為齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計。圖4-3齒輪4.5.3受力分析定向力可分為圓形力和徑向力：計算結(jié)果為：4.6軸承選擇與校核4.6.1軸承的分類通過對以往的學(xué)習(xí)以及相關(guān)經(jīng)驗來說,支撐軸當(dāng)中的零部件就是軸承，軸承的主要作用是用來做摩擦工作的，因此它具有滑動摩擦和和滾動摩擦兩種類別，滑動摩擦就是我們所說的滑動軸承，而滾動摩擦顧名思義就是我們所說的滾動摩擦。在對于滾動軸承的使用當(dāng)中，我們得知它的摩擦系數(shù)不是很大，并且起動阻力較小以及維護(hù)潤滑也不是特別的麻煩，因此滾動軸承是機(jī)械裝置當(dāng)中的首選軸承。但是又因為滾動軸承徑向的尺寸大小偏大，所以對于工作運行在中、低速的機(jī)器來說是最為合適的。滑動軸承則與滾動軸承正好相反，滾動軸承不適用的場合就需要使用到滑動軸承，特別是對于工作轉(zhuǎn)速高，沖擊和振動都比較大的場合當(dāng)中應(yīng)用是非常廣泛的。4.6.2滾動軸承及類型滾動軸承的顧名思義需要通過零部件之間的滾動接觸來讓零部件進(jìn)行轉(zhuǎn)動。對于普遍使用的滾動軸承來說，它們的標(biāo)準(zhǔn)化能夠為以后的機(jī)械設(shè)計節(jié)省掉許多的時間的煩惱。滾動軸承的類別比較多元化，在這里我們根據(jù)軸承受載荷的作用方向來進(jìn)行區(qū)分：通過徑向接觸到的軸承通過向心角接觸到的軸承通過軸向接觸到的軸承4.6.3滾動軸承的失效形式在滾動軸承運行工作的同時，因為每個零部件之間都會有一定的間隙，因此它的受力狀況也會出現(xiàn)不定時的偏差。在滾動軸承運行工作的同時，它所受到的載荷力也在隨時發(fā)生改變，滾動體中心的圓周速度能夠作為它頻率變化的參考依據(jù)。假如使用的是角接觸軸承的話，就需要讓下半圈滾動體全部處于受載的工作狀態(tài)當(dāng)中。通過對以往的學(xué)習(xí)以及相關(guān)經(jīng)驗來說，滾動軸承有兩種不一樣的失效形式，它們分別是疲勞點蝕以及塑性變形。4.6.4軸承的選擇計算查表，得e=0.234因查表知得計算軸承的壽命已知球軸承，因工作溫度低于120℃，得=1按公式（3-3）得所以，選6005深溝球軸承合用同理，可以計算錐齒輪軸上所選的深溝球軸承6010GB/T276—96也合用。4.6.5校核Ⅱ軸軸承是否滿足工作要求（1）畫軸承的受力簡圖圖5.1軸承的受力圖（2）求軸承徑向支反力、1）垂直平面支反力、2）水平面支反力、3）合成支反力、（3-29）（3）求兩端面軸承的派生軸向力、（3-30）（4）確定軸承的軸向載荷、由于因此軸承1被放松：軸承2被放松：（5）算軸承的當(dāng)量載荷、查[3]表13-5：可得：e=0.68①查[3]表有：取得：（3-31）②查[3]表有：，取，得：因此軸承2危險。（6）校核所選軸承由于兩支承用相同的軸承，故按當(dāng)量動載荷較大的軸承2計算，滾子軸承的0.68，查[3]表13-6取沖擊載荷系數(shù)1.2，查[3]表13-7取溫度系數(shù)1.0，計算軸承工作壽命：（3-32）結(jié)論：選定的軸承合格，軸承型號最終確定為：7209AC。4.7鍵的選擇通過對以往的學(xué)習(xí)以及相關(guān)經(jīng)驗來說鍵的種類很多，較為常用的鍵聯(lián)結(jié)有平鍵聯(lián)結(jié)、半圓聯(lián)結(jié)和楔鍵聯(lián)結(jié)以及各種花鍵。其中平鍵聯(lián)結(jié)的綜合性能是最好的，主要原因是通過以往的使用總結(jié)，它的結(jié)構(gòu)最為簡單，并且制造起來也非常的節(jié)約成本，易于安裝與拆卸，能夠最大限度的承受載荷帶來的沖擊，因此平鍵聯(lián)結(jié)的使用范圍也是最為廣泛的。半圓聯(lián)結(jié)是由兩個側(cè)面來當(dāng)作工作面的，它作為連鍵聯(lián)結(jié)的話會導(dǎo)致軸的強(qiáng)度變低，所以只適合在傳遞不是很多的扭矩當(dāng)中應(yīng)用。楔鍵聯(lián)結(jié)的使用主要是在大齒輪以及V帶輪上。花鍵聯(lián)結(jié)的應(yīng)用較為安全可靠，在扭矩較大的場合當(dāng)中也能夠靈活應(yīng)用，花鍵聯(lián)結(jié)的導(dǎo)向性能以及對中性能都是很好的，在機(jī)械裝置的制造使用當(dāng)中應(yīng)用頗為廣泛。在對鍵進(jìn)行選擇的同時要對它的類型以及尺寸上面做最大范圍的考慮，鍵的類型要與鍵聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，鍵的尺寸大小要與規(guī)定的強(qiáng)度以及規(guī)格來思量，其中b表示的是鍵寬，h表示的是鍵高，L表示的是鍵的長度。鍵截面的尺寸大小按照公式來進(jìn)行相應(yīng)的計算。通過對以往的學(xué)習(xí)以及相關(guān)經(jīng)驗來說錐齒輪軸上的軸頭處選平鍵聯(lián)結(jié)，B型66L=10GB1095-79。4.8鍵聯(lián)結(jié)強(qiáng)度計算根據(jù)連接計算公式：（3-2）因此有：明顯所以它的強(qiáng)度能夠與本次的設(shè)計相吻合。4.8.1主動軸上鍵的強(qiáng)度校核大型錐齒輪與軸間的強(qiáng)度校核（1）普通平鍵的頭（類型）根據(jù)軸的直徑D=40mm和輪廓長度L=48mm，參考文獻(xiàn)[3]表6-1，選擇鍵12×8。（2）強(qiáng)度檢查45鋼的關(guān)鍵材料，參考[3]表6-2，容許應(yīng)力[]=100~120MPa。鍵的工作長度為40mm，根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]公式（6-1）不得不擠壓應(yīng)力：（3-33）<[]，鍵選的合適。車輪與軸之間的粘結(jié)強(qiáng)度校核（1）普通平鍵的頭（類型）根據(jù)D＝25mm軸的直徑，檢查參考[3]表6-1，選擇鍵8x7。（2）強(qiáng)度45鋼的關(guān)鍵材料，核對參考文獻(xiàn)[3]6-2，所以容許應(yīng)力[]=100~120MPa。=50mm的關(guān)鍵工作長度，根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]公式（6-1）壓應(yīng)力：<[]，鍵選的合適。4.8.2從動軸鍵的強(qiáng)度校核檢查離合器和從動軸之間的強(qiáng)度（1）普通平鍵的頭（類型）根據(jù)軸的直徑D=20mm，參考文獻(xiàn)[3]表6-1，選擇鍵6×6。（2）強(qiáng)度檢查45鋼的關(guān)鍵材料，核對參考文獻(xiàn)[3]6-2，所以容許應(yīng)力[]=100~120MPa。=50mm的關(guān)鍵工作長度，根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]公式（6-1）壓應(yīng)力：<[]，鍵選的合適。

5咬口機(jī)三維建模5.1SolidWorks三維建模技術(shù)SolidWorks軟件的存在為汽車，交通，航空航天等產(chǎn)業(yè)提供了便利的條件，因此SolidWorks軟件在此類行業(yè)的應(yīng)用生產(chǎn)中使用的規(guī)模也頗為龐大。它除了能夠讓零件在三維空間得以展現(xiàn)，還不缺失二維制圖的的功能，并且與其他三維軟件的兼容措施也不容小覷，除了運動仿真的運用，還能夠?qū)τ邢拊M(jìn)行相應(yīng)的