非對稱三輥卷板機液壓系統(tǒng)與下輥缸設計
49頁 10000字數(shù)+論文說明書+任務書+18張CAD圖紙【詳情如下】
主減速器裝配圖A0.dwg
主視圖A0.dwg
任務書.doc
卷板機俯視圖A0.dwg
卷板機右視圖A0.dwg
活塞桿.dwg
液壓圖.dwg
液壓缸A1.dwg
系統(tǒng)原理圖.dwg
閥塊.dwg
零件圖8張.dwg
非對稱三輥卷板機液壓系統(tǒng)與下輥缸設計論文.doc
非對稱三輥卷板機裝配圖.dwg
非對稱三輥卷板機液壓系統(tǒng)與下輥缸設計
第1章 緒 論 1
1.1卷板的分類及特點 1
1.2卷板機的分類及特點 2
第2章 卷板機軸輥受力分析 4
2.1作用在卷板機輥子上的彎曲扭矩 4
2.2卷板機的空載扭矩 5
第3章 電動機的選擇與計算 9
第4章 主減速器的設計 10
第5章 傳動系統(tǒng)的設計 32
第6章 下輥液壓缸的設計 35
6.1下輥液壓系統(tǒng)的工作原理 36
6.2下輥筒液壓缸設計 37
第8章 液壓控制系統(tǒng) 41
結(jié)束語 45
致 謝 46
第1章 緒 論
近些年隨著原子能、石油化工、海洋開發(fā)、宇航、軍工等部門的迅速發(fā)展，卷板機作業(yè)的范圍正在不斷的擴大，要求也在不斷提高，現(xiàn)在卷板機已經(jīng)廣泛應用于鍋爐、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
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，有時還需在滾彎前進行正火或退火處理。熱卷的最大缺陷是產(chǎn)生氧化皮及明顯熱膨脹。因此，只有當彎制的板超過機器的冷卷能力或彎曲較大時，才能使用熱卷法，但冷卷的板料厚度范圍目前正在日益擴大。生產(chǎn)也應根據(jù)不同卷制方法的特點結(jié)合具體情況適當選用。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卷板機的分類及特點
卷板機按照輥筒數(shù)量布置形式分為：式卷板機和三輥式卷板機，其中三輥又可以分為對稱式和不對稱式兩種。對稱式三輥卷板機：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，成形準確。但是剩余直邊大，一般對稱三輥卷板機減小剩余直邊比較麻煩。（如圖1.1-1所示）
不對稱三輥卷板機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，正反兩次輥制就可以消除直邊問題。（如圖1.1-2所示）其缺點為：在滾彎時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。
卷板機按輥位調(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)式又可以分為不對稱下調(diào)式（機械或液壓調(diào)節(jié)）；對稱下調(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)簡單、緊湊；剩余直邊小，有時設計成上輥可以沿軸向抽出的結(jié)構(gòu)。它的缺點是：彎板時，板料有傾斜動作，對熱卷及重型工件不安全，長坯料必須先經(jīng)初彎，否則會碰地面。
水平下調(diào)式：較卷板機的結(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，進料安全方便。其缺點是：上輥軸承間距較大，坯料對中不如卷板機方便。
卷板機按照輥筒方位，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）和開式（上輥無中部托輥），其中開式又可以分為有反壓力裝置的和無反壓力裝置的。
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入輥間，防止扭斜，卷薄壁大直徑，長條料等剛性較差的工件時，沒有因自重而下榻的現(xiàn)象，板樣測量較準，占地面積小。其缺點是：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 沒有活動軸承機構(gòu)結(jié)構(gòu)較簡單，上輥加中間支承輥后可作得很細可彎到較大的曲率，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確，上輥行程大，有足夠的位置裝模具，可以作長拆邊機用，但只能卷制圓心角小于180度的弧形板
8.4.結(jié)論
這樣對設置在兩個支路中的電磁換向閥的控制，即可以實現(xiàn)對下輥兩側(cè)的液壓缸進行同步控制，從而可以實現(xiàn)上輥和下輥的軸線在工作的過程中保持平行，避免了次品的產(chǎn)生， 大大提高了工作效率。
結(jié)束語
我所設計的這臺卷板機由四個輥筒所組成，其中一個上輥、兩個側(cè)輥和一個下輥。最大可以將40mm厚、2m長的鋼板卷曲成圓柱、圓錐或其一部分。
上輥為主傳動，由主電動機通過主減速器和聯(lián)軸器與上輥筒相連接，為卷制鋼板提供扭矩；下輥作垂直升降運動，通過液壓缸內(nèi)的液壓油作用于活塞而獲得，以便夾緊板材，為液壓傳動，在下輥的兩側(cè)設有兩個側(cè)輥，側(cè)輥可以沿著機架導軌做傾斜運動，由側(cè)輥電動機通過一個單級減速器把扭矩傳到絲桿絲母蝸輪蝸桿傳動副，這樣既達到了傳遞扭矩的作用，同時也改變了運動方向。
在本次設計中，我設計了一套液壓同步控制系統(tǒng)，通過控制電磁換向閥的通斷，來控制下輥兩端液壓缸的同步上升，達到在下輥上升的過程中，下輥中心線能夠始終同上輥中心線保持水平，這樣就可以避免因鋼板位置偏離中間位置，而使下輥受力不均勻，使下輥在上升的過程中一端受力大，一端受力小，使卷出來的圓筒一端大而一端小的情況發(fā)生。
本次畢業(yè)設計是一次大型綜合的設 計，通過這次做畢業(yè)設計使我對大學四年所學的知識有了更加深刻的回顧，也培養(yǎng)了我使用工具書的能力，同時它也是對我大學四年所學知識的一次檢驗。通過做畢業(yè)設計使我學習到了許多在課本上面所學習不到的致知識，也提高了我的動手能力。相信他們都是我在未來工作中能夠用得上的。
致 謝
經(jīng)過兩個月的畢業(yè)設計，我終于完成了此項任務。在此我首先感謝老師和在做畢業(yè)設計中給我?guī)椭^的老師們。
在這次設計中廣泛參考了相關工藝的工程實例，認真結(jié)合各種資料數(shù)據(jù)，在不熟悉的情況下克服困難，同時得到了指導教師的大力幫助。學到了很多內(nèi)容，收益頗多。過程中我總結(jié)和鞏固了四年來相關的知識體系，使之進一步加深和系統(tǒng)化，并養(yǎng)成了刻苦鉆研及創(chuàng)造精神，這次設計使我全面、具體地把以前所學零散的知識綜合了起來，使自己對理論知識的了解更加深刻了。我認為畢業(yè)設計應有先進性，在提高設計水平的同時，促進學術(shù)發(fā)展，雖然自己的設計存在一些不足之處，但也建立了我畢業(yè)之時的理論經(jīng)驗基礎。
這次設計不僅使我對所學專業(yè)課程知識有所鞏固，而且使我對CAD操作熟練了許多。當然，學以致用是我們最大的目的，對于書本上所學的知識，僅僅停留在表面上是不夠的，不僅要知其然還要知其所以然。
通過畢業(yè)設計，我對一臺卷板機的設計方法和步驟有了初步的了解，相信以后一定會對我的工作以及學習深造有深遠的影響。
設計中存在的不足還請各位老師與同行予以指導幫助，在此表示感謝！
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南京工程學院 畢業(yè)設計任務書 機電工程 系 機電 專業(yè) 設 計 題 目 非對稱三輥卷板機液壓系統(tǒng)與下輥缸設計 學 生 姓 名 童 亮 班 級 07 機電本（ 2） 起 止 日 期 指 導 教 師 方昌林 教研室主任 邱義臻 發(fā)任務書日期 2011 年 2 月 20 日 1 液壓 系統(tǒng)額定工作壓力取為 16 下輥缸額定推力為每只 60T、行程 70缸能獨立升降，側(cè)輥缸額定推力為每只 20T，行程 200側(cè)缸既能同步升降，也能以單缸之運動補償累積之位移誤差。同步誤差在其有效行程范圍內(nèi)不超過規(guī)定值。 側(cè)輥與下輥缸上升速度均在100mm/可，下降時稍快以提高生產(chǎn)效率。 輥徑 200 論文 )的內(nèi)容和要求 (包括技術(shù)要求、圖表要求以及工作要求等 )： 本課題主要任務是設計一液壓系統(tǒng)，用于驅(qū)動某三輥 卷板機 除主運動（滾 卷運 動）外的其它運動：上輥的翹起與放下，上輥軸承的傾倒與復位，下輥的升降運動，側(cè)輥的斜向運動等。機器的主運動采用機電傳動，由電機直接通過齒輪傳動帶動上輥 勻 速轉(zhuǎn)動。 為能將不同材質(zhì)、厚度的金屬板材滾 卷成一定直徑 的筒形零件，必須在固定上輥位置以后，依次將下輥和側(cè)輥移動到所需的位置以形成一定直徑之圓孤（使三輥處在一定直徑的圓孤點上）并對工件形成一定的壓力。這樣當上 輥轉(zhuǎn)動時，就能產(chǎn)生一定的摩擦將板料從上述圓孤點上通過并逐漸變形成所需直徑的筒形零件。 上輥軸承的傾倒與復位，上輥的翹起與放下這兩個動作是為了裝卸板料與工件。下輥上升的最終位置必須正確無誤，側(cè)輥則務必保證移動過程中的任何位置正確無誤（在水平與垂直面內(nèi)無偏斜），否則工件會出現(xiàn)柱形誤差。由于下輥、側(cè)輥均靠兩只液壓缸來推動，所以，為保證加工精度，必須保證側(cè)輥液壓缸的同步上移。 整個液壓系統(tǒng)統(tǒng)一由一個液壓泵供油，順序驅(qū)動多個液壓缸完成上述動作。 （ 1） 開題報告 。 （ 2） 英文資料翻譯， 中文文字 >3000 字。 （ 3） 設計并繪制整機所需的液壓系統(tǒng)圖，填寫元件動作順序表及液壓元件的規(guī)格型號 。 （ 4） 設計完成下輥缸部件裝配圖和部分零件工作圖 。 （ 5） 設計完成相應的控制閥塊 裝配圖、 零件圖。 （ 6） 畢業(yè)設計說明書。 [1] 機械工程手冊 第七卷第七章《金屬制作》 . 機械工業(yè) 出版社 [2] 張世偉、朱福元主編。液壓系統(tǒng)的計算與結(jié)構(gòu)設計。寧夏人民出版社 ,1987. [3] 王積偉等。液壓與氣壓傳動。機械工業(yè) 出版社 ,2007. [4] 液壓傳動設計手冊。上海人民出版社 ， 1976 [5] 成大先 . 機械設計手冊 (第三版第 1 卷 )[M]. 北京 : 化學工業(yè)出版社 , 1993. [6] 成大先 . 機械設計手冊 (第三版第 3 卷 )[M]. 北京 : 化學工業(yè)出版社 , 1993. 2 論文 )進度計劃 (以周為單位 )： 起 止 日 期 工 作 內(nèi) 容 備 注 第 1 周 第 2 周 第 3 周 第 4 周 第 5 周 第 6 周 第 7 周 第 8 周 第 9 周 第 10 周 第 11 周 第 12 周 第 13 周 第 14 周 調(diào)研及資料查詢 。 消化資料，思考可行方案 。 撰寫開題報告，英文資料翻譯 。 撰寫開題報告，英文資料翻譯 。 確定系統(tǒng)方案，選用元件規(guī)格，繪制系統(tǒng)圖 設計下輥液壓缸，繪制液壓缸裝配圖。 完成液壓缸裝配圖。 完成液壓缸部分零件圖。 設計液壓系統(tǒng)閥塊（集成塊）裝配圖。 繪制閥塊零件工作圖。 完成閥塊零件工作圖。 完成閥塊零件工作圖。 撰寫畢業(yè)設計說明書。 答辯。 教研室審查意見： 室主任 年 月 日 系部審查意見： 系主任 年 月 日