Φ20～Φ90高精度棒材矯直機(jī)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 中文摘要 . I 英文摘要 . 緒 論 . 1 . 1 . 1 . 1 作原理 . 3 力矯直機(jī) . 3 . 3 輥式矯直機(jī) . 3 . 3 . 4 2 鋼材矯直理論 . 1 矯直”的定義 . 1 . 1 3二輥滾光矯直機(jī)的工作原理 . 4 . 4 . 4 . 10 . 11 4二輥滾光矯直機(jī)力能參數(shù)計(jì)算 . 12 . 12 t . 12 . 13 . 13 . 14 輥滾光矯直機(jī)功率計(jì)算 . 14 . 14 . 14 . 14 . 15 . 15 . 12 座及軸承蓋的設(shè)計(jì) . 16 5二輥滾光矯直機(jī)輥系設(shè)計(jì) . 18 . 18 . 18 . 19 . 20 . 21 . 23 6二輥滾光矯直機(jī)傳動(dòng)裝置的選擇及液壓過(guò)載保護(hù) . 25 . 25 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 . 25 . 25 . 25 . 26 . 27 . 28 7二輥滾光矯直機(jī)的安裝與維護(hù) . 30 . 30 . 30 . 30 . 30 正、找平、找標(biāo)高 . 31 . 31 . 31 滾光矯直機(jī)的維護(hù) . 31 . 31 . 32 8總結(jié) . 34 9致謝 . 35 10參考文獻(xiàn) . 36 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 隨著科技的進(jìn)步，人們對(duì) 棒材的需求量越來(lái)越大、對(duì)其精度要求也越來(lái)越高，以前人們采用 平行輥矯直機(jī)矯直管、棒等圓形斷面條材 ， 圓材在矯直過(guò)程中 容易產(chǎn)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象 ，并且 只能矯直圓材垂直于輥軸的縱向剖面上的彎曲 。 在 這種 情況下斜二輥矯直機(jī)的問(wèn)世解決了以前平行輥矯直機(jī)所解決不了的棒材、管材的矯直問(wèn)題，在這種情況下，我們對(duì) 二輥滾光矯直機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 本文 重點(diǎn) 對(duì)鋼材矯直工藝及工作原理，斜輥矯直機(jī)的工作原理、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了介紹，同時(shí)對(duì)二輥棒材矯直機(jī)力能參數(shù)的計(jì)算進(jìn)行了分析，提出了本次設(shè)計(jì)二輥棒材矯直機(jī)的基本思路 。 矯直機(jī)的機(jī)架、機(jī)座、傳動(dòng)等部分設(shè)計(jì)不屬于本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，所以在這里只是作了簡(jiǎn)單的介紹，但是由于時(shí)間比較倉(cāng)促，本文對(duì)矯直機(jī)的液壓壓下裝置、矯直機(jī)的安裝與 維護(hù)沒(méi)有做出詳盡的介紹，限于本人的水平，文中有 誤漏之出，還請(qǐng)批評(píng)指正 。 關(guān)鍵詞： 棒材 矯直工藝 二輥棒材矯直機(jī) 矯直力能參數(shù) 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 of s is of in of is to to on In of be by of in we on as of be of an of he of of of of so is a of of I am to of in of a of 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 1 緒 論 計(jì)課題背景 長(zhǎng)期以來(lái)，矯直機(jī)因彎曲由人工檢測(cè)，壓彎量人為設(shè)定不夠準(zhǔn)確，全過(guò)程都靠手工操作，效率低，矯直精度全憑操作者經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定等缺點(diǎn)，一直作為一種補(bǔ)充矯直設(shè)備來(lái)使用。所以矯直必須檢測(cè)工件的原始彎曲，測(cè)量彎曲量、確定最佳矯直點(diǎn)、設(shè)定壓彎量。由于缺少可靠的檢測(cè)手段和認(rèn)識(shí)上的一些人為因素，以前這些工作只能靠人工來(lái)完成。因此以前的矯直機(jī)有以下缺點(diǎn)：彎曲人工檢測(cè)、壓彎 量人工設(shè)定不夠準(zhǔn)確，效率低，矯直精度全憑操作者經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定，降低了生產(chǎn)效率。 而且現(xiàn)在人們對(duì)棒材的需求量越來(lái)越大、對(duì)其精度要求也越來(lái)越高，在情況下斜二輥矯直機(jī)的問(wèn)世解決了以前平行輥矯直機(jī)所解決不了的棒材、 管材的矯直精度問(wèn)題，在這種情況下，我們對(duì) 二輥滾光矯直機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 計(jì)依據(jù) 主要參數(shù)： 矯直棒材規(guī)格： 20 90；矯直棒材材料：合結(jié)鋼、不銹鋼（s 1200N/ mm/m）；矯直后直度： mm/m）；棒材原始 表面： 材矯直后表面： 大矯直速度： 330m/大矯直力： 300用液壓過(guò)載保護(hù)；采用循環(huán)潤(rùn)滑與循環(huán)冷卻；自動(dòng)上下料。 直設(shè)備的發(fā)展概況 矯直技術(shù)產(chǎn)生的確切時(shí)間尚未找到準(zhǔn)確的文字記載。但從文物發(fā)掘中看到我國(guó)在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期寶劍的平直度可以使人想象到當(dāng)時(shí)手工矯直和平整技術(shù)已經(jīng)達(dá)到很高的水平。在我國(guó) 古代人的生活與生產(chǎn)中使用的物品和工具，小自針錐、大到鐵杵都要求用矯直技術(shù)來(lái)完成成品的制造。 手工矯直與平整工藝所用的設(shè)備與工具是極簡(jiǎn)單的，如平錘、鉆臺(tái)等。 對(duì)大型工 件手工矯直常借助高溫加熱進(jìn)行。 古代人在矯直及整形的實(shí)踐中認(rèn)識(shí)到物質(zhì)的反彈特性，確立了“矯枉必須過(guò)正”的哲理，用之于矯直技術(shù)頗有一語(yǔ)道破之功，用之于改造社會(huì)也有指導(dǎo)意義。 由于中國(guó)社會(huì)的特殊條件，好多 技術(shù) 停留在手工狀態(tài)， 18世紀(jì)末葉到 19世紀(jì)初葉，歐洲進(jìn)行了產(chǎn) 業(yè)革命 ，逐步實(shí)現(xiàn)了用蒸汽動(dòng)力代替人力，機(jī)械化生產(chǎn)代替了手工作坊 。 19 世紀(jì) 30 年代冶鐵技術(shù)發(fā)展起來(lái)，當(dāng)時(shí)英國(guó)的生鐵產(chǎn)量已由 7萬(wàn) 9萬(wàn) t a，增加了 2 7倍。 19世紀(jì) 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 新紀(jì)元。隨著平爐煉鋼技術(shù)的發(fā)明，鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速。到 19 世紀(jì)末時(shí)，鋼產(chǎn)量增加 50多倍。鋼材產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的比重也顯著增加。這時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)了鍛造機(jī)械、軋鋼機(jī)械和矯直機(jī)械。 進(jìn)入 20 世紀(jì)，以電力驅(qū)動(dòng)代替蒸汽動(dòng)力為標(biāo)志，推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。英國(guó)在 1905 年制造的輥式板材矯直機(jī)大概是我國(guó)見(jiàn)到的最早的 l 臺(tái)矯直機(jī)。 20世紀(jì)初已經(jīng)有矯直圓材的二輥式矯直機(jī)。到 1914 年英國(guó)發(fā)明了 212 型五輥式矯直機(jī) (阿布拉姆遜式一 解決了鋼管矯直問(wèn)題，同時(shí)提高了棒材矯直速度。 20 世紀(jì) 20 年代日本已能制造多斜輥矯直機(jī)。 20 世紀(jì) 30 年代中期發(fā)明了222型六輥式矯直機(jī)，顯著提高了管材 矯直質(zhì)量 . 20世紀(jì) 60年代中期，為了解決大直徑管材的矯直問(wèn)題，美國(guó)薩頓 (司研制成功 313 型七輥式矯直機(jī) (矯直機(jī) )。 20 世紀(jì) 30 40 年代國(guó)外技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的型材矯直機(jī)及板材矯直機(jī)也得到迅速發(fā)展，而且相繼進(jìn)入到中國(guó)的鋼鐵工業(yè)及金屬制品業(yè)。 新中國(guó)成立前在太原、鞍山、大冶、天津及上海等地的一些工廠里可以見(jiàn)到德、英、日等國(guó)家制造的矯直機(jī)。與此同時(shí)還出現(xiàn)了拉伸矯直機(jī)， 20世紀(jì) 50年代蘇聯(lián)的矯直機(jī)大量進(jìn)入到中國(guó)。同時(shí)，世界上隨著電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)進(jìn)步速度加快，矯直機(jī)的品種、規(guī)格、 結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)都得到不斷的發(fā)展與完善。 20世紀(jì) 70年代我國(guó)改革開(kāi)放以后接觸到大量的國(guó)外設(shè)計(jì)研制成果。有小到聲 1 6屬絲矯直機(jī)和大到 600材矯直機(jī)。有速度達(dá)到 300m 038時(shí)也引進(jìn)許多先進(jìn)的矯直設(shè)備。如英國(guó)的布朗克斯 (直機(jī)；德國(guó)的凱瑟林 (直機(jī)、德馬克 (續(xù)拉彎矯直機(jī)及高精度壓力矯直機(jī)；日本的薄板矯直機(jī)等。值得自豪的是我國(guó)科技界一直在努力提高自己的科研設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。從 20 世紀(jì) 50 年 代起就有劉天明提出的雙曲線輥形設(shè)計(jì)的精確計(jì)算法及文獻(xiàn)提出的矯直曲率方程式。 60 80 年 代 在輥形理論方面有許多學(xué)者進(jìn)行了深入的研究并取得了十分可 喜 的成果，還召開(kāi)了全國(guó)性的輥形理論討論會(huì)；產(chǎn)生了等曲率反彎 輥形計(jì)算法。與此同時(shí)，以西安重型機(jī)械研究所為代表的科 研 單位和以太原重型機(jī)器廠為代表的設(shè)計(jì)制造部門完成了大量的 矯直 機(jī)設(shè)計(jì)研制工作。不僅為我國(guó)生產(chǎn)提供了設(shè)備保證，還培養(yǎng) 了 一大批設(shè)計(jì)研究人員。 進(jìn)入 90 年代我國(guó)在趕超世界先進(jìn)水平 方向 又邁出了一大步，一些新研制的矯直機(jī)獲得了國(guó)家的發(fā)明專 利； 一些新成果獲得了市、省及部級(jí)科 技成果進(jìn)步獎(jiǎng)；有的獲得了 國(guó)家 發(fā)明獎(jiǎng)。近年來(lái)我國(guó)在反彎輥形七斜輥矯直機(jī)，多斜輥薄壁 管材直機(jī)、 3斜輥薄銅管矯直機(jī)、雙向反彎輥形 2輥矯直機(jī)、復(fù)合 轉(zhuǎn) 式矯直機(jī)，紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 輥異輥距矯直機(jī)及矯直液壓自動(dòng)切料機(jī)等研 制方 面相繼取得成功。在矯直高強(qiáng)度合金鋼方面也已獲得很好的 矯直 質(zhì)量。其矯后的殘留撓度為 0 2 0 5m。此外，從 20世紀(jì) 60 年代以后拉伸與拉彎矯直設(shè)備得到很大發(fā)展，對(duì)帶材生產(chǎn)起 到 重要作用。 類及工作原理 金屬棒材在軋制、加熱、運(yùn)輸?shù)雀鞣N加工過(guò)程中常常產(chǎn)生不同程度的彎曲、歪扭等塑性變形或內(nèi)部殘余應(yīng)力；目前 冶金市場(chǎng)上對(duì)金屬棒材的成品精度要求也越來(lái)越高，因此軋制矯直設(shè)備在工廠中應(yīng)用越來(lái)越普遍，對(duì)矯直設(shè)備的自動(dòng)控制要求也越來(lái)越高。 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理的不同，矯直機(jī)可以分為壓力矯直機(jī)、輥式矯直機(jī)、斜輥矯直機(jī)、拉伸矯直機(jī)和拉彎矯直機(jī)等幾種基本類型。 力矯直機(jī) 壓力矯直機(jī)是以曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的活動(dòng)壓頭使軋件產(chǎn)生一次反向彎曲，將軋件矯直的?！俺C枉必須過(guò)正”就是壓力矯直機(jī)的基本矯直原理。這種矯直機(jī)人工操作繁重、生產(chǎn)效率低，但調(diào)整靈活，對(duì)于各種局部彎曲狀態(tài)，都具有矯直的可能性，一般只有用來(lái)矯直大型鋼梁、鋼 軌和大直徑（大于 200 300管，或用作輥式矯直機(jī)的補(bǔ)充矯直。壓力矯直機(jī)有立式和臥式兩種結(jié)構(gòu)。 式矯直機(jī) 輥式矯直機(jī)具有兩排交錯(cuò)布置的工作輥，彎曲的軋件通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的工作輥之間，經(jīng)過(guò)多次反復(fù)彎曲得以矯直。軋件能以較高的速度在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行連續(xù)矯直，生產(chǎn)效率高，且易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和流水生產(chǎn)，輥式矯直機(jī)在型鋼車間和板帶材車間得到廣泛的應(yīng)用。輥式矯直機(jī)的一類型很多。其中按上排工作輥的調(diào)整方式分，基本上可以歸納為三類：?jiǎn)为?dú)調(diào)整、平行調(diào)整和傾斜調(diào)整。 輥式矯直機(jī) 斜輥式矯直機(jī)用于矯直管材和 圓棒材。這種矯直機(jī)的工作輥具有類似雙曲線的空間曲線的形狀，兩排工作輥軸線相互交叉，管棒材在矯直時(shí)邊旋轉(zhuǎn)邊前進(jìn)，也是利用多次反復(fù)彎曲軋件，最終消除各方面的彎曲和端面的橢圓度。這類矯直機(jī)的設(shè)備重量輕，易于調(diào)整和維修，矯直管棒材效果好。其中可以按工作輥數(shù)量分類，而本文介紹的二輥矯直機(jī)就是其中的一種。 伸矯直機(jī) 主要用于矯直厚度小于 材、異型材。對(duì)于具有中間瓢曲或邊緣浪形的板帶材，雖有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的支承輥分段可調(diào)的輥式矯直機(jī)加以矯直，但矯直效果不理想，這是需采用拉伸矯直方法 。紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 特點(diǎn)是對(duì)軋件施加超過(guò)材料屈服極限的張力，使之產(chǎn)生彈塑性延伸變形，從而將軋件矯直。 伸彎曲矯直機(jī) 為了提高帶材矯直質(zhì)量，近年來(lái)，拉伸彎曲矯直機(jī)組得到較大的發(fā)展。拉伸彎曲矯直的基本原理是在張力作用下的帶材，經(jīng)過(guò)彎曲輥劇烈彎曲時(shí)，產(chǎn)生彈塑性延伸，從而三維形狀缺陷得以消除。這種矯直機(jī)組一般用在連續(xù)作業(yè)線上，可以矯直各種金屬帶材（包括高強(qiáng)度極薄帶材），也可以用于酸洗機(jī)組進(jìn)行機(jī)械破磷，從而提高酸洗速度。 此外，在有色金屬型材車間尚有扭轉(zhuǎn)式矯直機(jī)，用于矯直型材的扭曲變形。 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 2 鋼材矯 直理論 矯直”的定義 金屬 條 材 （具體指型材、棒材、管材、線材、板材、帶材等長(zhǎng)條狀的金屬型材） 在軋制、加熱、運(yùn)輸 、鍛造、擠壓、拉拔、冷卻 等各種加工過(guò)程中 因外力作用 常常產(chǎn)生不 同程度的彎曲、歪扭等塑性變形； 內(nèi)部殘余應(yīng)力 使金屬條材發(fā)生彎曲或扭曲變形 ； 為了獲得平直的成品金屬條材就必須使其 縱向纖維或縱向截面由曲變直，橫向纖維或橫向截面也由曲變直。實(shí)現(xiàn)這一要求的工藝過(guò)程就稱為“矯直”。 彎 矯直的基本原理 在壓力矯直機(jī)、輥式矯直機(jī)、 斜輥式矯直機(jī)和拉伸矯直機(jī)中，軋件 都是經(jīng)過(guò)反向彎曲后矯直的，而軋件的彎曲 狀態(tài)可以用曲率表示，在軋件的彈塑性彎曲變形過(guò)程則可以用曲率的變化來(lái)說(shuō)明。 軋件在矯直過(guò)程中的曲率變化： 原始曲率 軋件在矯直前的曲率稱為原始曲率，以01r 表示。（圖 曲的方向用正負(fù)號(hào)表示，如 +01r 表示彎曲凸度向上的曲率， 表示彎曲凸度向下的曲率，而軋件的平直段用01r =0表示。 反彎曲率 軋件在外力 矩 1表示。在壓力矯直機(jī)和輥式矯直機(jī)上，反彎曲率是通過(guò)矯直機(jī)的壓頭或輥?zhàn)拥膲合聛?lái)獲得的。反彎曲率大小的選擇是決定軋件能否被矯直的關(guān)鍵。 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 圖 塑性彎曲時(shí)的曲率變化 總變形曲率 它是軋件彎曲變形的變化量，是原始曲率與反彎曲率的代數(shù)和，以示，即： 01r +1 使用上式時(shí)，應(yīng)將曲率的正負(fù)號(hào)代入。原始曲率與反彎曲率方向相同時(shí)符號(hào)相反；方向相反時(shí)符號(hào)相同。 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 彈復(fù)曲率 它是當(dāng)外力矩去除后，軋件在變形內(nèi)力形成的彈復(fù)力矩 復(fù)的曲率變化量，以y1 表示。 殘余曲率 它是軋件經(jīng)過(guò)彈復(fù)后所具有的曲率（圖 1以軋件被矯直，則，如軋件未被矯直，在輥式矯直機(jī)上，前一輥的殘 余曲率將是下一輥的原始曲率，即1011ii 中 數(shù)。 殘余曲率1 ，顯然欲使軋件矯直，則必須使殘余曲率，由上式得：1=y1 ，此式是一次反彎矯直時(shí)（壓力矯直機(jī)）選擇反彎曲率的基本原則。 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 3 二輥滾光矯直機(jī)的工作原理 輥 滾光 矯直機(jī)的簡(jiǎn)介 而本文介紹的二輥 滾光 矯直機(jī)是斜輥式矯直機(jī)的一種；可以矯直 1 5 二輥 滾光 矯直機(jī)由于矯直精度高、造價(jià)低，可矯直輕中型棒材、管材，在治金工業(yè)和機(jī)械制造業(yè)中有廣泛應(yīng)用 。二輥 滾光 矯直機(jī)的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在： 使工件得到全長(zhǎng)矯直，解決了工件頭尾兩端在一般矯直機(jī)上不能矯直的難題； 使矯直質(zhì)量得到明顯提高，把矯直后的殘留擾度減少到 m; 對(duì)圓材 的外徑有較強(qiáng)的圓整作用，顯著的減少了圓材的橢圓度； 可以有效的消除矯直后的圓材縮徑現(xiàn)象，能保證工件的尺寸精度； 在矯直的同時(shí)能提高工件的表面粗糙度。 當(dāng)然 二輥 滾光 矯直機(jī) 也有很多不足的地方需要我們?nèi)ジ倪M(jìn)，從而達(dá)到我們需求的高效化、高質(zhì)量、高產(chǎn)量。這些不足的地方主要表現(xiàn)在： 矯直速度較低，一般為 7 50m/新的大斜角輥形設(shè)計(jì)所取得的成功，可以將矯直速度提高一倍左右，使這一缺點(diǎn)得到很大的補(bǔ)救； 導(dǎo)板的消耗量較大，不過(guò)在光亮工件的矯直中使用尼龍導(dǎo)板，以及在大直徑工件的矯直中使用輥式導(dǎo)板，也使這一缺點(diǎn)有所改 善； 對(duì)于矯直精度這一點(diǎn)我們可以利用二輥的弧度、剛度以及兩輥之間的傾角來(lái)控制棒材軋件，從而達(dá)到我們要求的精度。 我國(guó)的鋼鐵工業(yè)現(xiàn)有 二 十余條 棒材 生產(chǎn)線，在建的仍有十余條生產(chǎn)線，隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代化改造的實(shí)施， 棒材 生產(chǎn)向著高效化、高質(zhì)量的方向發(fā)展，對(duì)常規(guī)產(chǎn)品 圓度在 200生產(chǎn)單位均采用了線上的 斜 輥矯直設(shè)備，為了滿足日益提高的 棒材 質(zhì)量要求， 斜 輥矯直設(shè)備得到了進(jìn)一步的發(fā)展。 輥滾光矯直機(jī)的工作原理 2斜輥矯直機(jī)可簡(jiǎn)稱為 2輥矯直機(jī)。其工作原理在斜輥 矯 直理論中獨(dú)具特點(diǎn)。其結(jié)構(gòu) 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 圖 它對(duì)工件的矯直作用不是依靠各輥之間的 交 錯(cuò)壓彎使工件產(chǎn)生塑性彎曲變形，而是依靠一對(duì)輥縫內(nèi)部彎曲 曲 率的變化而達(dá)到。為了說(shuō)明工件在輥縫內(nèi)矯直的道理，首先要 對(duì) 旋轉(zhuǎn)壓彎有一理解。工件被旋轉(zhuǎn)壓彎也可以相對(duì)地把工件看成為 一個(gè)螺旋形扁鋼，用壓輥壓在扁鋼的邊緣上以扁鋼為軌道向前 行 走，扁鋼在壓輥處被壓彎并在輥?zhàn)幼哌^(guò)后彈復(fù)變直。這樣輥?zhàn)?對(duì) 螺旋形扁鋼的相對(duì)運(yùn)動(dòng)就同平行輥對(duì)長(zhǎng)條形扁鋼的相對(duì)運(yùn)動(dòng)一樣，只不過(guò)后者的矯直運(yùn)動(dòng)為平行矯直運(yùn)動(dòng)，前者為旋轉(zhuǎn)矯直 運(yùn) 動(dòng)，它們的機(jī)理是一致的。但是旋轉(zhuǎn)矯直的工 件并不是螺旋形 扁鋼而是圓形棒材。如圖 示的棒材在旋轉(zhuǎn)前進(jìn)中受輥 3壓 彎，并在壓彎處的截面 33上產(chǎn)生塑性壓縮 (上面的影線部分 )與 拉 伸 (下面影線部分 )變形。當(dāng)此截面旋轉(zhuǎn)前進(jìn)到 77位置處被輥 7從反向壓彎，而且其壓彎量正好可使在 33位置已被壓彎的棒材 得 到矯直。其矯直過(guò)程的縱向變形如圖 2 2b，斷面變形如圖 2 2。不過(guò)圓材彎曲一般是全方位的彎曲，把 33位置的彎曲理解 為 樣在 直。于是，應(yīng)該在 1 5的各位置上都設(shè)置壓彎輥，不管上述各 方位的原始曲率如何，都 經(jīng)受較大的壓彎，然后同時(shí)旋轉(zhuǎn)前進(jìn)到 5 9的各位置，并被同樣設(shè)置的各反方向壓彎輥壓彎后彈復(fù)變直，達(dá)到全長(zhǎng)度及全方位的矯直目的。結(jié)合上面提到的螺旋形扁鋼可以把 條扁鋼來(lái)代替，并設(shè)其厚度為時(shí)，則 4條扁鋼經(jīng)過(guò)大小兩次正反 壓彎后各自得到矯直也等于整個(gè)圓材得到矯直?？梢?jiàn)當(dāng)圓材只在一處受到大壓彎時(shí)，其彎矩如圖 2其反向受到小壓彎時(shí)其彎矩如圖中虛線 M其結(jié)果只能矯直一個(gè)扁鋼或 要矯直圓 材 則必須在圓材旋轉(zhuǎn)的半周中或在其半個(gè)導(dǎo)程 (t 2)上造成等 彎矩 的大壓彎狀態(tài)來(lái)代替想像的各壓彎輥，然后又在其下半周內(nèi)造成等彎矩的小壓彎 (與彈復(fù)量相等 )才可能實(shí)現(xiàn)其變形為圖 2 ( (和。同時(shí)還須明確圖 2 1中的前半周 (左側(cè)的 t 2長(zhǎng)度 )是在單一方向原始曲率條件下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的。但是全方位 原 始彎曲卻是 C。 的彎曲，因此在兩個(gè)半周的旋轉(zhuǎn)之前還需要有 半 周的旋轉(zhuǎn)彎曲，以消除 C。 使之變成 + C。 或一 C。，即單一方向 的 原始彎曲。這樣我們可以概括地說(shuō)，紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 的必要條件是工 件 在輥縫中先要經(jīng)過(guò)至少一個(gè)導(dǎo)程的等曲率大變形壓彎，然后要經(jīng) 過(guò)至少半個(gè)導(dǎo)程等曲率小變形 (與矯直 曲率相適應(yīng)變形 )的反向 壓 彎。前者可使工件各處的殘留彎曲達(dá)到一致程度，后者可使工 件 全長(zhǎng)得到矯直。也可以簡(jiǎn)單地說(shuō)之為“先統(tǒng)一，后矯直”，這句話 同 大變形小殘差的平行輥矯直法的含義是一致的。 圖 集中力彎曲與等彎矩彎曲的旋轉(zhuǎn)矯直變形圖 2輥矯直的原理雖然簡(jiǎn)單，但其實(shí)現(xiàn)方法仍然包含一些較 為 復(fù)雜的措施。如材質(zhì)不勻會(huì)使殘留彎曲難以統(tǒng)一，也會(huì)使殘留彎曲難以被一次矯直；工件尺寸公差較大時(shí)常需施以過(guò)大的壓彎量 ； 工件的剛性偏大時(shí)常需增加壓彎次數(shù)；考慮到輥?zhàn)幽p、新輥縫的彎曲曲率必須適當(dāng)增大等。因此輥縫多采用對(duì)稱形式， 人口側(cè) 輥 縫起到咬入及預(yù)矯作用；出口側(cè)輥縫起到矯直作用；輥腰處的等 曲 率區(qū)為中區(qū)，起到統(tǒng)一殘留彎曲的作用。參看圖 22理論長(zhǎng)度為 t，考慮到向兩側(cè)的曲率過(guò)渡及輥縫的壓緊程度不足等因素，取 22t。出口區(qū)為了防止一次矯直質(zhì)量不高的可能性，在初矯區(qū) (Sd)之后再增加精矯區(qū) (它們的理論值為 Sd=t 2及 t 2?？紤]到曲率之間的半周過(guò)渡而取 Sd=t，再考慮走出塑性區(qū)時(shí)，由于輥縫的彈跳或積累的殘留彎曲偏大而達(dá)不到質(zhì)量要求的可能性，紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 大 1 2)t，并使其問(wèn)曲率值逐漸減小， 以保證矯直質(zhì)量的穩(wěn)定性。 2輥矯直還可能遇到矯直管材的情況，一般是矯直厚壁管，此時(shí)的輥縫的彎曲程度可以明顯減小 , 塑性 變形深度與壁厚可以相等。所以輥腰區(qū)的曲率不需太大，從 而矯 直區(qū)的曲率變化范圍也要明顯減小，故除輥腰區(qū)仍需要等曲 率壓 彎之外其他區(qū)域便可以按線性遞減原則來(lái)安排輥縫的曲率變 化。 下面用圖 輥矯直的基本工作方式，圖 狀 態(tài)的兩個(gè)視圖，圓材在輥縫之問(wèn)被同向旋轉(zhuǎn)的凸凹 2輥壓彎 并作 反向旋轉(zhuǎn)。由于兩個(gè)輥?zhàn)虞S線對(duì)圓材軸線成對(duì)稱傾斜關(guān)系， 圓材 將一邊旋轉(zhuǎn)一邊前進(jìn)。當(dāng)矯直棒材時(shí)，如圖 2 3 縫 內(nèi) 形成三種彎曲區(qū) 。 圖 2 3個(gè)曲率比 個(gè)曲率區(qū)相對(duì)應(yīng)，圖 中 直管材時(shí)輥縫的彎曲形狀，此時(shí)只有 長(zhǎng)度為 Sd=t， 23) 圖 2輥矯直過(guò)程及兩種壓彎方式 為了說(shuō)明上述輥縫具有可靠的矯直能力，下面結(jié)合一典型的輥縫模型，示于圖 利用有關(guān)的曲率方程式來(lái)解析全部的矯直過(guò)程。設(shè)圖 ， 65， 4。則矯直過(guò)程的 解析結(jié)果列于表 縫的總長(zhǎng)度為 8t，它等于輥?zhàn)拥墓ぷ鏖L(zhǎng)度 矯直過(guò)程看預(yù)矯區(qū)也很有用，首先使工件的全長(zhǎng)彎曲方向得到統(tǒng)一，而且減小了殘留曲率比的差值；由開(kāi)始時(shí)假設(shè)的 C。 = 2 到左 2段減小到 C。=0 28。輥腰段的作用在于統(tǒng)一殘留彎曲。雖然第 3次 (右 2段 )的統(tǒng)一沒(méi)有用處，但也為難矯工件留 有 余地。進(jìn)入矯直區(qū)后只轉(zhuǎn)半周便可達(dá)到合格要求，說(shuō)明以后的 輥 縫可以取消，但為了提高質(zhì)量可以矯到右 4段。右 5段以后確 實(shí) 沒(méi)有用了。而且從 全過(guò)程看各奇數(shù)段的半周轉(zhuǎn)過(guò)之后殘留彎曲 都 有增大。因此，可以從第 5段或第 7段取消輥縫。這兩段輥縫 作 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 工件頭部的咬 入和 出口工件的穩(wěn)定。但是，也要看到不管是奇數(shù)段和偶數(shù)段每多轉(zhuǎn) 一周之后的相對(duì)質(zhì)量都在提高。因此在高精度的矯直機(jī)上輥縫 仍 然要保持到第6段，甚至要增加到第 8段。 圖 2輥矯直輥曲率比的分配模型 表 圖 續(xù)表 3.1 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 從上表的實(shí)際解析中可以較為深入地理解 2輥矯直的內(nèi)在機(jī)理，但是涉及的內(nèi)容比較單純。不能滿足各 種具體條件的要求。首先是 從 1 7開(kāi)始加大到 3以上。為了便于達(dá)到統(tǒng)一殘留曲率的目的，力求使總曲率比左右。同時(shí)還考慮到增加輥?zhàn)訅勖男枰?，?jīng)過(guò)磨損之后仍能達(dá)到C 5的水平。因此設(shè)計(jì)輥縫的曲率比 在 |2|0 C(2輥矯直時(shí)0時(shí)采用的 5。接下去2下去4必精確計(jì)算，只 按 遞減原則予以確定即可，如用一過(guò)渡切線把輥形曲線與輥端圓 角 連接起來(lái)。 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 利用兩輥矯直機(jī)在減小斜角時(shí) (a=5 10)對(duì)工件表面的壓光作用，研制出專用的矯直拋光機(jī)。其工作原理也是相 同的。 計(jì)二輥滾光矯直機(jī)所涉及到的主要參數(shù) 其基本參數(shù)包括矯直力、矯直力矩、輥距 t、輥徑 D、輥數(shù) n、輥身長(zhǎng)度 備的結(jié)構(gòu)尺寸和功率消耗等都有重要的影響。 在這里我們對(duì)各個(gè)參數(shù)的主要公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，在第 3章、第 4章都有詳盡的介紹。 矯直力： 2121 3222 323 3212 矯直力矩： 32m 輥距： 3 輥徑： 2 g 432 輥身長(zhǎng)度 L： a x m 1 ， S ， S 2 2 矯直速度：60 000 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 n ， n 軸承 壽命較核： h 6010 6 61060 ， 010 6 ， 61060 矯直輥強(qiáng)度較核： 22 3 dM k 內(nèi)外現(xiàn)在生產(chǎn)這種矯直機(jī)的廠家 二輥 滾光 棒材矯直機(jī)由于矯直精度高、造價(jià)低 、易于維修、換輥時(shí)占用吊車時(shí)間少、導(dǎo)板調(diào)節(jié)比較方便 ，可矯直輕中型棒材、管材，在治金工業(yè)和機(jī)械制造業(yè)中有廣泛應(yīng)用。 現(xiàn)在在我國(guó)國(guó)內(nèi)中信重型機(jī)械公司洛陽(yáng)礦山廠、 無(wú)錫西漳液壓機(jī)械 廠等很多廠家。而國(guó)外 如英國(guó)的布朗克斯公司、維柯公司及羅伯運(yùn) （ 司；法國(guó)的 司及艾梯巴爾 (司：德國(guó)的索林堅(jiān)(司和斯蘭特 (司；美國(guó)的薩頓 (司；日本的川副機(jī)械公司；前蘇聯(lián)的基洛夫機(jī)床廣等。 可以生產(chǎn)這種 斜 二輥 滾光 輥矯直機(jī) 。 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 4 二輥滾光 矯直 機(jī) 力能參數(shù)計(jì)算 直力的計(jì)算 矯直力的計(jì)算由于二輥矯直機(jī)輥形有單向彎曲與雙向彎曲之分 ,其矯直力也不同 , 而矯直力大小與輥縫的壓彎程度密切相關(guān) ,由于本機(jī)型的輥形設(shè)計(jì)采用單向反彎曲輥形 ,因此按單向反彎曲輥形來(lái)計(jì)算矯直力 。 輥形各段長(zhǎng)度 ： 輥腰段Sd=t,輥腹段 Sd=t,輥胸段 Sb=t。 由于等彎曲率區(qū)內(nèi)的彎矩不變 , 它必然由一個(gè)外力偶構(gòu)成工件 內(nèi)部的等彎矩區(qū) 。 首先從圖 3力 在 雖然這個(gè)彎矩一開(kāi)始是彈性彎矩 ,但很快增大為彈塑性彎矩 ( 彈性段長(zhǎng)度可略去不計(jì) ),新的力偶矩應(yīng)由 而且只在轉(zhuǎn)半周之后就需形成 d /2的力偶矩 ,以便在下半周內(nèi)完成 進(jìn)入到輥腰 由于增大彎矩須達(dá)到 故需在 22 值 。 這種人為的受力模型是與輥形曲線的 曲率變化過(guò)程基本一致的 ,是會(huì)接近實(shí)際受力狀態(tài)的 ,于是可以計(jì)算圖中的各矯直力 ： 圖 二輥矯直機(jī)雙向反 彎輥受力簡(jiǎn)圖 2121 3222 323 導(dǎo)程 t 粗棒螺旋導(dǎo)程： a 細(xì)棒螺旋導(dǎo)程： a 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 彈性極限彎矩 3 7 932 032m a xm a 雙向輥形的矯直力 ： 矯直力總和為 ： 63212 傾角 ： 矯直輥軸承承受的力為輥面法向力之和 ,為了簡(jiǎn)化計(jì)算 ,假設(shè)凹凸輥受力點(diǎn)基本相同 ,如圖 接觸角 與傾斜角 基本等 , 222 ,則 : 圖 直輥和軋件相對(duì)位置簡(jiǎn)圖 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 s s r c ta 中 ,為凸輥輥腰直徑 ,由與工件接觸最多 、 壓力最大的輥徑確定 ， 選取傾斜角 =20代入得 ： r c t 承承受力的總和 o s o 根據(jù) 矯直力的大小 及工作輥的強(qiáng)度，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選用軸承 的型號(hào)為：調(diào)心球滾子 軸承 22212C/輥滾光矯直機(jī)功率計(jì)算 承的消耗功率 設(shè)矯直輥的輥徑直徑為軸承摩擦系數(shù)為 1 ， 輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速為軸承摩擦消耗功率為 ： 6011 ， 其中 230 滑動(dòng)摩擦的消耗功率 凸凹輥輥腰直徑分別為工件與輥面之間摩擦系數(shù)為 2 ， 則滑動(dòng)摩擦消耗功率為 ： 60222 ， 其中 2 =里取 2 =以 2N = 滾動(dòng)摩擦的消耗功率 工件與輥面之間滾動(dòng)摩擦系數(shù)為 f ,輥?zhàn)有苯菫?,工件直徑為 d ,則兩者之間的滾動(dòng)摩擦消耗功率為 : 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 co 性彎曲變形的消耗功率 工件的純塑性彎曲曲率比的最大值為 而最小值為 0， 故其平均值為 其相應(yīng)的 輥?zhàn)庸ぷ鏖L(zhǎng)度60是可知工件旋轉(zhuǎn)彎曲能耗比為以塑性彎曲變形所消耗的功率為 : c o 或 c o 其中222 ，所以 4N = 消耗總功率 所 消耗的總功率為： 4321 =直機(jī) 驅(qū)動(dòng) 功率 矯直機(jī)驅(qū)動(dòng)總功率 為： N1其中： 為傳遞效率， =里取 =總 = N1=選擇電機(jī)的功率為 22機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選用電機(jī)的型號(hào)為： 21814 Z 查得該型號(hào)的電機(jī)基本參數(shù)： 4Z 代表電機(jī)的系列代號(hào)； 181為機(jī)座中心高； 2為電機(jī)級(jí)數(shù) 額定轉(zhuǎn)速： 50 r 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 于機(jī)架、機(jī)座及軸承蓋的設(shè)計(jì) 矯直機(jī)的機(jī)架、機(jī)座、