YX15-225-900彩板彩鋼瓦壓瓦成型工機(jī)設(shè)計(jì)VIP

歡迎下載本文檔參考使用，如果有疑問(wèn)或者需要CAD圖紙的請(qǐng)聯(lián)系q1484406321彩板瓦成型裝備設(shè)計(jì)摘 要彩板瓦是涂有色彩的鋼板或彩卷通過(guò)輥壓冷彎成各種波型的壓型板。廣泛用于工業(yè)和民用建筑、倉(cāng)庫(kù)、大跨度的鋼結(jié)構(gòu)房屋的墻面、屋頂?shù)?。彩板瓦成型裝備又稱輥式冷彎成型，是彩卷等原料先通過(guò)二對(duì)矯直輥，向前運(yùn)動(dòng)通過(guò)一排串聯(lián)的成型軋輥，順次使其緩慢彎曲，最后通過(guò)定型軋輥將平板軋制成所需的截面形狀的塑性加工設(shè)備。當(dāng)卷料通過(guò)設(shè)備時(shí)，矯直輥起矯直作用，壓成型輥壓制深度，定型輥將其壓制為波型，定型輥確定其截面形狀，在由長(zhǎng)度測(cè)量裝置測(cè)量卷料長(zhǎng)度，控制系統(tǒng)控制剪切設(shè)備剪切，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，完成生產(chǎn)信息化管理。本文通過(guò)對(duì)彩板瓦成型裝備的用途、工作原理進(jìn)行分析，從而確定設(shè)計(jì)方案，完成原料開(kāi)始軋制到成型過(guò)程中生產(chǎn)設(shè)備的機(jī)械部分的螺釘、螺栓、軸承等標(biāo)準(zhǔn)件選型、電機(jī)功率的計(jì)算及電機(jī)選型、軋輥的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：壓型板 冷彎成型 塑性加工 成型軋輥ABSTRACT Steel plate is coated with color or color film through the pressure plate rolling and cold-bending into various wave patterns. Widely used in industrial and civil buildings, warehouses, large span steel structure housing walls, roof. Tile forming equipment is also called cold roll forming is a lottery, raw materials such as first through two pairs of straightening roller, forward movement through a row of tandem roller molding, in order to slowly bend, finally forming roll plastic processing equipment of plate rolling into the section shape required. When the coil through the device, the straightening roller straightening function, pressing roller compaction depth, shaping roller be suppressed to wave type, shape and determine its section shape, the length measuring device for measuring coil length, control system of shearing machine shearing, to achieve automatic control, to complete production information management. In this paper, through the analysis of the working principle of color use, tile forming equipment, so as to determine the design scheme, completed the raw materials began rolling into the molding process in the production equipment of the mechanical part of screws, bolts, bearings and other standard parts selection, motor power calculation and motor selection, roll design. Steel plate is coated with color or color film through the pressure plate rolling and cold-bending into various wave patterns. Widely used in industrial and civil buildings, warehouses, large span steel structure housing walls, roof. Tile forming equipment is also called cold roll forming is a lottery, raw materials such as first through two pairs of straightening roller, forward movement through a row of tandem roller molding, in order to slowly bend, finally forming roll plastic processing equipment of plate rolling into the section shape required. When the coil through the device, the straightening roller straightening function, pressing roller compaction depth, shaping roller be suppressed to wave type, shape and determine its section shape, the length measuring device for measuring coil length, control system of shearing machine shearing, to achieve automatic control, to complete production information management. In this paper, through the analysis of the working principle of color use, tile forming equipment, so as to determine the design scheme, completed the raw materials began rolling into the molding process in the production equipment of the mechanical part of screws, bolts, bearings and other standard parts selection, motor power calculation and motor selection, roll design.Keywords: pressure plate Cold roll forming plastic working the forming roller 目錄前言1第1章 緒論21.1 設(shè)計(jì)背景及設(shè)計(jì)意義21.2 發(fā)展歷程和發(fā)展前景21.2.1產(chǎn)品的質(zhì)量21.2.2經(jīng)濟(jì)效益31.2.3發(fā)展情況3第2章彩板瓦成型理論和工藝62.1 彩板瓦設(shè)備介紹62.1.1彩板瓦設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成62.1.2工作原理62.2成型工藝72.3彩板瓦設(shè)備成型工藝的的特點(diǎn)8第3章 確定設(shè)計(jì)方案103.1 彩板瓦設(shè)備的組成103.2方案擬定103.2.1設(shè)計(jì)要求103.2.2傳動(dòng)方式113.2.3輥型設(shè)計(jì)113.2.4 機(jī)架設(shè)計(jì)203.2.5設(shè)備結(jié)構(gòu)22第4章 彩板瓦成型設(shè)備設(shè)計(jì)選型計(jì)算244.1 彩板瓦成型設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容244.2 電機(jī)的選型計(jì)算244.3 輥的強(qiáng)度校核264.4 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核274.5彈簧的校核284.6鏈條的選型30第5章 彩板壓瓦機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)35第6章 彩板瓦成型設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)40第7章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)45結(jié)論50謝 辭53參考文獻(xiàn)564前言彩板瓦彩色壓型瓦，是近年國(guó)際、國(guó)內(nèi)興起的一種新型建筑材料，是采用彩色涂層鋼板，即在鍍鋅板上涂上色彩，經(jīng)輥壓冷彎成各種波型的壓型板，主要應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、倉(cāng)庫(kù)、特種建筑、大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋的屋面、墻面以及內(nèi)外墻裝飾等。彩板瓦成型裝備備結(jié)構(gòu)合理、操作方便、功能齊全、送料、壓型、切斷而成板材。彩板瓦機(jī)采用變頻調(diào)速、電腦控制，所以計(jì)量準(zhǔn)確。使用自動(dòng)化控制軟件，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的信息化管理。本文根據(jù)彩板瓦裝備結(jié)構(gòu)和冷彎設(shè)備知識(shí)，設(shè)計(jì)了一臺(tái)基于750型彩板瓦裝備的壓瓦機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、操作簡(jiǎn)捷，具有一定的經(jīng)濟(jì)和使用價(jià)值。本文共分四章介紹了彩板瓦裝備的設(shè)計(jì)。第一章為緒論，主要介紹了課題的背景和設(shè)計(jì)的目的意義，以及設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和彩板瓦裝備的發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)兩種方案進(jìn)行了論證和取舍；第二章為彩板瓦成形理論和工藝；第三章為彩板瓦裝備設(shè)計(jì)方案的擬定；第四章為彩板瓦設(shè)備相關(guān)參數(shù)的校核。本文在編寫的過(guò)程中參考了大量的文獻(xiàn)資料，并得到了指導(dǎo)老師的認(rèn)真指導(dǎo)，但由于自己的水平有限，內(nèi)容難免會(huì)有錯(cuò)誤和不當(dāng)之處，敬請(qǐng)諒解。第1章 緒論1.1 設(shè)計(jì)背景及設(shè)計(jì)意義彩板瓦常用建筑工地和民用的倉(cāng)庫(kù)等臨時(shí)建筑。隨著彩板瓦的普遍應(yīng)用，現(xiàn)在有許多的大型工礦的廠房、鋼結(jié)構(gòu)屋架、倉(cāng)庫(kù)和大設(shè)備，都使用了彩板瓦，有的還使用了琉璃式的彩板設(shè)備，使得我們的生活的建筑的外觀更加的整潔、漂亮，更加的豐富多彩。彩板瓦是通過(guò)彩板壓瓦機(jī)軋制。彩板壓瓦機(jī)的結(jié)構(gòu)合理，操作方便，功能齊全，鋼料經(jīng)過(guò)送料、壓型、切斷而成彩板瓦。彩板瓦機(jī)采用變頻調(diào)速、電腦控制，所以計(jì)量準(zhǔn)確。使用自動(dòng)化控制軟件，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的信息化管理。機(jī)組整體的控制系統(tǒng)采用高集成的網(wǎng)絡(luò)，使得其自動(dòng)化系統(tǒng)的性能更加優(yōu)越。設(shè)備可以單獨(dú)安裝和使用，但是需要人工進(jìn)行裝料。如果能夠安裝自動(dòng)化的裝料和卸料等裝置，來(lái)組成彩板瓦設(shè)備生產(chǎn)流水線，則可以自動(dòng)生產(chǎn)，完全不需要進(jìn)行人工操作。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，彩板瓦被廣泛應(yīng)用在建筑、裝飾等行業(yè)，因而彩板瓦需求量的不斷加大，質(zhì)量要求更高，對(duì)彩板瓦設(shè)備除了更高的需求。因而在傳統(tǒng)壓瓦機(jī)精益求精的基礎(chǔ)上，推出電腦全自動(dòng)彩板瓦成型裝備成為彩板瓦設(shè)備生產(chǎn)的潮流。隨著彩板瓦在我國(guó)的推廣的并被廣大消費(fèi)者接受和喜愛(ài)，現(xiàn)在有許多的工礦的廠房、鋼結(jié)構(gòu)的屋架、倉(cāng)庫(kù)、卷簾門、墻面以及內(nèi)外墻裝飾等都普遍接受和使用了彩板瓦，使得我們的生活建筑更加美觀和豐富多彩。本文旨在設(shè)計(jì)一款裝備簡(jiǎn)單、操作方便、便于運(yùn)輸、精準(zhǔn)度較高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的彩板瓦裝備。1.2 發(fā)展歷程和發(fā)展前景1.2.1產(chǎn)品的質(zhì)量彩板瓦的原料一般為熱軋鋼帶和各種涂上色彩的的彩卷，質(zhì)量較好，而且較美觀，特別是表層涂有彩料，具有防腐蝕，質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)。在冷彎過(guò)程彩板瓦成型設(shè)備的工藝過(guò)程不會(huì)損壞表面的涂層。與一些涂防腐材料的產(chǎn)品相比，彩板瓦設(shè)備的生產(chǎn)效率更高，加工成本較低，適合大規(guī)模的生產(chǎn)。如下圖為YX15-225-900型彩板瓦，其表面有彩色涂層，具有良好的耐腐蝕性，使用壽命較長(zhǎng)。圖1-1 YX15-225-900型彩板瓦1.2.2經(jīng)濟(jì)效益一般冷彎型鋼是以熱軋或冷軋薄鋼板作原料，在常溫狀態(tài)下沖壓，拉拔，或者折彎、彎曲加工。本文設(shè)計(jì)的彩板瓦設(shè)備是通過(guò)連續(xù)的縱向的滾輪壓制加工的新型產(chǎn)品。彩板瓦產(chǎn)品有一下特點(diǎn)：1， 品的厚度薄，截面形狀復(fù)雜，美觀。2， 產(chǎn)品表面光潔，涂有色彩，美觀且防腐。3， 可以根據(jù)需求者的要求調(diào)整產(chǎn)品的長(zhǎng)度。4， 產(chǎn)品截面的形狀可以更具客戶的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，方便簡(jiǎn)單。5， 用于建筑，產(chǎn)品質(zhì)量輕，有利于減輕建筑物的自身重量，施工方便，降低成本，節(jié)省了能耗和勞動(dòng)力。6， 彩板瓦產(chǎn)品收多樣化的，有750型、840型、860型、850型、900型、1050型等各個(gè)型號(hào)單層、雙層的彩板瓦，而且截面形狀復(fù)雜多樣。1.2.3發(fā)展情況彩板瓦成型裝備又稱輥式冷彎成型設(shè)備，一般來(lái)說(shuō)彩板瓦成型設(shè)備屬于冷彎設(shè)備的一種，所以彩板瓦裝備的發(fā)展主要是跟隨者冷彎型鋼設(shè)備和彩板瓦生產(chǎn)工藝技術(shù)的水平的發(fā)展而提高的。一般冷彎型鋼的產(chǎn)品有槽鋼，Z型鋼 角鋼 工字鋼等，但這些產(chǎn)品厚度厚，質(zhì)量較重，彩板瓦屬于精度更高質(zhì)量更輕的新型冷彎型鋼。目前。我國(guó)的冷彎型鋼的產(chǎn)量很高，大約有在一萬(wàn)噸左右，約占全國(guó)鋼材產(chǎn)量的0.6。冷彎型鋼的生產(chǎn)廠家有初期的五家冶金行業(yè)的發(fā)展到汽車、橋梁，建筑等多個(gè)與國(guó)民生產(chǎn)生活相關(guān)的行業(yè)，同時(shí)，也包括大量的私人企業(yè)。而且，產(chǎn)品也由初期的單一端面型鋼發(fā)展到H型，Z型，工字型等多個(gè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。我國(guó)冷彎設(shè)備發(fā)展主要經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段：第一階段：國(guó)民經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇及第一個(gè)五年計(jì)劃時(shí)期。我國(guó)沒(méi)有自己的生產(chǎn)設(shè)備，主要從國(guó)外引進(jìn)，在這個(gè)時(shí)期里，只有冶金行業(yè)有四套型鋼生產(chǎn)設(shè)備，經(jīng)歷了從無(wú)到有。剛開(kāi)始國(guó)家計(jì)劃對(duì)外引進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行仿造改制，在這一時(shí)期由于特殊的原因冷彎行業(yè)發(fā)展緩慢。第二階段是80年代初開(kāi)始。在這個(gè)階段，由于政策方針開(kāi)始傾斜到經(jīng)濟(jì)建設(shè)上來(lái)，這時(shí)約有10套生產(chǎn)設(shè)備，且多是中小型的。第三階段是最近幾年。由于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各種冷彎成型設(shè)備如今國(guó)內(nèi)已擁有各類大中小型冷彎成型設(shè)備。還有一些附帶多種輔助生產(chǎn)工序。隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，更加節(jié)省原料，質(zhì)量更輕的型鋼產(chǎn)品為人們所接受。彩板瓦這種新型的建筑材料進(jìn)入人們的視野，并被廣泛推廣。我國(guó)的彩板瓦成型裝備才算正式起步。建筑行業(yè)是彩板瓦使用的大戶，包括建造欄隔帶，房屋，方便快捷，大大縮短施工周期。另外還有高速公路護(hù)欄，卷簾門，用于裝飾的等對(duì)彩板瓦需求較大?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的彩板瓦設(shè)備主要是通過(guò)仿造、改進(jìn)、創(chuàng)新生產(chǎn)出了460型、760型、750型、820型、840型、850型、900型、1050型等各個(gè)型號(hào)單層、雙層的彩板瓦設(shè)備，滿足了各種行業(yè)的需求，然而彩板瓦需求量的不斷加大，質(zhì)量要求更高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本不斷提高，因而人們對(duì)彩板瓦設(shè)備提出了更高的要求?，F(xiàn)在新型的電腦全自動(dòng)彩板瓦成型裝備成為彩板瓦設(shè)備生產(chǎn)的潮流。，它的生產(chǎn)效率更高，耗能更低，節(jié)約了成本，為廣大消費(fèi)者喜愛(ài)。由于彩板瓦是近年新興的建筑材料，彩板瓦設(shè)備也是剛剛生產(chǎn)，這就造成了在本行業(yè)中缺少總體的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。各個(gè)廠家自成一體，現(xiàn)在雖有所改善，但任然影響了彩板瓦設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步，和行業(yè)發(fā)展。隨著國(guó)家對(duì)彩板設(shè)備的進(jìn)一步規(guī)范，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步完善以及相關(guān)行業(yè)優(yōu)惠政策的實(shí)施，彩板瓦成型裝備必將迎來(lái)快速發(fā)展，彩板瓦市場(chǎng)也會(huì)更加繁榮。第2章彩板瓦成型理論和工藝2.1 彩板瓦設(shè)備介紹彩板瓦設(shè)備，故名思議是用來(lái)生產(chǎn)彩板瓦的機(jī)器設(shè)備。2.1.1彩板瓦設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成彩板瓦設(shè)備一般有機(jī)架、軋輥、液壓設(shè)備、剪切設(shè)備、動(dòng)力輸送部分以及控制系統(tǒng)四部分組成。其中軋輥壓型又可分成變形區(qū)和成型區(qū)。 如圖2-1圖2-1 彩板瓦設(shè)備2.1.2工作原理彩板瓦成型裝備又稱輥式冷彎成型設(shè)備，是指在正常工作溫度條件下，一定寬度的鋼帶或彩卷經(jīng)過(guò)一組水平排列的的軋輥，在摩擦力的帶動(dòng)下前行并逐步的變形，達(dá)到符合要求的截面形狀和尺寸長(zhǎng)度的一種冷彎設(shè)備。彩板成型設(shè)備加工流程一般分為三部分:輥壓軸部分,壓型部分,剪切部分。彩板板的冷彎過(guò)程在工藝上近似于彎曲工藝，同時(shí)又與軋制工藝有所區(qū)別，屬于特種生產(chǎn)方法。由于鋼材在冷加工變形過(guò)程中會(huì)提高鋼材的屈服強(qiáng)度，一般可以提高10-15，有的可以提高20，因此用這種逐步變形方法制造出來(lái)的彩板瓦，質(zhì)量輕，強(qiáng)度高的特點(diǎn)。彩板瓦設(shè)備成型過(guò)程如圖2-2所示，當(dāng)彩卷或彩板板依次通過(guò)連續(xù)的輥輪時(shí)，在摩擦力的作用下，隨著輥輪的回轉(zhuǎn)向前進(jìn)，同時(shí)逐漸進(jìn)行彎曲變形，從而獲得所要求的截面形狀。另外在壓型時(shí)，由于擠壓，金屬會(huì)發(fā)生變形，彎曲部位的金屬厚度變薄，減薄量一般很小。在壓型前后會(huì)認(rèn)為鋼板的厚度不變。這種彩板瓦成型裝備適合大批量的連續(xù)的工業(yè)化生產(chǎn)，其產(chǎn)品的質(zhì)量經(jīng)久耐用，加工成本較低，生產(chǎn)效率比較高。圖2-2 成型過(guò)程2.2成型工藝我國(guó)的壓型板生產(chǎn)分為成卷連續(xù)生產(chǎn)和單件生產(chǎn)。本文設(shè)計(jì)的彩板瓦設(shè)備選擇的成型工藝為成卷連續(xù)生產(chǎn)。成卷連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)是在冷彎成型過(guò)程中可以軋制較大的彎曲深度或彎曲角。因?yàn)槌删磉B續(xù)生產(chǎn)分為變形區(qū)和成型區(qū)，卷料在開(kāi)始成型時(shí)才開(kāi)始進(jìn)入成型輥中，彎曲時(shí)產(chǎn)生的的缺陷也僅僅會(huì)發(fā)生在料頭和料尾，隨后可以剪除掉，并且在喂料時(shí)不會(huì)存在喂料困難問(wèn)題。同時(shí)連續(xù)生產(chǎn)效率高，不限制卷料的長(zhǎng)度，生產(chǎn)極為方便。但是連續(xù)生產(chǎn)一般較為復(fù)雜，需要對(duì)不同形狀的產(chǎn)品配置不同的軋輥、剪切機(jī)。而且剪切機(jī)剪刃加工不易，費(fèi)用高。同時(shí)剪切機(jī)還需要控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。單件生產(chǎn)的特點(diǎn)是即適用于自動(dòng)化生產(chǎn)，也可以用于人工生產(chǎn)。特別是用于人工生產(chǎn)時(shí)，設(shè)備較為簡(jiǎn)單，操作方便，而且適用于多種型號(hào)，各種產(chǎn)品。但是單件生產(chǎn)效率低，不能連續(xù)進(jìn)行操作。根據(jù)生產(chǎn)的彩板瓦軋制的深度深，變形角度大，且連續(xù)軋制效率高的特點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)的彩板瓦設(shè)備成型工藝為成卷連續(xù)生產(chǎn)。其生產(chǎn)工藝過(guò)程如下圖圖2-3軋輥側(cè)面示意圖1-矯直輥 2-壓型輥 3-成型輥 4-檢測(cè)裝置 5-機(jī)架2.3彩板瓦設(shè)備成型工藝的的特點(diǎn)1，成型過(guò)程是摩擦力帶著卷料連續(xù)進(jìn)入輥輪并不斷的向前運(yùn)行的，有利于提高生產(chǎn)效率。2，成型過(guò)程中卷料的長(zhǎng)度是無(wú)限制的。3，在壓型過(guò)程中輥輪只與卷料局部接觸，有利于減少耗能。4，在輥壓部分分為變形區(qū)和成型區(qū)，卷料在成型之前就與輥輪接觸并發(fā)生變形，因而變形區(qū)較長(zhǎng)。5，由于卷料的厚度薄，變形阻力小，對(duì)設(shè)備的要求較低而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作。6，在設(shè)備連續(xù)運(yùn)行時(shí)，成型工藝狀態(tài)是穩(wěn)定的，耗能、各個(gè)機(jī)構(gòu)和輥輪中產(chǎn)生的作用力及作用力方向是不變的。7，在成型過(guò)程中，彩卷的橫截面的厚度和面積基本不變，而截面形狀發(fā)生顯著變化，其高度增大，寬度減少，長(zhǎng)度幾乎不變。7第3章 確定設(shè)計(jì)方案3.1 彩板瓦設(shè)備的組成彩板瓦設(shè)備用來(lái)將彩卷經(jīng)過(guò)多道輥輪逐漸變形，整形達(dá)到生產(chǎn)要求的形狀和尺寸的設(shè)備。一般包括壓輥，支撐定位壓輥位置的壓輥機(jī)架，成型機(jī)架以及傳動(dòng)系統(tǒng)。這種設(shè)備生產(chǎn)的彩板瓦厚度一般在0.25mm-1mm之間，成品的成型寬度有460mm、750mm、760mm、820mm、840mm、850mm、900mm、1050mm等多種型號(hào)。3.2方案擬定3.2.1設(shè)計(jì)要求由于彩板瓦種類眾多，可以生產(chǎn)的彩板瓦設(shè)備型號(hào)的過(guò)多，不過(guò)其生產(chǎn)過(guò)程中的基本原理是相同的，可以選定一種型號(hào)進(jìn)行詳細(xì)敘述。本次設(shè)計(jì)要求：1，一臺(tái)能夠壓制有效寬度為900mm的彩板瓦的設(shè)備。2，設(shè)備高為1000mm，寬為1300mm，長(zhǎng)為6000mm。3，同排輥，下輥固定在機(jī)座上，上輥能夠上下移動(dòng)調(diào)節(jié)輥的位置。4，了解彩板瓦設(shè)備的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)彩板瓦的軋制工藝。5，各道輥次能力參數(shù)計(jì)算，就計(jì)算力能參數(shù)進(jìn)行設(shè)備相關(guān)零件的選型計(jì)算。其型號(hào)為YX15-225-900，其展開(kāi)寬度為1000mm。3.2.2傳動(dòng)方式一般機(jī)械傳動(dòng)方式很多。主要有三種：1，帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)。基本組成零件為帶輪和傳動(dòng)帶。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉和緩沖吸振等特點(diǎn)。通過(guò)傳動(dòng)帶和帶輪的摩擦來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，屬于摩擦型傳動(dòng)。2，鏈傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)?；玖慵M成為鏈輪和鏈條。通過(guò)鏈輪的輪齒與鏈條的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。3，齒輪傳動(dòng)。與摩擦型的帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)無(wú)彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象，因而能夠保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高，一般在95左右。而且鏈條油不用像帶那樣張的很緊，作用于軸上的徑向壓力很小。與齒輪相比，鏈傳動(dòng)的制造和安裝精度要求較低，成本也低。同時(shí)，在遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)時(shí)，鏈傳動(dòng)在結(jié)構(gòu)上比齒輪輕松的多。通過(guò)比較，本文選定鏈傳動(dòng)為本次設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方式。3.2.3輥型設(shè)計(jì)1，成型方法一般彩板瓦冷彎成型的方法可以歸納分為以下四種：1）順序成型法這種方法是先壓制成型中間的波型，然后再按順序壓制成型外邊的波型?；蛘咭部梢韵韧瓿赏獠窟呅蔚膲褐?，然后再依次按順序完成中間波型。其優(yōu)點(diǎn)是波型和尺寸精確度高，同時(shí)成品的變形應(yīng)力小，有利于輥上孔型的設(shè)計(jì)。缺點(diǎn)是需要的滾輪數(shù)量多，設(shè)備外形尺寸大，重量大。2）同時(shí)成型方法多個(gè)波型同時(shí)壓制成型或者是多個(gè)波型分成幾段成型。其優(yōu)點(diǎn)是所需的壓輥數(shù)量少，設(shè)備的外形尺寸較小，重量輕，運(yùn)輸方便。缺點(diǎn)是壓制后應(yīng)力集中，導(dǎo)致變形應(yīng)力大，同時(shí)在設(shè)計(jì)輥型時(shí)難度較大。3）聯(lián)合成型法在一部分波型壓制成型的過(guò)程中，另外一部分波型也開(kāi)始?jí)褐瞥尚汀４朔椒ㄓ玫妮仈?shù)比順序成型方法少，比同時(shí)成型方法多，其成型應(yīng)力介于兩種之間，輥型設(shè)計(jì)也較為復(fù)雜。4）波紋預(yù)加工成型法這種方法就是先把平板壓制成波紋板，然后再根據(jù)客戶的需求壓制成所需的的截面形狀。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是壓制時(shí)彎折部位的變形應(yīng)力小，每道次輥的壓下量較小，延伸應(yīng)力較小，同時(shí)型板的形狀和尺寸較為精確。缺點(diǎn)是所需輥數(shù)比同時(shí)成型法多一些，設(shè)計(jì)計(jì)算也較為復(fù)雜，而且不適用于壓制深度較深的板型。2，輥型確定1）彩板瓦在壓制過(guò)程是逐漸變形，其變形過(guò)程很復(fù)雜，本文為了設(shè)計(jì)方便將變形過(guò)程簡(jiǎn)化。故YX15-225-900型彩板瓦的變形過(guò)程如下圖3-2 彩板瓦變形過(guò)程2）彩板瓦設(shè)備的工作效率主要取決于壓輥的輥型和結(jié)構(gòu)，而最廣泛的壓型生產(chǎn)工具是成型輥。在整個(gè)設(shè)備中最復(fù)雜的的問(wèn)題就是成型輥輥輪結(jié)構(gòu)形狀的確定。隨著對(duì)帶材穩(wěn)定性和型材在質(zhì)量要求方面的要求，以及成型輥速度的提高，對(duì)成型輥提出了越來(lái)越高的要求。確定壓制道次和輥輪形狀的基本原則如下：1， 利用最少的壓型道次的情況下，輥輪的形狀應(yīng)該使帶材有均勻的，合理的變形。2， 應(yīng)該根據(jù)所選定的上下兩個(gè)輥的不變的中心軸線，對(duì)輥輪的外形結(jié)構(gòu)，即縱向和橫向尺寸進(jìn)行確定和計(jì)算。對(duì)于對(duì)稱的外形，該軸稱為對(duì)稱軸。3， 將輥的外形剖面分成多段，計(jì)算每段長(zhǎng)度。在選定的中心線的兩端，輥各段的長(zhǎng)度在各道次中是不變的。4， 帶材通過(guò)每道輥輪時(shí)，需要考慮輥輪的最小咬入角。其中起初幾道輥輪的壓制深度要深一些，后面的幾道輥輪的壓制深度稍淺一些。這主要考慮帶材通過(guò)起初幾道輥輪后，金屬材料會(huì)有所硬化。通過(guò)查詢的資料和網(wǎng)上關(guān)于彩板瓦設(shè)備的介紹，一般現(xiàn)在彩板瓦設(shè)備一般采用同時(shí)成型方法。采用這種方法的設(shè)備質(zhì)量較輕，便于運(yùn)輸。根據(jù)輥輪的確定的基本原則本次設(shè)計(jì)共有十三道壓輥，其中前兩道為矯直輥，顧名思義主要是卷料在進(jìn)入設(shè)備時(shí)，起引導(dǎo)和矯直的作用。變形區(qū)為九道輥如圖3-2，其變形過(guò)程依次為5mm、5mm、4mm、4mm、4mm、4mm、4mm、3mm、2mm。主要作用是使卷料逐漸變形，達(dá)到要求壓制深度，截面形狀也趨于生產(chǎn)要求的形狀。成型區(qū)共有兩道輥，由于變形區(qū)已經(jīng)使卷料在壓制深度和寬度上達(dá)到了要求，成型區(qū)的壓輥主要作用是定型，完成整個(gè)壓制過(guò)程截面形狀的成型。3）軋制中心線本文設(shè)計(jì)的成型輥為對(duì)稱輥，其中心線左右兩邊各段長(zhǎng)度、形狀、尺寸相同。這樣，帶材兩邊彎曲次數(shù)相等，彎曲深度相同，帶材不會(huì)向莫一方向偏移，加工完成的彩板瓦波型和尺寸較準(zhǔn)確。帶材上平行于軋制中心線并在整個(gè)冷彎過(guò)程中不發(fā)生變形的那一段，稱之為基本段。基本段在在冷彎成型過(guò)程中有很好的穩(wěn)定性，所以軋制中心線應(yīng)于基本段中心線重合。這樣在成型過(guò)程中，當(dāng)帶材從前一對(duì)輥運(yùn)動(dòng)到下一對(duì)輥時(shí)，基本段對(duì)整個(gè)帶材其引導(dǎo)作用，對(duì)冷彎過(guò)程的穩(wěn)定是有利的。實(shí)踐證明，冷彎過(guò)程中軋制中心線應(yīng)于帶材的基本段的中心線重合，可以避免冷彎過(guò)程的偏移。4）設(shè)計(jì)輥型為了便于其他相關(guān)零件的安放。本文設(shè)計(jì)的成型輥距（同排相鄰兩個(gè)輥中心間的的距離）為148mm，考慮到本次設(shè)計(jì)的彩板瓦展開(kāi)寬度為1000mm,同時(shí)卷料與機(jī)架應(yīng)該保持一定的距離。1，矯直輥的設(shè)計(jì)本文矯直輥為設(shè)備的前兩個(gè)輥，主要是在卷材剛進(jìn)入機(jī)器時(shí)，對(duì)卷材進(jìn)行引導(dǎo)，同時(shí)對(duì)卷材進(jìn)行平整，為下一步的壓制做準(zhǔn)備。所以矯直輥為兩對(duì)圓輥即可。2，變形區(qū)壓型輥的設(shè)計(jì)變形區(qū)主要是壓制彩板瓦的深度及其寬度。（1）上輥設(shè)計(jì)。根據(jù)圖3-2的YX15-225-900型彩板瓦變形過(guò)程，將壓型輥設(shè)計(jì)寬度為30mm，根據(jù)變形深度的增加而加大輥輪直徑。A、B為壓型的輥輪，之間距離彩板瓦上的槽型距離，為125mm。C為輥的基礎(chǔ)直。徑設(shè)計(jì)如下圖3-3。（2）下輥設(shè)計(jì)與上輥相同，但位置需布置在兩輥輪之間。圖3-3,變形區(qū)壓型輥3，定型輥設(shè)計(jì)定型輥主要是定型，完成整個(gè)壓制過(guò)程截面形狀的成型。其壓型輥輪位置布置與變形區(qū)壓型輥相同，再根據(jù)圖3-2 YX15-225-900型號(hào)的彩板瓦的截面形狀，設(shè)計(jì)的輥型如下圖 1 2圖3-4 輥型1-同排輥上輥 2-同排輥下輥5）制作輥的材料通常使用的成型輥材料如下：1，低碳鋼，車削并磨光，但未經(jīng)過(guò)硬化處理。2，灰口鑄鐵，車削并磨光，但未經(jīng)過(guò)硬化處理。3，低合金工具鋼，表面硬度為6063HRC，有時(shí)鍍鉻。5，高碳高鉻工具鋼，表面硬度為6063HRC，有時(shí)鍍鉻。6，鋁合金。產(chǎn)品批量是影響成型輥材料的選取的主要因素。本文設(shè)計(jì)輥選取的材料為45號(hào)調(diào)質(zhì)（材料在淬火后高溫回火）鋼。因?yàn)?5號(hào)調(diào)質(zhì)鋼很好的綜合機(jī)械性能，在保持較高的強(qiáng)度、剛度條件同時(shí)又有很好的塑性和韌性。6）擬定輥上零件的裝配方案。1，上輥的裝配方案本文設(shè)計(jì)的設(shè)備寬1300mm，同時(shí)為了調(diào)節(jié)上輥的上下移動(dòng)方便在輥的兩端加上滑塊，然后將軸承座固定在滑塊上。（1），軸承的選定。由于輥型時(shí)根據(jù)彩板瓦截面形狀已經(jīng)確定，軸承主要承受徑向荷載，軸向荷載較小，選深溝球軸承。為了設(shè)計(jì)方便選定為帶方形座外球面球軸承UCFU206。對(duì)于轉(zhuǎn)速較高的的軸承（），可按基本額定動(dòng)載荷計(jì)算選擇軸承，然后校核其額定靜載荷是否滿足要求。當(dāng)軸承可靠度為90%、軸承材料為常規(guī)并在常規(guī)下運(yùn)轉(zhuǎn)，取500h作為額定壽命的基準(zhǔn)，同時(shí)考慮溫度、振動(dòng)、沖擊等變化，則軸承基本額定載荷可按以下公式進(jìn)行計(jì)算：C基本額定動(dòng)載荷計(jì)算值，N。P當(dāng)量動(dòng)載荷，N.壽命因數(shù)，查表取值為1.590。速度因數(shù)，查表取值為1.494。力矩載荷因數(shù)，力矩載荷較小時(shí)取1.5，較大時(shí)取2。沖擊載荷因數(shù)，查表取值為1.0。溫度因數(shù)，查表取值為1.0。軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定動(dòng)載荷，N。C=12.78KN查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，UCFU206軸承 =15KN。能滿足要求，故選UCFU206軸承。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)參數(shù)為：內(nèi)徑d=30,D=62,B=38.1,A=32，A1=15，A2=20，L=108，J=83，N=12。圖3-5帶方形座外球面球軸承 （2），滑塊定型本文設(shè)計(jì)的滑塊兩端突出的部分主要是定位限制自由度的，根據(jù)選定的軸承的尺寸. 2，下輥的裝配方案本文設(shè)計(jì)下輥為傳動(dòng)輥，在右端與鏈輪連接固定。同時(shí)輥通過(guò)鑄件機(jī)架并由帶方形座外球面球軸承固定在機(jī)架上。7） 輥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)輥向定位的要求確定輥的各段長(zhǎng)度和直徑1，（1）對(duì)于第一對(duì)，第二對(duì)矯直輥的下輥為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求I-II 軸段左端需要伸出一段，同時(shí)便于輥的安裝到軸承，故取II-III段的直徑取 29mm ；半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度=64mm ,為了保證聯(lián)軸器的安裝，故I-II段的長(zhǎng)度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取60mm。III-IV段長(zhǎng)L=47mm,直徑取50mm。V-VI段是矯直輥的矯直部分，由于卷料展開(kāi)寬度為1000mm，故取值為1000mm，根據(jù)上下兩輥的輥距為148mm，彩卷厚度為0.3mm，為了方便安裝和調(diào)整，取直徑為147mm。（2）右端與左端對(duì)稱，但右端主要是與鏈輪連接，同時(shí)為了方便鏈輪的定位，所以直徑略小于軸承直徑，故取25mm，根據(jù)鏈輪寬度取56mm。（3）對(duì)于矯直輥的上輥，不需要與鏈輪連接傳遞動(dòng)能，同時(shí)因?yàn)椴恍枰B接聯(lián)軸器，故將連接聯(lián)軸器的I-II和連接鏈輪的右端去掉即可。（4）對(duì)于壓型輥的上下輥，輥的兩端的結(jié)構(gòu)與矯直輥相同。2，壓型輥輥輪的布置。對(duì)于上下輥，其兩端的各段的長(zhǎng)度和直徑與矯直輥下輥相同。彩板瓦的截面形狀彩板瓦的變形過(guò)程，IV-V段為下輥輥輪寬度，取30mm，V-VI段長(zhǎng)度取95mm,直徑為輥的基礎(chǔ)直徑為70mm。（2）對(duì)于上輥，與下輥相同，但由于壓型，所以輥輪應(yīng)在下輥兩輥輪之間布置，直徑與長(zhǎng)度與下輥相同。3，輥上零件的周向定位。半聯(lián)軸器與鏈輪的周向定位選為單圓頭普通平鍵。查機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)手冊(cè)選取平鍵截面b x h =8mmx7mm,鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為50mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。鏈輪與軸連接也是用單圓頭普通平鍵b x h =8mmx7mm,鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為50mm。鏈輪與軸的周向定位由過(guò)度配合來(lái)保證。3.2.4 機(jī)架設(shè)計(jì)在機(jī)器或儀器中支撐或容納零、部件的零件稱之為機(jī)架。一、機(jī)架的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1，工況要求：任何機(jī)架的設(shè)計(jì)首要目的是保證機(jī)器的工作要求，零部件能夠順利的安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)。2，剛度要求：在保證外形條件下，機(jī)架的主要要求就是剛度。若果剛度不足，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的工作荷載、重力，摩擦力、慣性力等的作用下，導(dǎo)致機(jī)架發(fā)生變形，影響設(shè)備定位精度，從而造成產(chǎn)品加工精度低，影響性能。3，強(qiáng)度要求：對(duì)于一般設(shè)備機(jī)架，剛度達(dá)到要求，那么也能夠滿足強(qiáng)度要求。4，穩(wěn)定性要求：細(xì)長(zhǎng)的或薄壁的受壓機(jī)構(gòu)存在失穩(wěn)問(wèn)題。失穩(wěn)會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)有較大影響，設(shè)計(jì)是需要校核。5美觀。在滿足機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的前提下，還需根據(jù)機(jī)架使用環(huán)境和目的，考慮一下幾個(gè)方面。1，機(jī)架的質(zhì)量應(yīng)該輕，材料的選擇要合適，盡量降低成本。2，結(jié)構(gòu)要合理，便于生產(chǎn)制造。3，機(jī)架上的零部件在安裝、調(diào)整、更換時(shí)要便于操作。4，機(jī)架有一定的耐腐蝕性。5，有較好的抗振性。二、設(shè)計(jì)步驟。按機(jī)架的制造方法機(jī)架可以分為：鑄造機(jī)架，常用材料為鑄鐵。這種機(jī)架結(jié)構(gòu)形狀可以復(fù)雜，有較好的吸振性和機(jī)加工性能。焊接機(jī)架，主要由型鋼或鋼板焊接而成，要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。螺栓連接機(jī)架，這種機(jī)架便于拆卸。本文設(shè)計(jì)可以將將機(jī)架分為兩部分，一部分是用于固定成型輥的機(jī)架，次機(jī)架位鑄件機(jī)架，形狀較為復(fù)雜，暫稱為鑄件機(jī)架一部分是起支撐，固定整套設(shè)備的機(jī)架，此機(jī)架結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，為焊接機(jī)架，暫稱為焊接機(jī)架。為了便于運(yùn)輸和拆卸。兩部分通過(guò)螺栓連接。1，初步確定鑄件機(jī)架的形狀和尺寸。本次設(shè)計(jì)的鑄件機(jī)架主要是為了固定、定位成型輥。并且為滑塊的移動(dòng)提供方便。（1）AB部分主要放入滑塊，為滑塊定位，為了便于滑塊調(diào)節(jié)，故AB段應(yīng)略大于滑塊，取值為153mm。（2）CD部分通過(guò)內(nèi)六角螺釘固定軸承座，根據(jù)軸承座的固定位置在其上鉆四個(gè)螺孔，其距離如主視圖所示為82.5mm，中間開(kāi)槽為了輥軸的通過(guò)，取值為52mm，略大于、軸的直徑。同時(shí)為了便于軸承座的安裝和鏈輪及鏈條的安放，BC面與HL面取值應(yīng)大些，如主視圖為192mm。（3）HE為鑄件機(jī)架底板，通過(guò)螺栓固定在焊接機(jī)架上，取厚度為30mm。（4）SA面給了方便安裝其他零件，同時(shí)為了美觀，故取值為60mm。2，焊接機(jī)架確定焊接機(jī)架較為簡(jiǎn)單主要是用32C號(hào)工字鋼和長(zhǎng)為280mm型號(hào)為80X80的方鋼管焊接而成矩形架子，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，其長(zhǎng)度為6000mm，寬為1300mm，高為600mm。為了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定在架子的中間部分再焊接4塊32C號(hào)工字鋼。架子的焊接通過(guò)手工電弧焊進(jìn)行焊接，開(kāi)V型坡口，角度。3.2.5設(shè)備結(jié)構(gòu)1，設(shè)備結(jié)構(gòu)布置圖完成設(shè)備布置圖的步驟如下：1， 確定軋輥的數(shù)目。前面已經(jīng)說(shuō)明有兩個(gè)矯直輥，變形區(qū)九道輥，成型區(qū)兩道輥，共十三排輥。2， 確定相鄰兩排輥的距離。本文設(shè)計(jì)的輥距暫定為400mm。3， 確定鑄件機(jī)架的高度。設(shè)計(jì)高度為375mm。如圖3-6.4， 確定焊接機(jī)架高度。本次設(shè)計(jì)選用的為32C工字鋼，其參數(shù)為高320mm，寬134mm，腰厚13.5mm。支撐腿為80X80方形管，取高為280mm。用地腳螺栓固定。布置圖為：圖3-10輥的位置布置圖 2,調(diào)節(jié)輥移動(dòng)的方案選取。本文設(shè)計(jì)要求輥輪可以移動(dòng)，調(diào)節(jié)上下位置，根據(jù)鑄件機(jī)架的設(shè)計(jì)有兩個(gè)方案可以選取。方案一：螺紋連接。在移動(dòng)滑塊上鉆一個(gè)與M16型號(hào)螺栓相配合的螺孔。然后再鑄件機(jī)架上固定一塊厚度為25mm寬為50mm長(zhǎng)為260mm的長(zhǎng)方體鑄件，此鑄件的中心位置鉆一個(gè)與滑塊上相同螺紋的穿通螺孔。通過(guò)擰動(dòng)螺母1調(diào)節(jié)螺栓的上下調(diào)節(jié)滑塊的移動(dòng)。如圖3-7圖3-11壓緊結(jié)構(gòu)方案二：彈簧支撐結(jié)構(gòu)，在鑄件機(jī)架上固定一個(gè)與圖3-7相同的結(jié)構(gòu)，然在移動(dòng)滑塊的下面安裝二個(gè)壓縮彈簧。此壓縮彈簧有較大的負(fù)荷，通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓向下移動(dòng)的位移調(diào)節(jié)彈簧壓縮量，從而調(diào)節(jié)輥的移動(dòng)。方案一與方案二對(duì)比，方案一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，但在共工作時(shí)，工作荷載，輥的重力，轉(zhuǎn)矩等都有螺栓承受，很容易導(dǎo)致螺栓損壞，變形。方案二中滑塊的自由度已被確定，彈簧只承受壓力，當(dāng)彈簧彈力大于輥的重力時(shí)，螺栓受到一個(gè)向上的力，同時(shí)向下壓住滑塊。保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。通過(guò)比較可知采用彈簧結(jié)構(gòu)更加安全，結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，能夠保證生產(chǎn)的安全。所以本文設(shè)計(jì)采用的是彈簧結(jié)構(gòu)。18 第4章 彩板瓦成型設(shè)備設(shè)計(jì)選型計(jì)算4.1 彩板瓦成型設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容本彩板瓦成型設(shè)備設(shè)計(jì)，需要對(duì)以下幾個(gè)部分進(jìn)行選型、計(jì)算、校核：電機(jī)的選型計(jì)算，輥的強(qiáng)度校核，螺栓的校核，彈簧的校核。4.2 電機(jī)的選型計(jì)算1，冷彎變形受力分析（1）每個(gè)輥輪單位的受力輥輪壓力b彎曲件寬度t彎曲材料的厚度r彎曲件的內(nèi)彎曲半徑材料的抗拉強(qiáng)度K安全系數(shù)，一般取1.3。本文以Q235材料制作的彩卷，其抗拉強(qiáng)度鋼板厚度小于16mm時(shí)為215MPa。彎曲半徑取30mm。彎曲件寬度為125mm。=73.37N所以整個(gè)輥的受力F=5=11000N（2）同時(shí)輥與卷料之間還存在滑動(dòng)摩擦力，所以，一般鋼與鋼之間的靜摩擦系數(shù)為0.5。所以5500N。2，負(fù)載功率計(jì)算彩板瓦的壓制過(guò)程中如果速度過(guò)快會(huì)導(dǎo)致彩卷上色彩的損壞，一般壓制速度在。因?yàn)槊繉?duì)輥的直徑不同，所以彩板瓦在壓制時(shí)為滑動(dòng)摩擦，但第一對(duì)輥的下輥與聯(lián)軸器連接，其轉(zhuǎn)速應(yīng)為鏈輪的傳動(dòng)轉(zhuǎn)速。所以轉(zhuǎn)速n3，電機(jī)功率的選擇=0.884聯(lián)軸器效率減速器效率每個(gè)輥的功率=W=1100W共有十三對(duì)輥，鏈輪傳遞功率為=0.95。=0.54=2037W電機(jī)所需功率=2300w電機(jī)功率負(fù)載功率4，確定電機(jī)型號(hào)二級(jí)圓柱齒輪減速器中展開(kāi)式推薦傳動(dòng)比i=860，所以電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為2081560。符合這一范圍的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有750，1000，1500。根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有三種使用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：因此有三種傳動(dòng)比方案。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和減速器尺寸、重量、價(jià)格和減速器的傳動(dòng)比，則選擇n=1000。根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S6。其主要性能：額定功率：3KW，滿載轉(zhuǎn)速960，額定轉(zhuǎn)矩2.0，質(zhì)量63kg。減速器的傳動(dòng)比I=37 根據(jù)市場(chǎng)減速器的型號(hào)，本文選擇JZQ350。4.3 輥的強(qiáng)度校核因?yàn)槊總€(gè)輥的轉(zhuǎn)速相同，且輥壓制時(shí)受力是均勻分配的，所以只需校核第一個(gè)傳動(dòng)輥即可。1，輸出軸上的功率=KW=2.65KW減速器傳動(dòng)比為i=40。則=24=105.52，估算輥的最小直徑。選取輥的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表41，取=112。表41軸的材料45254512610325mm聯(lián)軸器端輥取直徑d=29mm。校核計(jì)算如下：0.2軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的部分，其直徑為55mm。=4877.8=21.62查表4-1可知，所以符合。扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MP；T軸所受的扭矩，N.mm；軸的抗扭矩截面系數(shù)，；P軸的傳遞功率，KW；d計(jì)算截面處軸的直徑，mm；許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MP。4.4 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核本文軸承座上的尺寸已定，故螺釘選為內(nèi)六角螺釘。計(jì)算校核時(shí)只需校核最重的輥即可。輥的重量G=1708N整個(gè)輥的受力F=11000N每個(gè)軸承座由四個(gè)內(nèi)六角螺釘固定，所以共有八個(gè)螺釘。每個(gè)螺釘所受剪切應(yīng)力=15.8=140所以符合要求。剪切面上的剪力剪切面的面積許用剪切力4.5彈簧的校核1，壓縮彈簧穩(wěn)定性驗(yàn)算高徑比b較大的壓縮彈簧，當(dāng)軸向荷載達(dá)到一定值是就會(huì)產(chǎn)生側(cè)向彎曲而失去穩(wěn)定性。為了保證使用穩(wěn)定，高徑比應(yīng)滿足下列要求：兩端固定 一端固定另一端回轉(zhuǎn) 兩端回轉(zhuǎn)同時(shí)為了保證彈簧的特性，彈簧的高徑比應(yīng)大于0.4彈簧自由高度D彈簧中徑2，強(qiáng)度校核對(duì)于彈簧校核時(shí)，選取最重的輥校核即可。輥的重量G=1708N。本文選取的彈簧參數(shù)為材料直徑d=5，中徑D=32。有效圈數(shù)為2.5節(jié)距P=10.4。每個(gè)輥由四個(gè)彈簧支撐，所以=269.5N=6.4=1.235=217.1選用碳素鋼材料的彈簧即可符合要求，其許用切應(yīng)力=400.K曲度系數(shù)F彈簧荷載C旋繞比上式中C為彈簧的旋繞比。為了使彈簧本身較為穩(wěn)定，不至于顫動(dòng)和過(guò)軟，C值不能太大；但為了避免卷繞時(shí)彈簧絲受到強(qiáng)烈彎曲，C值不能太小。C值的范圍如下表4-2d/mm0.20.40.4511.12.22.567161842714512510494846 選用的彈簧其C=6.4，通過(guò)與表4-2比較可知符合要求。3，剛度校核彈簧受載后的軸向變形量n彈簧有效圈數(shù)G彈簧材料的切變模量，查表可知，本文G取值為80000。3.54mm使彈簧產(chǎn)生單位變形所需的載荷稱為彈簧剛度。=76300N4.6鏈條的選型一般對(duì)鏈條節(jié)距P越大，承載能力越高，但是會(huì)造成總體尺寸增大，多邊形效應(yīng)顯著，振動(dòng)、沖擊和噪音也嚴(yán)重。為了使結(jié)構(gòu)經(jīng)湊和延長(zhǎng)壽命，應(yīng)盡量選取較小節(jié)距的單排鏈。由于鏈節(jié)數(shù)通常是偶數(shù)，為使鏈條和鏈輪磨損均勻，常取鏈輪齒數(shù)為奇數(shù)，并盡可能與鏈節(jié)數(shù)互質(zhì)。優(yōu)先選用的鏈輪齒數(shù)系列為：17、19、21、23、25、38、57、76、95和114。本文選取鏈輪齒數(shù)為17。由于本文設(shè)計(jì)要求輥的轉(zhuǎn)速相同則傳動(dòng)比=1根據(jù)鏈傳動(dòng)的工作情況，及鏈條排數(shù)，將鏈傳動(dòng)所傳遞的功率修正為當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率工況系數(shù)主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù)多排練系數(shù)傳遞功率，。=1.01.52.65=3.975根據(jù)=3.975，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n=24，可得鏈條型號(hào)為12A，其節(jié)距P=19.05mm。圖 41 A系列、單排滾子鏈額定功率曲線由于鏈輪的中心距已定=400mm。則相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為=59由于鏈節(jié)數(shù)通常為偶數(shù)則取。第5章 彩板壓瓦機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)5.1 彩板壓瓦機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理本設(shè)計(jì)彩板瓦成型設(shè)備控制系統(tǒng)的設(shè)備組成如圖5-1所示： 1、開(kāi)卷機(jī)；2、光電開(kāi)關(guān)；3、矯直輥；4、成型輥 5、動(dòng)力輥；6、測(cè)量輥；7、電機(jī)；8、光電編碼器 9、刀具；10，11、限位開(kāi)關(guān)圖5-1 彩板瓦成型設(shè)備結(jié)構(gòu)組成在圖5-1中，PLC完成開(kāi)卷機(jī)、矯正輥和成型輥的同步傳送，料機(jī)有無(wú)料檢測(cè)，彩板板位移檢測(cè)，切刀控制，主電機(jī)的變頻調(diào)速等工作。本控制系統(tǒng)的基本工作原理是這樣的：剛開(kāi)始的時(shí)候是手動(dòng)控制，人工運(yùn)料到料機(jī)，并將薄鋼板穿入矯直輥,然后手動(dòng)控制電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)將料送到刀口。然后啟動(dòng)自動(dòng)控制按鈕，光電編碼器和計(jì)數(shù)器復(fù)位。此時(shí)光電開(kāi)關(guān)2檢測(cè)到有料，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)控制狀態(tài)。通過(guò)變頻器的調(diào)速，來(lái)控制夾輥的轉(zhuǎn)速?gòu)亩刂票′摪宓倪\(yùn)送速度。光電編碼器8通過(guò)檢測(cè)測(cè)量輥6轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)來(lái)計(jì)算彩板板運(yùn)動(dòng)位移，當(dāng)測(cè)量的位移達(dá)到設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)液壓剪切系統(tǒng)，控制刀具下行剪切鋼板。當(dāng)料機(jī)上的鋼料用完時(shí)，光電開(kāi)關(guān)2檢測(cè)后發(fā)送信號(hào)給控制系統(tǒng)，然后報(bào)警停機(jī)。5.2 控制系統(tǒng)的功能要求本設(shè)計(jì)的彩板瓦成型設(shè)備控制系統(tǒng)需要滿足以下的控制要求： 控制系統(tǒng)分手動(dòng)擋和自動(dòng)擋。手動(dòng)檔時(shí)，用點(diǎn)動(dòng)的方式，人工完成鋼板穿帶，零位校準(zhǔn)。自動(dòng)檔時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)完成鋼板的成型、剪切工作。自動(dòng)檢測(cè)料機(jī)上有無(wú)料。若有料，設(shè)備正常運(yùn)行；若無(wú)料，報(bào)警停機(jī)。電機(jī)通過(guò)變頻器調(diào)速，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)速度的控制。能夠?qū)Σ拾逋哌M(jìn)行定長(zhǎng)剪切，通過(guò)觸摸屏設(shè)置剪切尺寸參數(shù)和數(shù)量參數(shù)，可根據(jù)不同需求改變其參數(shù)。剪切精度要求在一定范圍內(nèi)，誤差不超過(guò)0.1mm。本設(shè)計(jì)的彩板瓦成型設(shè)備控制系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單的分為控制部分、輸入模塊和輸出模塊，其結(jié)構(gòu)組成和工作原理可以由下圖5-2的框圖表示:圖5-2 系統(tǒng)方框圖5.3 方案論證在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)了兩種方法對(duì)彩板板的位移進(jìn)行檢測(cè)，下面對(duì)這兩種方法進(jìn)行介紹并取舍：方案一:彩板瓦機(jī)對(duì)薄鋼板的剪切是定長(zhǎng)剪切，在彩板瓦機(jī)的刀具后面安裝一個(gè)接近開(kāi)關(guān)，當(dāng)薄鋼板經(jīng)過(guò)輥并通過(guò)刀口到達(dá)之前預(yù)定的位置時(shí)，接近開(kāi)關(guān)就會(huì)檢測(cè)到并發(fā)送信號(hào)給PLC，然后PLC又發(fā)送信號(hào)使機(jī)床停止，并啟動(dòng)液壓剪切系統(tǒng)將彩板剪切。如果薄鋼板超過(guò)了預(yù)定的位置，系統(tǒng)就會(huì)控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，直到與預(yù)定值一致。改變接近開(kāi)關(guān)與刀具的距離就能夠改變?cè)O(shè)定剪切板的尺寸。但是，不足之處就是，彩板必須只有到達(dá)預(yù)定位置和沒(méi)有到達(dá)預(yù)定位置這兩種粗