φ20-φ90高精度棒材矯直機(jī)設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+畢業(yè)答辯論文】

買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 目 錄 中文摘要 . I 英文摘要 . 緒 論 . 1 . 1 . 1 . 1 . 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載保護(hù) . 25 . 25 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 . 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 . 31 . 31 . 32 8總結(jié) . 34 9致謝 . 35 10參考文獻(xiàn) . 36 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 中文摘要 I 摘 要 隨著科技的進(jìn)步，人們對(duì)棒材的需求量越來越大、對(duì)其精度要求也越來越高，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) 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 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 流 14951605 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) V 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 緒論 1 1 緒 論 計(jì)課題背景 長期以來，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，全過程都靠手工操作，效率低，矯直精度全憑操作者經(jīng)驗(yàn)來決定等缺點(diǎn)，一直作為一種補(bǔ)充矯直設(shè)備來使用。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)棒材的需求量越來越大、對(duì)其精度要求也越來越高，在情況下斜二輥矯直機(jī)的問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用液壓過載保護(hù)；采用循環(huán)潤滑與循環(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)掘中看到我國在春秋戰(zhàn)國時(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“矯枉必須過正”的哲理，用之于矯直技術(shù)頗有一語道破之功，用之于改造社會(huì)也有指導(dǎo)意義。 由于中國社會(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，當(dāng)時(shí)英國的生鐵產(chǎn)量已由 7萬 9萬 t a，增加了 2 7倍。 19世紀(jì) 50年代開辟了煉鋼技術(shù)發(fā)展的重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 緒論 2 新紀(jì)元。隨著平爐煉鋼技術(shù)的發(fā)明，鋼產(chǎn)量增長迅速。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。英國在 1905 年制造的輥式板材矯直機(jī)大概是我國見到的最早的 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題，美國薩頓 (司研制成功 313 型七輥式矯直機(jī) (矯直機(jī) )。 20 世紀(jì) 30 40 年代國外技術(shù)發(fā)達(dá)國家的型材矯直機(jī)及板材矯直機(jī)也得到迅速發(fā)展，而且相繼進(jìn)入到中國的鋼鐵工業(yè)及金屬制品業(yè)。 新中國成立前在太原、鞍山、大冶、天津及上海等地的一些工廠里可以見到德、英、日等國家制造的矯直機(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。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年代我國改革開放以后接觸到大量的國外設(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。如英國的布朗克斯 (直機(jī)；德國的凱瑟林 (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，還召開了全國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)；有的獲得了國家發(fā)明獎(jiǎng)。近年來我國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)，平行重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 緒論 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越高，因此軋制矯直設(shè)備在工廠中應(yīng)用越來越普遍，對(duì)矯直設(shè)備的自動(dòng)控制要求也越來越高。 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，彎曲的軋件通過轉(zhuǎn)動(dòng)的工作輥之間，經(jīng)過多次反復(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。拉伸矯直的主要重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 緒論 4 特點(diǎn)是對(duì)軋件施加超過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，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。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 鋼材矯直理論 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程則可以用曲率的變化來說明。 軋件在矯直過程中的曲率變化： 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，反彎曲率是通過矯直機(jī)的壓頭或輥?zhàn)拥膲合聛慝@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。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 鋼材矯直理論 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。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 鋼材矯直理論 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 y1 表示。 殘余曲率 它是軋件經(jīng)過彈復(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 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。 重慶科技學(xué) 院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 二輥滾光矯直機(jī)的工作原理 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控制棒材軋件，從而達(dá)到我們要求的精度。 我國的鋼鐵工業(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) 重慶科技學(xué) 院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 二輥滾光矯直機(jī)的工作原理 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^后彈復(fù)變直。這樣輥?zhàn)訉?duì)螺旋形扁鋼的相對(duì)運(yùn)動(dòng)就 同平行輥對(duì)長條形扁鋼的相對(duì)運(yùn)動(dòng)一樣，只不過后者的矯直運(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。其矯直過程的縱向變形如圖 2 2b，斷面變形如圖 2 2過圓材彎曲一般是全方位的彎曲，把 33位置的彎曲理解為 ，同樣在 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 條扁鋼來代替，并設(shè)其厚度為時(shí)，則 4條扁鋼經(jīng)過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。可見當(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?；蛞?C。，即單一方向的原始彎曲。這樣我們 可以概括地說，二輥矯直重慶科技學(xué) 院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 二輥滾光矯直機(jī)的工作原理 6 的必要條件是工件在輥縫中先要經(jīng)過至少一個(gè)導(dǎo)程的等曲率大變形壓彎，然后要經(jīng)過至少半個(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，后者可使工件全長得到矯直。也可以簡(jiǎn)單地說之為“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理論長度為 t，考慮到向兩側(cè)的曲率過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，故加重慶科技學(xué) 院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 二輥滾光矯直機(jī)的工作原理 7 大 1 2)t，并使其問曲率值逐漸減小，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安排輥縫的曲率變化。下面用圖 輥矯直的基本工作方式，圖 材在輥縫之問被同向旋轉(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) 2 3個(gè)曲率比 個(gè)曲率區(qū)相對(duì)應(yīng)，圖中 時(shí)只有 長度為 Sd=t， 23) 圖 2輥矯直過程及兩種壓彎方式 為了說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)的曲率方程式來解析全部的矯直過程。設(shè)圖 ， 65， 4。則矯直過程的解析結(jié)果列于表 縫的總長度為 8t，它等于輥?zhàn)拥墓ぷ鏖L度 矯直過程看預(yù)矯區(qū)也很有用，首先使工件的全長彎曲方向得到統(tǒng)一，而且減小了殘留曲率比的差值；由開始時(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)沒有用了。而且從全過程看各奇數(shù)段的半周轉(zhuǎn)過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。這兩段輥縫作成開擴(kuò)的八字形與輥端圓角結(jié)合起來將有助于重慶科技學(xué) 院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 二輥滾光矯直機(jī)的工作原理 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 過程的解析結(jié)果 續(xù)表 慶科技學(xué) 院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 二輥滾光矯直機(jī)的工作原理 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，如用一過渡切線把輥形曲線與 輥端圓角連接起來。 重慶科技學(xué) 院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 二輥滾光矯直機(jī)的工作原理 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 a xm a 輥距： 3 輥徑： 2 g 432 輥身長度 L： 1 ， S ， S 2 2 矯直速度：60 000 重慶科技學(xué) 院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 二輥滾光矯直機(jī)的工作原理 11 ， 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?，F(xiàn)在在我國國內(nèi)中信重型機(jī)械公司洛陽礦山廠、 無錫西漳液壓機(jī)械 廠等很多廠家。而國外 如英國的布朗克斯公司、維柯公司及羅 伯運(yùn)（ 司；法國的 司及艾梯巴爾 (司：德國的索林堅(jiān)(司和斯蘭特 (司；美國的薩頓 (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)。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 二輥滾光矯直機(jī)力能參數(shù)計(jì)算 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計(jì)算矯直 力 。 輥形各段長度 ： 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)彎矩一開始是彈性彎矩 ,但很快增大為彈塑性彎矩 ( 彈性段長度可略去不計(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： 細(xì)棒螺旋導(dǎo)程： 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 二輥滾光矯直機(jī)力能參數(shù)計(jì)算 13 彈性極限彎矩 a xm a 雙向輥形的矯直力 ： 矯直力總和為 ： 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 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 二輥滾光矯直機(jī)力能參數(shù)計(jì)算 14 s rc 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 ta n 承承受力的總和 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 : 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 二輥滾光矯直機(jī)力能參數(shù)計(jì)算 15 c o 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