對(duì)稱式三輥卷板機(jī)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、學(xué)院機(jī)械與電氣工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告課題名稱：12X 2000對(duì)稱式三輾卷板機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：職稱：專業(yè)名稱：機(jī)械與電氣工程系2017年月日課題 名稱12 X 2000對(duì)稱式三板卷板機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課題 來源教師指定命題裝備設(shè)計(jì)類尖型設(shè)計(jì)的背景、目的和意義1、背景機(jī)械制造業(yè)在近代中國的發(fā)展過程中起到非常重要的作用， 在國民 經(jīng)濟(jì)中占肩很大的比例，因此在國民經(jīng)濟(jì)中具有很重要的作用和地位。 卷板機(jī)是一種將金屬板材彎卷成筒體、錐體、曲面體或其他形體的通用 成型設(shè)備。根據(jù)三點(diǎn)成圓的原理，利用工作輾相對(duì)位置變化和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 使板材產(chǎn)生連續(xù)的塑性變形，以獲得預(yù)定形狀的工件。該設(shè)備廣泛用于 鍋

2、爐、造船、石油、化工、金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)械制造行業(yè)。關(guān)于卷板機(jī)的分類，國外一般以工作輾的配置方式來劃分。 國內(nèi)普 遍以工作輾數(shù)量及調(diào)整型式等來分類， 一般分為：三板卷板機(jī)（包括對(duì) 稱式二輻卷板機(jī)、非對(duì)稱式二輻卷板機(jī)、水平卜調(diào)式二輻卷板機(jī)、傾斜 下調(diào)式二輻卷板機(jī)等）、四輾卷板機(jī)、特殊用途卷板機(jī)（有船用卷板機(jī)、 錐體卷板機(jī)、雙輾卷板機(jī)等）2、目的卷板機(jī)采用機(jī)械傳動(dòng)已有幾十年的歷史，由于結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠， 造價(jià)低廉，至今在中小型卷板機(jī)中仍被廣泛應(yīng)用。 但在低速大扭矩的卷 板機(jī)上，如采用機(jī)械傳動(dòng)，會(huì)使傳動(dòng)系統(tǒng)體積龐大，電動(dòng)機(jī)功率大，啟 動(dòng)時(shí)電網(wǎng)波動(dòng)也較大，所以目前液壓傳動(dòng)越來越多地在卷板設(shè)備中得到 采用。

3、所以，本次設(shè)計(jì)就是為了改變卷板機(jī)龐大的機(jī)械結(jié)構(gòu)， 換用體積 小，能耗低的液壓驅(qū)動(dòng)，減少人為十預(yù)。3、意義近年來，有工作輾的移動(dòng)采用液壓驅(qū)動(dòng)，但主驅(qū)動(dòng)仍為機(jī)械傳動(dòng)的 機(jī)液混合傳動(dòng)卷板機(jī)，也有全部動(dòng)作均采用液壓驅(qū)動(dòng)的全液壓式卷板 機(jī)。采用液壓驅(qū)動(dòng)能降低機(jī)器的能耗， 便于工作壓力、卷板速度的調(diào)節(jié) 以適應(yīng)不同的工況，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。因此，開展液壓三板對(duì)稱式卷 筒機(jī)動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)造船和制些合格的各種截面形狀罐 及一些金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)械制造行業(yè)有著非常重要的意義。國內(nèi)外研究概況4、國內(nèi)卷板設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀近年來，卷板機(jī)的發(fā)展在我國已形成相當(dāng)規(guī)模，其制造水平也在不斷提高。對(duì)提高裝備制造業(yè)水平，促進(jìn)我國

4、工業(yè)化進(jìn)程產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影 響。目前，國內(nèi)可生產(chǎn)的最大水平不調(diào)式三板卷板機(jī)，其冷卷板厚可達(dá)250mm熱卷板厚達(dá)400mm最大板范為3000mnY 4500mm上*ITF壓力 達(dá) 40000kN- 60000kNo我國引進(jìn)國外數(shù)控卷板技術(shù)，在數(shù)控卷板工藝和設(shè)備研究方面作了大量工作。但無論國內(nèi)還是國外的卷板機(jī)， 從數(shù)控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)上看，還 均不能達(dá)到令人滿意的結(jié)果，還不能根據(jù)被卷制坯料的材質(zhì)、規(guī)格尺寸、 卷曲曲率等，正確計(jì)算和調(diào)整工藝參數(shù)，達(dá)到真正的全自動(dòng)控制，而是 需要較多的人工干預(yù)。國內(nèi)生產(chǎn)卷板設(shè)備的廠家有一重、 二重、沈陽重型機(jī)械廠、太原重 型機(jī)械廠、江蘇南通重型機(jī)械廠、長治鍛壓機(jī)械廠等。5、國

5、外卷板機(jī)簡況目前，國外卷板設(shè)備生產(chǎn)水平較高的有瑞士、意大利、德國、日本 等國家。這些國家對(duì)板厚小于38mmi勺板料的卷制，大多采用機(jī)械式或 機(jī)液混合驅(qū)動(dòng)式。對(duì)板厚大于40mm勺板料的卷制，多采用全液壓驅(qū)動(dòng) 式卷板機(jī)。由于三輾不對(duì)稱可調(diào)式卷板機(jī)較四輾卷板機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價(jià)格低、耗電少，且具有四輾卷板機(jī)便于端部預(yù)彎、剩余直邊小等 特點(diǎn)，已在不少國家得到廣泛開發(fā)和應(yīng)用。 特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅 猛發(fā)展，卷板設(shè)備也越來越多的采用計(jì)算機(jī)實(shí)行自動(dòng)控制， 使加工精度、 工作效率大大提高，同時(shí)減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善了工作條件。國外著名廠家的產(chǎn)品如下：瑞士 Chr.Haeusler公司，生產(chǎn)世界上最大

6、的四輾卷板設(shè)備一VRM-hy4000 150mm冷卷鋼板規(guī)格為：150X 4000mm；最大厚度X最大意大利寬度），熱卷規(guī)格為260X 4000mm主要用于核工業(yè)方面。公司生產(chǎn)全液壓式“DAV系列四輾卷板機(jī)，它具有自動(dòng)平衡系統(tǒng)（ABS、 行星擺式回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌（PSG、自動(dòng)潤滑系統(tǒng)（ALS、節(jié)能系統(tǒng)（ESS。國 外生產(chǎn)卷板設(shè)備的著名廠家還有西德的瑟爾夫公司、 福斯造船及機(jī)械公 司；英國布郎克公司；日本富士車輛公司等.6、設(shè)計(jì)的理論依據(jù)卷板機(jī)的工作能力是指板材在冷態(tài)情況下， 按規(guī)定的屈服極限卷制 最大板材厚度與寬度時(shí)最小卷筒直徑的能力。設(shè) 計(jì) 的 理 論 依 據(jù)三輾卷板機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式分為主、輔運(yùn)動(dòng)。如圖

7、 1-1 ,那兩個(gè)下輾是 主動(dòng)輾，它是固定不動(dòng)的，可繞2Q 3O同時(shí)作順/逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。被動(dòng)輾 為上輾，沿垂直方向做上下運(yùn)動(dòng)。機(jī)器在卷制時(shí)，將板料送入上下輾之 間，使下輾的兩個(gè)最高點(diǎn)與板材的下表面相接觸，一旦上輾下壓程度大于材料的屈服極限時(shí)，板材就會(huì)產(chǎn)生塑性變形，形變成弧線。在兩個(gè)下 輾的不斷旋轉(zhuǎn)下，處于上下輾之間的板材會(huì)由于摩擦力的作用而進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)，使其卷制成圓（根據(jù)三點(diǎn)成圓原理）。(1)相關(guān)專業(yè)權(quán)威文獻(xiàn)資料的查閱。圖書館：相關(guān)參考書目借閱，了解小型卷板機(jī)的基本結(jié)構(gòu)；(2)調(diào)研現(xiàn)有的國內(nèi)外的三輾卷板機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例，了解本行業(yè)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r；(3)查詢一定數(shù)量的與本專題研究相關(guān)的中英文資料，

8、需要現(xiàn)代化的文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)并有網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)檢索的能力；(4)認(rèn)識(shí)對(duì)稱式三輾卷板機(jī)傳動(dòng)裝置的工作原理和運(yùn)動(dòng)原理以及 小型對(duì)稱式三輾卷板機(jī)機(jī)械傳動(dòng)裝置關(guān)鍵部件的參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)；(5)對(duì)小型對(duì)稱式三輾卷板機(jī)機(jī)械傳動(dòng)裝置的主要部件進(jìn)行強(qiáng)度 校核，繪制主要機(jī)構(gòu)的裝配圖，繪制主要零部件的零件圖；(6)及時(shí)和導(dǎo)師進(jìn)行溝通，階段性匯報(bào)工作，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)解 決問題。充分利用各方面現(xiàn)有條件，以便于更好的滿足于設(shè)計(jì)要求；8、研究內(nèi)容(1)卷板機(jī)是一個(gè)對(duì)板材彎曲加工的設(shè)備，對(duì)機(jī)床輾子所能承受 的彎曲扭矩、齒輪箱的傳動(dòng)比以及高速機(jī)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)要求做出明 確的計(jì)算，它將決定彎曲鋼板的厚度；(2)卷板機(jī)要求輾子傳動(dòng)平穩(wěn)運(yùn)行

9、，在很大程度上影響著工件質(zhì) 量的加工，所以要設(shè)計(jì)好內(nèi)部傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；(3)動(dòng)力設(shè)計(jì)，包括主電機(jī)的選擇和計(jì)算、上下輾的設(shè)計(jì)計(jì)算和 校核；(4)減速器的設(shè)計(jì)，包括總傳動(dòng)比的確定、傳動(dòng)裝置各軸的參數(shù) 計(jì)算。齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、渦輪螺桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)和軸、軸承和鍵的設(shè)計(jì)校核；(5)設(shè)備的維護(hù)、潤滑和維修；(6)在三輾卷板機(jī)的設(shè)計(jì)及使用過程中， 通常會(huì)遇到回彈量控制、 縱向很長零件中部凸起、縱向呈錐度和邊緣不平整等幾個(gè)問題。 所以要 減小設(shè)備的震動(dòng)；(7)加工效率是現(xiàn)代企業(yè)的追求之一，能夠方便快捷的安裝，拆卸工件，可以大大的提高效率，側(cè)架和工件供給的速度也可以影響加工 效率。研究條件和可能存在的問題目前我已經(jīng)搜集到f的

10、參考資料，并且進(jìn)行了f的參觀實(shí)習(xí)， 課題的目標(biāo)可行性還是很好的，關(guān)鍵就是怎么在這個(gè)課題上有所突破， 做得更加好。9、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及各部件位置設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的搜集。因?yàn)楹芏嚓P(guān)于傳動(dòng)元件的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)都是廠家的技術(shù)核心，所以我們能看到的僅僅是外形安裝 定位尺寸，十分有限，所只能以現(xiàn)在所掌握的傳動(dòng)原理和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)自行 設(shè)計(jì)；10、上輾承受彎曲扭矩的計(jì)算。對(duì)于這個(gè)計(jì)算，我們要充分運(yùn)用大二所 學(xué)的材料力學(xué)進(jìn)行分析計(jì)算解決；11、齒輪箱內(nèi)部齒輪的設(shè)計(jì)。這是一個(gè)相當(dāng)熟悉的問題，可以充分運(yùn)用 大三所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行分析解決；12、關(guān)于上輾側(cè)架和上較兩端同步上升裝置。 這是一個(gè)相當(dāng)挑戰(zhàn)性的問 題，上升裝置有

11、絲杠和液壓兩種，他們的同步性和精度都是問題， 上輾 側(cè)架的裝卸也不太容易設(shè)計(jì)。預(yù)期結(jié)果13、通過查閱和研究相關(guān)文獻(xiàn)，了解小型卷板機(jī)的相關(guān)知識(shí)。14、進(jìn)一步對(duì)對(duì)稱式F卷板機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)有了一個(gè)非常深入 的了解。15、完成對(duì)稱式三板卷板機(jī)的一般設(shè)計(jì)過程。設(shè)計(jì)工作進(jìn)度安排根據(jù)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的總體思路以及畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度，現(xiàn)具體安排時(shí)間 如下：(1)、指導(dǎo)老師卜達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書、搜集資料第一周(2)、撰寫開題報(bào)告、開題答辯第二、三周(3)、卷板機(jī)主機(jī)部分設(shè)計(jì)第四、五周(4)、對(duì)傳動(dòng)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)分析計(jì)算第六、七周(6)、卷板機(jī)主要零件設(shè)計(jì)第八、九周(7)、撰寫論文第十、周(8)、將論文報(bào)于指導(dǎo)老師檢查，修改

12、第十二、十三周(8)、準(zhǔn)備答辯第十四周(9)、審查、評(píng)閱、答辯第十五周參 考1魏忠才.三板卷板機(jī)設(shè)計(jì)力學(xué)分析及主參數(shù)確定.中州煤炭B.20062羅繼相.王志海.金屬工藝學(xué)(第二版).武漢理工大學(xué)出版社.2010文 獻(xiàn)3劉鴻文.材料力學(xué)(第五版).高等教育出版社.20114郭永平.李澤武.常用三輾卷板機(jī)結(jié)構(gòu)形式及傳動(dòng)方式.裝備與制造技術(shù).J.20 年第6期(21-23)摘要：在介紹常用三輾卷板機(jī)結(jié)構(gòu)形式及傳動(dòng)方式的基礎(chǔ)上，總結(jié)了不同二輻卷板機(jī)結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)及使用范圍。這對(duì)生產(chǎn)制造和選用購買卷 板機(jī)提供了選擇依據(jù)，方便用戶根據(jù)機(jī)器的性價(jià)比和使用情況合理選擇 卷板機(jī)機(jī)型。5徐玄杰.W11Y36X 2500液壓對(duì)稱式三板卷板機(jī)的設(shè)計(jì)和制作.技術(shù)與 研發(fā).20156甄誠.瑞峰.郭永平.對(duì)稱二輻卷板機(jī)上輾撓度補(bǔ)償計(jì)算與受力分析.機(jī)械研究與應(yīng)