自动控制液压板料剪切生产线设计展平机、送料机构设计（全套含CAD图纸）
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摘 要 在 机械生产中， 钢 板 卷 材展平 自动化 加工 ，不仅大大提高了生产率，把人们从繁重的劳动中解脱出来 ;而且对提高产品质量，降低成本、促进产业结构的合理化起到了积极的作用。 我所做的课题是自动控制液压板料剪切生产线设计 展平机、送料机构设计。 设计 方案新颖，结构简单、紧凑， 能大大提高生产 的效率。文中详细的介绍了该装置的设计思路及步骤。并将其分为 4大部分： 动力部分 、 传动部分 、展平部分和送料部分 。文章主要针对这 四 个部分进行方案分析、方案选择、零件参数的确定及数据计算、方案验证等。 辊式 展 平机具有较高的生产效率，在板材 校平中，应用最为广泛。这里着重介绍了辊式 展 平机的结构形式、使用特点、设计计算等。 关键词 :展平机、送料机构、结构设计 中原工学院毕业设计（论文）说明书 1 n of to a is of of in of on of of 中原工学院毕业设计（论文）说明书 2 目录 引言 . 3 第 1 章、钢板卷材整平剪切 . 4 钢板卷材展平剪切生产线简介 . 4 钢板卷材整平剪切机简介 . 4 钢板卷材整平剪切机的工艺流程 . 5 钢板卷材整平剪切机的结构及工作原理 . 5 第 2 章、展平机构的总体结构设计 . 7 整平机构的设计 . 7 传动系统的设计要点 . 7 第 3 章、平行辊展平机 . 8 平行辊展平机的工作原理 . 8 平行辊展平机的参数计算 . 11 结构参数计算 . 11 参数计算 . 16 辊数的确定 . 16 主要参数的验算 . 16 板材所需的扭矩 . 16 校平机辊子上的压力 . 17 传动功率的确定 . 18 校正辊强度的验算 . 18 第 4 章、电动机及减速器的选择 : . 19 电动机的选择 . 19 电动机选择的一般原则： . 19 电动机选择与计算 . 19 圆弧蜗杆减速器的选择 . 20 第 5 章、变速箱设计参数 . 21 变速箱铸造箱体的主要结构尺寸 . 21 变速箱的 功能 . 21 第 6 章、联轴器型号的选择 . 22 普通联轴器型号的选择 . 22 万向联轴器型号的选择 . 22 第 7 章、毕业设计总结 . 24 第 8 章、参考文献 . 26 第 9 章、致谢 . 27 中原工学院毕业设计（论文）说明书 3 引言 随着国民经济健康快速发展，各种金属板带材在各个行业获得了广泛的应用。这些材料在轧制、锻造、挤压、拉拔、运输、冷却及各种加工过程中，常常因为外力作用，温度变化，或内力消长而发生弯曲或扭曲变形。为了消除这些缺陷，必须用 展平 机加以 展平 。 开卷 展 平落料堆垛自动生产线的出现，在我国始于 80年代末期。整个工艺过程是通过自动送料车上卷，穿带开卷，折头喂料至粗校机，经过桥式送进喂料机构，夹送并进行定长测量，按已设定的板料规格横式或纵式切换、落料堆垛，打包机自动码齐、包装，完成一个规定程序过程。既可单次喂落料， 又可连续自动工作，是汽车行业板材冲压加工所必备的高精度、高效率、节材的先进工艺装备，其应用涉及到轻型板材使用的各个行业和领域。生产线可分单元拆开，完成一个或几个工艺，在组合配之以逻辑控制方法或加上 有修改程序、查找故障、测定储存数值等功能。 钢板卷材整平剪切机可以对冷轧板、热轧板、不锈钢板、镀锌板、彩涂板等卷料进行整平横切成标准规格的板材 ,在一些机动车配件厂、金属餐具厂、轧钢厂、型材厂及电器行业等具有广阔的应用价值。由于钢板卷材整平剪切机属于单件定做的设备 ,目前国内对该机的设计制造 水平相对较低 ,了解和掌握一些钢板卷材整平剪切机的工作原理和相关技术 ,对提高该设备的设计制造水平具有一定的作用。 中原工学院毕业设计（论文）说明书 4 第 1 章、 钢板卷材整平剪切 钢板卷材展平剪切生产线简介 钢板卷材整平剪切机 简介 平行辊 展平 机是目前应用范围最广的 展平 机，其门类、品种和规格是最多的。其基本分类方法，按用途分为板材与型材两大类 展平 机。其细化分类则有多种方法，如板材 展平 机，有按厚、中、薄三类来划分板材 展平 机 ;也有用板厚来标称板材 展平机 ;还有用重型及普通型来区分板材 展平 机 ;以及用板宽来编排 展平 机系列等。在特定 条件下各种分类都有其自己的理由。从趋势上看以厚度来区分板材 展平 机是最基本的方法。不过厚度对 展平 和对轧钢却存在着不同的含义。因为 展平 力与厚度平方成正比，而轧制力并无这种关系。因此不一定有厚板轧机就一定有厚板 展平 机与其对应。文献 :l)中厚板 展平 机，其能力上限可矫厚板，下限可矫中板 ;2)中薄板 展平 机，其能力 _七限为中板，下限为薄板 ;3)薄板 展平 机为厚度很薄、宽度较大的薄板材 展平 所使用。板宽与 展平 机的能力及结构复杂程度有密切关系。首先是板厚决定辊径尺寸 ;其次是板宽决定辊长尺寸 ;第三是 辊数决定 展平 质量，第四，是辊子重叠数决定着 展平 质量及表面粗糙度，第五，是 展平温度决定 展平 机的结构特点。在 展平 机的标称中不管如何写法和顺序如何，总得反映出上述五个特点，有的厂家按企业的产品系列牌号反映该机的上述特点。 型材 展平 机过去多用辊距及辊数，以及用途等项来标称机器种类、规格及型号。近年来在辊系方面取得不少进展，如异辊距 展平 机及变辊距 展平 机在生产中不断出现。因此，辊系特征在新 展平 机的标称中也应有所反映。过去一些简支结构的 展平机架尚在使用，但越来越多地采用悬臂式结构，这种机架为辊距及辊位调整提供一 材 展平 机的牌坊特征，如 :机架闭式或开式，能力特征如轨梁、大型、中型及小型等都可以反映到其标称中。除异辊距及变辊距之外，还有平立辊复合辊系的 展平 机。现代 展平 机也有用最大 展平 弯矩及辊数加人标称之中的。 2D 世纪 7O 年代开始实现 展平 机的计算机控制，控制生产线卜各种设备包括 展平 机的从速度同步开始，到控制辊位、设定压弯量及 展平 全过程的程序。计算机控制的辊式 展平 机作为一个新的门类将获得越来越大的发展。 中原工学院毕业设计（论文）说明书 5 以下将按中厚板、中薄板、薄板、等辊距型材 (普通型材 )、异辊距型材、变辊距型材及复合辊系型材 展平 机等分类介绍其典型结构， 技术性能、适用范围及工艺特性等内容。 钢板卷材整平剪切机的工艺流程 结构简介：本设备由主电机、机座、变速箱、万向联轴节、 展平 机构、润滑装置、电气控制等部分组成。 主电机带动变速箱，通过一系列的齿轮传动，通过联轴节传给 展平 机构。 展平机构是本设备的主体，由左右支架，下支架和上盖板组成的框架中装有上支架，在上支架中装有上排 展平 辊和上支撑辊，上支架通过四根拉杆由弹簧悬吊在上盖板上。它的上下移动是由装在上支架上的两套升降装置通过“压下”的方式来实现的。在左右支架中还装有下支撑辊。润滑装置是对 展平 机各处 的轴承进行集中润滑。电气控制部分除过控制主电机的起停外，并装有两套升降系统的点动按钮，在右机架上装有升降限位开关。 钢板卷材整平剪切生产线对钢板卷材进行整平横切的工艺流程如图 钢板卷材整平剪切机的结构及工作原理 钢板卷材整平剪切生产线的 ,主要由放料机构、制动压辊机构、定位架机构、整平机构、牵引装置、过料机构、横切装置、送料机构和收料台等组成 ,其实物外观如图 总结构如图 图 钢板卷材整平剪切机的工艺流程图 中原工学院毕业设计（论文）说明书 6 钢板卷材整平剪切生产线的工作原理 :首先按图 然后调整好各机构 ,启动电动机 ,钢板卷材在牵引装置 5的牵引下 ,经整平机构 4将卷曲的钢板整平 ,整平后的钢板再在过料机构 6的输送下到达横切装 置 ,在伺服电动机及其电气自动控制系统的作用下 ,当达到钢板所需的截切长度时 ,便发出电信号驱动横切装置 8将整平后的钢板剪切成各种所需的规格板材 ,经送料机构 9输送带的输送 ,最后板材在重力的作用下掉入收料台 10,成品被捆扎后即完成了板材的全部生产加工工序。可以通过调节制动压辊 机构 2来调节板材的制动阻力 ,使板材在牵引过程中形成一定的张力 ;通过调节定位架 3或定位架 7来防止生产过程中钢板的走偏和漂移 ;通过调节整平机构 4上下辊筒的间隙来调整其整平压力 ;通过调节牵引装置 5两辊的压力来调节板材的牵引力 ,通过调节伺服电动机的电气控制系统来自动控制板材的剪切长度 ,使机器运转平稳 ,从而达到所需的整平横切质量和要求。 由于钢板卷材质量大 ,单靠一个主动电动机很难保证钢板能被稳定地间歇牵引 ,因此可在放料机构 1和制动压辊机构 2之间安装一台送料机间歇送料。也可以用手不断推动钢板卷材放料 ,使放料机构 1和制动压辊机构 2之间的钢板有足够的松弛长度 ,以满足钢板的间歇牵引 (剪切 )长度需要 ,此时放料机构 1和制动压辊机构 2之间的距离应尽量大一点 ,或在两者之间挖一地池 (地坑 ) ,使板材有足够的松弛空间。 图 钢板卷材整平剪切机外观图 1 一放料机构 ;2 一制动压辊机构 ;3, 7 一定位架机构 ;4 一整平机构 ;5 一牵引装置 ;6 一过料机构 ;89一送料机构 ;10一收料台 ;11 图 钢板卷材整平剪切总结构示意图 中原工学院毕业设计（论文）说明书 7 第 2 章、展平机构的总体结构设计 整平机构的设计 展平 机构是设计钢板卷材 展平 剪切机的关键技术 ,展平 一般采用上下两排辊的错位对压来实现。下排辊通常固定安装在左右墙板上 ,左右墙板要拼对加工其轴承孔 ,且间距要相同 ;上排辊要安装在一对滑块上 ,这对滑块也要拼对一起加工出各轴承孔 ,且轴承孔间距要相同 ;上排钢辊与滑块 的联接应采用调心轴承 ,以便左右滑块能作单独的上下调节。装配后要保证上下两排辊间的平行度要求 ,上排辊的滑块采用液压缸驱动 ,能快速下压和脱开。 展平 的效果是通过调节上排辊与下排辊之间的间隙量来完成。左右滑块相对下排辊的下压位置可单独微调 ,以调节上下两排辊对卷曲钢板的错位对压压力 ,同时保证两边的压力均匀和一致。下排辊一般要求都是主动的 ,以减小牵引时对钢板的摩擦阻力。 展平 机构也可以采用单独的电动机驱动机构 ,通过螺母和丝杆配合 ,点动电动机带动螺母转动从而提升滑块上的丝杆 ,实现左右两滑块的等速下压和脱离。 展平 时 ,展平 机 构的进出口必须要对钢板产生一定的拉力 ,才能更有效的 展平 ,所以在入口处设置了制动压辊机构 ,其下面的钢辊可采用制动器或弹簧摩擦盘来制动。 传动系统的设计要点 确保牵引、 展平 、过料、横切及送料的协调与同步是钢板卷材 展平 剪切机传动系统设计的核心技术。由于钢板卷材 展平 剪切机要求各传动部分传送钢材的线速度必须同步一致 ,因此牵引辊的运动参数是钢板卷材 展平 剪切机传动的主运动参数 ,其余各部分的运动线速度均应以此参数为设计依据 ,最终使各传动辊表面的设计线速度相同。而牵引辊的线速度一般根据客户对钢板的 展平 横切生产效率 的要求来确定。钢板卷材 展平 剪切机的生产运行速度一般采用无级变速控制 ,由大功率伺服调速电动机带动牵引辊和 展平 机构的所有下排辊、过料辊和送料辊 。 中原工学院毕业设计（论文）说明书 8 第 3 章 、 平行辊 展平 机 平行辊 展平 机属于连续性反复弯曲的 展平 设备，这种 展平 机克服了压力 展平 机断续工作的缺点，使 展平 效率成倍提高，使 展平 工序得以进人连续生产线。 平行辊 展平 机的工作原理 1 从压力 展平 机到辊式 展平 机在技术上完成一次较大的跨越，这个跨越的理论基础就是金属材料在较大弹塑性弯曲条件下，不管其原始弯曲程度有多大区别在弹复后所残留的弯曲程度差别会显著 减小，甚至会趋于一致。随着压弯程度的减小其弹复后的残留弯曲必然会一致趋近于零值而达到 展平 目的。因此平行辊 展平 机必须具备两个基本特征，第一是具有相当数量交错配置的 展平 辊以实现多次的反复弯曲 ;第二是压弯量可以调整，能实现 展平 所需要的压弯方案。符合这些基本要求的首创的 5 辊式矫真法示于图 在看来这是一种辊数最少的 展平 机，但在当时却被认为是多辊 展平 机。金属条材通过两排交错配置 展平 辊的辊缝时经受 3 次反复弯曲而被 展平 。其 展平 过程的理论分析可参 看图 中曲线代表工件的弯曲弯矩 的关系。它既包含弯矩与弯曲程度的关系，也包含弹复能力气湾曲程度的关系。当工件原始的最大弯曲用曲率比0C或 0C与 0C表示时，第一次压弯达到1于0C的原始弯曲增加一部分同向的弹性压弯 ;对于 0C的原始弯曲增加很大的反向弯曲，由0C到1 ;对于原始无弯曲部分即零曲率部分也压成1果当工件离开第 2辊之后三条压弯曲线 (M 一 C )皆需从与11、 及 O 处按弹性规律弹回到认及 O 处。原始的弯曲程度差为0C到0C，一次弯曲后残留弯曲程度差为从不仅表明新的弯曲状态已经由异向变为同向，而且弯曲程度也减少得十分显著。当工件行进到第 3 辊处用减小的压弯22C=01C）及02C(02C=01C)压成反弯。至于第一次残留的 的弯曲将一直处在两个边界值之间而不必讨论。当工件离开第 3 辊后两条曲线将由 2及 2 点弹回到二次弯曲后的残留弯曲程度差为减小，同时各自的弯曲程度也有显著的减小。 M 一 C 曲线的收敛性 (见残留曲率比方程式 )也表现在这里。当工件进入第 4 辊时，从03C(03C=02C)及03C(03C=02C)开始的两条 M 一 C 曲线与压弯量3 及 3 在工件走出该 展平 辊缝后，工件由 3及 3 弹复到点，若绝对值都不超过展平 质量允许范围，则为合格。从这个 展平 过程看，压弯量增大时残留量的差值减小 ;当压弯次数增加时残留量的差值也减小，递减量合适时残留量才能趋近于零值。 中原工学院毕业设计（论文）说明书 9 图 5辊展平与大变形压弯 这也说明 展平 过程必经的两个阶段，第一段是减少差值，第二阶段是消除残弯。也可以说是先统一 (残留弯曲 )后 展平 。当对 展平 精度要求提高时， 5 个辊 展平 后的残留弯曲往往满足不了要求。尤其在现代高强度材料迅速增多、甚至调质处理的材料也需 要 展平 的情况下。 5 个 展平 辊已经远不能满足精度要求。因此辊数逐渐由 5 增到 7及 8，进而又增到九及 11辊等。辊数增多之后使 展平 难度得到缓解，不必在前两次反弯中为了尽快达到先统一的目的而采取大压弯的措施。于是产生了逐步 展平法，即过去常说的小变形 展平 法。 参看图 7 辊 展平 辊系为例。首先按最大 的原始弯曲0C来确定其反弯 展平 所需之压弯曲率比11 一 C 曲线交于 a 点，由 a 点弹复时必须回到零点以即 O（0），一 D，以后的各压弯值 (2这样确定。于是0 一 C 曲线由 般没有塑性变形，必然弹回到0一次压弯弹复后的弯曲状态为 其进行第二次反弯所用的2平0。这个压弯值对于第一次已经 展平 的部位必将形成第二次压弯且与其 M 一 C 曲线交于 b 点。第二次弯曲后工件由 b 及 b 点弹复，0平 由 b 点回零，而压弯部分由 b 回到02C，第三次反弯要把其最大原始弯曲03C(03C=02C)展平 而压到 d 点，同时把已直的部分又压到 d 点，矫后弹复分别回到零点及04四次反弯时03平 。而由 e 点残留的04f 点并可以 展平 ，同时时已直部分被压到 般这个05达到了 展平 要求。这种 展平 方法在 5辊 展平 机上是做不到的。当然 展平 精度要求再提高时， 7个辊子也不够用，则需采用更多棍子 。 板材 展平 与型材 展平 有一定的差别，板材除在纵向垂直于板面的方位上有波浪弯之外还有横向的波浪弯，这两种波浪弯综合在一个板面上会形成较复杂的弯曲状态，如边部波浪弯和中中原工学院毕业设计（论文）说明书 10 部波浪弯，以及在幅宽较大的板面上还令有中偏 (偏衣或偏布 )波浪弯。后两种波浪都具有瓢曲形态，给板材 展平 增加很大困难。 现在，人们已认识到波浪弯产生的原因是弯曲处纤维受到其两侧短纤维的限制不得伸展，而形成凸凹形瓢曲之后，找到了用弯辊法 展平 波浪弯的途径。即在板材波浪部位的 展平 辊的支承辊不加压力，而在平直部位的 展平 辊的支承辊加大压力使该部位的板材产生较大弯曲，结果会使原来的长纤维处在压缩状态，使原来的短纤维处在拉伸状态，如此反复多次将逐渐消除波浪弯曲。但是，这一过程比较缓慢，常常需要较多的辊数，如 11辊及 1辊等 ;板材越薄辊数越要增多，如 17 辊及 19辊，甚至更多辊数，如 21及 23辊等。辊数增多及辊径减小使各辊压下量的调整已无法单独进行，从而采取集体倾斜式的调整方法。 :这就自然形成为线性递减压下的 展平 方式。虽然它与残留弯曲，的收敛规律不完全一致，但辊数增多可使每次压弯与弹复之间的误 差值经过多次缩小之后而趋近于零值，同样达到 展平 目的。现将这种线性递减的压弯方式，示于图 3又可以集体倾斜。 图 七辊展平与小变形压弯 展平法； 图 辊展平与线性递减压弯 中原工学院毕业设计（论文）说明书 11 平行辊 展平 机的参数计算 结构参数计算 (1）棍系与棍数 平行辊 展平 机发展历史较长，辊系结构形式很多。几主要与用途有关 ;其次也与展平 质量要求有关。这里首先介绍几种过去的典型辊系，示于 图 系。是上辊组平行升降的辊系，主要用于热矫厚板、粗矫板材和 在展卷机后平整带材等工作。辊萦 b 比 a 有所改进。两端辊单独调整，有利于中间各辊加大压下，也有利于两端辊的咬入及提高疥直质量，主要用子热矫板材。它用于冷矫时相当于 5 辊 展平 机，但中间各辊等于增加反复弯曲次数，提高了统一残留弯曲的能力，使最后一辊的 展平 效果更稳定。辊系 c 是一种灵活性较大的多用途辊系、上辊可以调成平行升降，单向倾斜和双向倾斜等形式。 1）小变形逐步 展平 法所需辊数从图 分析中已经可以看到用五次弯曲即用 7 辊 展平 机可使残留弯曲变得很小。现在再作定量的讨论，以比较难矫的菱形断面为例，其 展平 曲 率比方程式可参照式 1一 46 写出为 M =2 201/ 30式所代表的 0关系曲线示于图 比 )找到最小变形所需之 展平 曲率 (比 )。由于一根条材上各部位的原始曲率不同，必须先把最大的 0C 值 展平 ，而同时又会把最小的 0C 值 ( 0C =o)压弯变成下一次 展平 的对象即新的最大 0C 值。如此逐步进行 展平 ，直到最后达到允许残留弯曲时便完成了 展平工作。其间所需辊数就是理论辊数。在这一计算过程中，首先需算出的是压弯曲率(比 ); 其次需算出的是残留曲率 (比 )，即 展平 部位经第二次压弯所残留的曲率 (比 )，其表达式为 图 7 种典型辊系 中原工学院毕业设计（论文）说明书 12 0C 2（ 3 这个 C。与 关系用曲线表 示于图 两条曲线便可定量的计算辊数。 例如原始0C=土 5，第一次反弯将其中 +5在第二次反弯时展平 。两次所用之1图 3刃曲线查知 )。此时的残留值02C=由图 2C=法查知第三次反弯的，即依33C=,次查知第四次反弯的44C=,05C。查知第五次反弯之55C=在停下来计算一下与05C、相对应的残留挠度值。由于菱形断面的弹性极限曲率为 3 1422448E I E 图 菱形条材的0线 中原工学院毕业设计（论文）说明书 13 式中 他符号。 E（ 弹性模数 )及1(弹性极限 )与断面无关，故上式可适用一切对称断面 (圆形断面 H=D)。第五次反弯后残留曲率为 110 3 1 0 3 2 0 . 0 20 . 0 1A A C E H E H 由于 7辊 展平 机多用于大 中型材 展平 ，若按较小断面 H=40=1000难 展平 的条件 )来计算 : 13 0 . 0 2 1 0 0 0 = 0 . 0 0 0 0 2 4 m （ 206000 ） 与此303 311 4 1 6 6 6 . 70 . 0 0 0 0 2 4c 每米长工件的相应挠度为 2233( 5 0 0 )c o o 所以 2203 4 1 6 6 6 7 ( 4 1 6 6 6 7 ) 5 0 0 0 . 3 /m m m 目前大中型材 展平 一级品的标准为 0=1mm/m (2)棍径、棍距与棍长 主要任务是使工件得到 展平 所需曲率的压弯， 展平 辊的主要任务是使工件得还需考虑咬入条件和强度上的需要其次， 展平 所需压弯曲率要明显大于弹性极限曲率图 菱形条材平直部分的0线 中原工学院毕业设计（论文）说明书 14 (1A)，其增大的倍数与工件材质和断面有关，如一般强度且强化特性较小的矩形类断面所用的曲率倍数为 3H与内高 ( 1H )之比值。由于压弯曲率比 ( 1C )相当于压弯曲率 ( 与弹性极限曲率 ( 之比，即上述的 展平 曲率所用的倍数。因此，用各种 便可算出 展平 曲率，用其反数便是 展平 曲率半径，即由 1A 出 展平 辊半径为 1111 2j W w C A C 展平 辊直径为 112 此式中 值在前面已大致分成 3种情况赋值为 : 断面集中形 (菱、圆形等断而 )： 45 断面均匀形 (方、矩形等断面 ): 34 断面集边形 (工字、管形等断面 : H/ 1H = 从工件的材质来分，强度越高，强化特性越大者 值要偏大。结合实际情况考察上式 1D 值时可以得知在 H 1D 值很小，这在结构上难以安排，强度上难以允许。这也说明用辊式 展平 机 展平 极薄板是比较困难的，同时也说明对板材 展平来说辊径越小越好。 为了同其他限制辊径的条件作比较 ,引用单位厚度的辊径值 1D /H，并用钢材的 E=2060004来表示时可得 : 此式的 最大值，它与的关系用 对数坐标表示在图 3上部为不能 展平 区，其下部为可以 展平 区。 112006000 5 1 5 0 0 /4中原工学院毕业设计（论文）说明书 15 单位厚度辊径值关系 所以 m i （ 3式的与1的关系表示为图 3该线下部为表面易损区，其上部为安全区，可以使用。故与线之间为安全 展平 区。 中原工学院毕业设计（论文）说明书 16 参数计算 辊数 的确定 辊子的根数根据整形所需的质量选择，在 中等及厚板料的校平机中，辊子的根数采用 5 当校平机所产生的扭矩等于或大于消耗在 展平 板材的曲皱、再弯曲、克服辊轴与板的滚动摩擦以及辊子轴颈的摩擦阻力时，即要求： 01m a 32 011/ 式中， =1+006k ； 0 30; 3A : 180,45#: 120;轧件：f= =d/D=根据经验，选取展平辊数为 11. 展平辊的直径选取为 d=130460v 2 2 3 . 1 4 0 . 6 5 0 . 6 2 m / 主要参数的验算 根据使用 要求，选择了辊轴的节距、直径和辊数后，必须先计算出校正板材所需的扭矩、辊子上的压力、传动功率等。利用所得的数据，验算校正辊的强度、选择电机的功率、核算轴承的寿命。在确定了主要参数后，再具体地进行设计。 板材所需的扭矩 在校正板材的过程中，一部分功率消耗在塑性变形上，其中弹性变形所消耗的功率约为塑性变形的 %10%15。 在辊式校平 中，为完成塑性变形所需要的扭矩按下式确定： 2 121 24 中原工学院毕业设计（论文）说明书 17 式中， 为板材厚度； 为板材屈服极限； 校平机辊子上的压力 根据弯曲板材的外力（压力 P）力矩同内力力矩（ M和平衡条件来确定作用于辊子上的的压力。 弹性弯曲时的内力矩为： 5 0 0 2 4= = 6 6 6 . 7 N m M 塑性弯曲时的内力矩为： = 10000 N 取前三个辊子（ 从第二个辊子开始）上的力矩为 2M = 3M = 4M = ；后三个辊子（从倒数第二个辊子开始）上的力矩为 2= 3= 4=M ，除第一个和最后一个辊子之外，其余辊子上的力矩取中间值。 MP t ； MP t MP t 2n MP t ， 1 6n MP t 2 8n MP t 中间辊子上的压力取 3P 和 2的平均值，作用于所有辊子上的压力总和（当 n 6时）为 : 2 2 B 5 5 0 0 2 4P ( n - 2 ) = 1 1 - 2 = 3 6 9 2 N3 t 6 6 5 （ ）式中， T 为板材屈服极限； 为板材厚 中原工学院毕业设计（论文）说明书 18 度； 传动功率的确定 式中， 1M 为矫正力矩； 2M 为板材对棍子的滚动摩擦力矩； 3M 为消耗于辊子支撑的摩擦力矩； 为传动效率。 2 11 21 24 =m 2 85= 3 6 9 2 0 . 3 = 2 3 5 3 6 . 522 3 85= 3 6 9 2 0 . 1 = 7 8 4 5 . 522dM p f 式中， 为辊子对板材的滚动摩擦系数； 动轴承取 f= 校正辊强度的验算 各种校平机出入口间隙的设置 方法都类似，通常入口间隙设得比较小，出口间隙大致达到板材厚度，所以只要对受力较大的第二个工作辊辊颈的扭转和第三个支承辊的弯曲及轴承寿命进行验算。如图 6所示。 在同一排上有二个支承辊时，把工作辊看作一连续梁，支持在支承辊辊身二端的四个点上，支承辊每个支点上的反力等于集中力。 2 25 0 0 2 40 . 4 5 2 4 665T BR t 31 2 3= 0 . 8 5 0 . 9 9 5 = 0 . 8 3 70 . 6 21 9 . 6 ( ) 1 9 . 6 7 8 3 5 . 5 + 2 3 5 3 6 . 5 + 7 8 4 5 . 51 3 0 0 . 8 3 7= 9 8 1 4 W = 9 . 8 1 4 K M （ 5 ）中原工学院毕业设计（论文）说明书 19 第 4 章、电动机及减速器的选择 : 电动机的选择 电动机选择的一般原则： (1)选择在结构卜与所处环境条件相适应的电动机，如根据使用场合的环境条件选用相适应 的防护方式及冷却方式的电动机。 (2)选择电动机应满足牛产机械听提出的各种机械特性要求。如速度、速反的稳定性、速度的调节以及启动、制动时间等。 (3)选择电动机的功率能被允分利用，防止 马拉小车”的现象。通过计算确定出合适的电动机功率，使设备需求的功率与被选电动机的功率相接近。 (4)所选择的电动机的可靠性高并且便于维护。 (5)互换性能要好，一般情况尽景选择标准电动机。 (6)练合考虑电动机的极数和和电压等级，使，电动机在高效率、低损耗状态下可靠运行。 电动机选择与计算 由手册查得 带传动的传递效率为 动轴承的传递效率为 此可计算出电动机的输出功率 0129 . 8 1 4P 1 1 . 7 30 . 8 3 7P 式中：0P 展平率 1 带轮的传递效率； 2 滚动轴承的传递效率。 中原工学院毕业设计（论文）说明书 20 由输出功率可选择 额定功率为 15定转速为1460r/ 圆弧蜗杆减速器的选择 特点：（ 1）机械结构紧凑，体积外形 轻巧、小型高效 （ 2）热交换性能好、散热快 （ 3）安装简易、灵活轻捷、性能优越、易于维护检修。 （ 4）传动平稳，噪音小、经久耐用。 （ 5）输出扭矩越大 （ 6）适应性强，安全性大。 传动比计算： i=n1/460/6 159 5 5 0 9 5 5 0 1460md n Nm 选择的蜗杆 减速器型号为： 80 原工学院毕业设计（论文）说明书 21 第 5 章、变速箱设计参数 变 速箱 铸造箱体的主要结构尺寸 名称 减速器型式及尺寸关系 箱体材料 座壁厚 =25盖壁厚11=10脚螺 栓 直径及数目 0; n=8 箱盖，箱座联接螺栓直径 轴承端盖螺钉直径 ;钉数目 3 轴承端盖外径 50 轮外圆与箱内壁间距离 30轮轮毂端面与箱内壁距离 10 变速箱的功能 丛蜗轮轮蜗杆减速器输出轴输出地速度只有一个轴转动。但是作为展平机的
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