文档包括:
说明书一份，44页。20300字。
任务书一份。
开题报告一份。
文献综述一份。
图纸共5张，如下所示
A0-二辊矫直机(总装图).dwg
A0-箱体.dwg
A0-部件图.dwg
A1-上矫直辊.dwg
A1-下矫直辊.dwg
目 录
中文摘要 I
英文摘要 II
1 绪 论 1
1.1设计课题背景 1
1.2设计依据 1
1.3矫直设备的发展概况 1
1.4分类及工作原理 3
1.4.1 压力矫直机 3
1.4.2辊式矫直机 3
1.4.3 斜辊式矫直机 3
1.4.4拉伸矫直机 3
1.4.5拉伸弯曲矫直机 4
2 钢材矫直理论 1
2.1“ 矫直”的定义 1
2.2反弯矫直的基本原理 1
3二辊滚光矫直机的工作原理 4
3.1二辊滚光矫直机的简介 4
3.2二辊滚光矫直机的工作原理 4
3.3设计二辊滚光矫直机所涉及到的主要参数 10
3.4国内外现在生产这种矫直机的厂家 11
4二辊滚光矫直机力能参数计算 12
4.1矫直力的计算 12
4.1.1求导程t 12
4.1.2求弹性极限弯矩Mmax 13
4.1.3求倾角： 13
4.1.4轴承承受力的总和 14
4.2 二辊滚光矫直机功率计算 14
4.2.1轴承的消耗功率 14
4.2.2滑动摩擦的消耗功率 14
4.2.3滚动摩擦的消耗功率 14
4.2.4塑性弯曲变形的消耗功率 15
4.2.5消耗总功率 15
4.3电机驱动功率 12
4.4关于机架、机座及轴承盖的设计 15
5二辊滚光矫直机辊系设计 18
5.1矫直辊的组成 18
5.2.矫直辊材料 18
5.3矫直辊尺寸计算 19
5.4矫直速度计算 20
5.5矫直辊强度计算 21
5.6轴承的寿命校核 23
6二辊滚光矫直机传动装置的选择及液压过载保护 25
6.1二辊滚光矫直机传动装置的选择 25
6.1.1矫直机主传动装置的组成 25
6.1.2矫直机主传动装置类型 25
6.1.3万向连接轴 25
6.1.4联接轴的总体的配置及其平衡装置 26
6.1.5主减速机 27
6.2二辊滚光矫直机的液压过载保护装置 28
7二辊滚光矫直机的安装与维护 30
7.1二辊滚光矫直机的安装 30
7.1.1基础 30
7.1.2设置安装基准 30
7.1.3设置垫板 30
7.1.4矫直机的吊装、找正、找平、找标高 31
7.1.5二次灌浆 31
7.1.6试运转 31
7.2二辊滚光矫直机的维护 31
7.2.1二辊滚光矫直机的维护和修理制度 31
7.2.2二辊滚光矫直机的润滑 32
8总结 34
9致谢 35
10参考文献 36
摘 要
随着科技的进步，人们对棒材的需求量越来越大、对其精度要求也越来越高，以前人们采用平行辊矫直机矫直管、棒等圆形断面条材，圆材在矫直过程中容易产生自转现象，并且只能矫直圆材垂直于辊轴的纵向剖面上的弯曲。在这种情况下斜二辊矫直机的问世解决了以前平行辊矫直机所解决不了的棒材、管材的矫直问题，在这种情况下，我们对二辊滚光矫直机进行设计。
本文重点对钢材矫直工艺及工作原理，斜辊矫直机的工作原理、特点、结构等进行了介绍，同时对二辊棒材矫直机力能参数的计算进行了分析，提出了本次设计二辊棒材矫直机的基本思路。矫直机的机架、机座、传动等部分设计不属于本次设计的重点，所以在这里只是作了简单的介绍，但是由于时间比较仓促，本文对矫直机的液压压下装置、矫直机的安装与维护没有做出详尽的介绍，限于本人的水平，文中有误漏之出，还请批评指正。
关键词：棒材 矫直工艺 二辊棒材矫直机 矫直力能参数
ABSTRACT
With the advancement of technology, people's growing demand for the bar, its accuracy is also getting higher and higher, before people parallel roller leveler straightening tubes, rods and other circular cross-section of the build, round-wood in hand Direct the process of rotation is easy to produce, and only straightening roundwood roll axis perpendicular to the longitudinal section on the bend. In this case the ramp roll straightening machine resolved before the advent of parallel roll straightening machine can not be resolved by the bar, pipe straightening of the problem, in this case, we design roll on the roller-straightening machine.
The steel straightening process and working principle, ramps roll straightening machine works, characteristics, such as the structure was introduced, while two of the roll bar straightening machine can be calculated parameters of an analysis of the proposed The design of the roll bar leveler of the basic ideas. Straightening machine rack, engine, transmission and other parts of the design are not the focus of this design, so here is a brief introduction, but because of the time hasty comparison, the paper leveler of the hydraulic pressure devices, Straightening machine installation and maintenance have not made detailed introduction, I am limited to the level of error in the text of a leak, also invited criticism correction.
Key words: bars；Straightening process；the two roll bar straightening machine；straightening of the power parameters
设计（论文）的主要内容：
（一）设计参数：
1. 矫直棒材规格：Ф20—Ф90
2. 矫直棒材材料：合结钢、不锈钢（бs=1200N/mm2）
3.棒材原始曲率：≦0.4%（mm/m）
4.矫直后直度：0.05%（mm/m）
5.棒材原始表面：Ra3.2
6.棒材矫直后表面：Ra0.8
7.最大矫直速度：3~30m/min
8.最大矫直力：300KN
9.采用液压过载保护
10.采用循环润滑与循环冷却
11.自动上下料
（二）整机设计、润滑系统选型设计、整机设备安装与维护方案制定
设计（论文）任务要求：
滚光矫直机力能参数计算与结构设计、润滑系统选型设计。具体要求如下：
1.进行相关资料查阅，完成文献综述，英文资料翻译，完成开题报告
2.进行总体方案论证及选型，主要理论参数计算与优化
3.采用计算机绘图完成总机装配图、辊系装配图
4.完成15000字左右的设计说明书
5.答辩
主要参考文献（由指导教师指定）：
[1]崔甫．矫之技术与矫直原理：冶金工业出版社，2005年4月（第二版）
[2] 濮良贵．机械设计：高等教育出版社，2001年6月（第七版）
[3] 刘鸿文．材料力学 ： 高等教育出版社，2004年1月（第四版）
[4] 刘建臣． AutoCAD2004中文版 ：国防工业出版社，2004年1月
[5] 邹家祥．轧钢机械：冶金工业出版社，2000年2月（第三版）
[6] 王章忠．机械工程材料：机械工业出版社，2006年1月（第一版）
[7] 李坤．机械维护与安装：化学工业出版社，2004年2月
[8] 刘延俊．液压与气压传动 ：机械工业出版社，2007年2月（第二版）
[9] 王春行．液压控制系统：机械工业出版社，2007年8月（第一版）
[10] 罗振才．冶金机械设计方法：冶金工业出版社，1993年4月
[11] 唐金松．简明机械设计手册：上海科技出版社，1992年6月
[12] 摩檫摩损与润滑 ：石油工业出版社
[13] 石洪卫．冶金管理杂志 ：冶金管理杂志出版社，2008年1月
[14] 汪学瑶．特殊钢杂志：特殊钢杂志出版社，2008年2月
[15] 李茂基.轧钢机械[M]北京：冶金工业出版社，1998年
毕业设计(论文)开题报告
1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析
(1)棒材矫直机设计的目的和意义
金属棒材在轧制、加热、运输等各种加工过程中常常产生不同程度的弯曲、歪扭等塑性变形或内部残余应力；目前冶金市场上对金属棒材的成品精度要求也越来越高，因此轧制矫直设备在工厂中应用越来越普遍，对矫直设备的自动控制要求也越来越高。
（2）棒材矫直机国内外研究现状分析
长期以来，压力矫直机因弯曲由人工检测，压弯量人为设定不够准确，全过程都靠手工操作，效率低，矫直精度全凭操作者经验来决定等缺点，一直作为一种补充矫直设备来使用。压力矫直必须检测工件的原始弯曲，测量弯曲量、确定最佳矫直点、设定压弯量。由于缺少可靠的检测手段和认识上的一些人为因素，以前这些工作只能靠人工来完成。因此以前的压力矫直机有以下缺点：弯曲人工检测、压弯量人工设定不够准确，效率低，矫直精度全凭操作者经验来决定，降低了生产效率。
随着机械工业和国民经济各部门生产的发展和技术进步,对钢材产品质量的要求越来越高。矫直是轧制生产中不可缺少的重要工序,对于轧件来讲,矫直主要用于解决轧件的弯曲、歪扭等塑性变形或内部残余应力。矫直机的结构参数和力能参数是设计和使用矫直机的主要依据,参数的合理与否,直接影响矫直机的使用性能。相对一定的矫直条件和矫直精度要求,存在着最少弯曲次数允许值,虽然增加弯曲次数可提高矫直精度,但机体的尺寸、重量、加工、维护及能耗等都相应有所增加,因此有必要确定矫直轧件所需的最佳弯曲次数。
国际上运用计算机、液压控制技术，实现了压力矫直的自动化、智能化，使压力矫直机得以融入连铸或锻造生产线，成为在线设备。使生产效率得到了大大的提高。
二辊矫直机是斜辊矫直机的一种, 但其工作原理在斜辊矫直机中独具特点,如图1 所示： 在多斜辊矫直机出现前后,人们创造出了二斜辊矫直机,它的矫直功能来自于辊形的凹凸变化，它是以矫直短圆材的独特性能而受到重视,并填补了这种矫直机的空白， 它又以能矫直圆材两端和能压光圆材表面( 辊子斜角很小时)而得到不断发展。
图1二辊矫直机示意图
二辊棒材矫直机由于矫直精度高、造价低，可矫直轻中型棒材、管材，在治金工业和机械制造业中有广泛应用。现在在我国国内中信重型机械公司洛阳矿山厂、无锡西漳液压机械厂等很多厂家。而国外如英国的布朗克斯公司、维柯公司及罗伯运（R0一BETSON)公司；法国的I)MS公司及艾梯巴尔(ErllBAR)公司：德国的索林坚(sOLINGEN)公司和斯兰特(sIAN7、)公司；美国的萨顿(sL~TION)公司；日本的川副机械公司；前苏联的基洛夫机床广等。可以生产这种斜二辊辊矫直机。
毕业设计(论文)开题报告
2.本课题的任务、重点内容、实现途径
设计（论文）的主要内容：
（一）设计参数：
1. 矫直棒材规格：Ф20—Ф90
2. 矫直棒材材料：合结钢、不锈钢（бs=1200N/mm2）
3.棒材原始曲率：≦0.4%（mm/m）
4.矫直后直度：0.05%（mm/m）
5.棒材原始表面：Ra3.2
6.棒材矫直后表面：Ra0.8
7.最大矫直速度：3~30m/min
8.最大矫直力：300KN
9.采用液压过载保护
10.采用循环润滑与循环冷却
11.自动上下料
（二）整机设计、润滑系统选型设计、整机设备安装与维护方案制定
设计（论文）任务要求：
滚光矫直机力能参数计算与结构设计、润滑系统选型设计。具体要求如下：
1.进行相关资料查阅，完成文献综述，英文资料翻译，完成开题报告
2.进行总体方案论证及选型，主要理论参数计算与优化
3.采用计算机绘图完成总机装配图、辊系装配图
4.完成15000字左右的设计说明书
5.答辩
（三）实现途径
对于如何实现棒材的直度和滚光表面：
以前人们采用平行辊矫直机矫直管、棒等圆形断面条材，但是平行辊矫直机在矫直管、棒等圆形断面条材时存在两个致命的缺点：
第一：平行辊矫直机只能矫直圆材垂直于辊轴的纵向剖面上的弯曲。若矫直其他各方位的纵向剖面的弯曲常需要进行多次的变方位的矫三过程；
第二，圆材在矫直过程中容易产生自转现象，不仅达不到矫直目的，反而要产生严重的螺旋形弯曲(俗称麻花弯)，使产品报废。
究其原因，前者是圆材弯曲具有全方位的特性，在矫直某一纵向剖面时对与其垂直的纵向剖面无矫直能力，即对侧向弯曲不能矫直。后者乃系偏心压弯条件下辊子对圆材压力将构成对圆材轴向转矩，当这种转矩超过辊面与圆材之间的摩擦转矩时，圆材便三立生自转。而自转一旦产生便将连续不断。由自转形成的螺旋弯曲也将越转越严重。
所以我们这里采用二辊棒材矫直机矫直，工作辊的上辊为凹辊，下辊为凸辊，上下辊均为传动辊，辊子的角度和高度调整是电动的，辊子两侧有导板，导板用液压缸打开和锁紧。利用二辊的弧度、刚度以及两辊之间的倾角来控制棒材轧件，来达到矫直和滚光的目的。
对于如何实现液压过载保护及其润滑：
液压系统是控制工作辊不可缺少的重要组成部分。它不仅为执行元件提供动力，同时也控制各执行元件的动作，使各执行元件按设定的程序运行。由于液压系统在国内已很成熟，在此我们采用液压控制系统来控制工作辊以提高矫直精度，同时利用液压系统实现过载保护：
1) 主控系统采用插装式逻辑锥阀控制，并通过功能元件来调节主阀芯的开启时间及速度，以满足大流量、快速、无冲击、噪音小的要求。为了保证控制阀的质量及其可靠性，先导阀等采用力士乐的产品；
2) 主缸、侧缸均有高压卸荷功能，减小液压冲击，保证压机运行平稳，振动小。
3) 为防止压机工作过程中压力失控或考虑某些机械零部件的安全性，该系统采用压力传感器及溢流阀联合使用， 对主、侧缸进行限压保护。
润滑采用循环润滑与循环冷却。
对于如何实现自动上下料：
1． 上料机构：
上料机构由升降式台架，对齐辊道，步进运输机组成。
步进运输机由油缸驱动升降；电机减速机驱动齿轮齿条副平移，电机变频控制，可以实现棒料的平稳、快速、无冲击运输。可以提高设备运行的稳定性，延长设备使用寿命。
2． 送料小车：
送料小车可以夹持棒料，实现棒料前进、后退、旋转等动作。配合检测系统可以对棒料实施三维扫描。棒料夹持采用三爪自动夹盘装置，旋转由电机减速机驱动齿轮副带动卡盘旋转，小车行走由电机减速机驱动链轮链条牵动小车运动。
3． 出料系统：
出料系统由步进运输机、出料辊道组成。步进运输机与上料机构相同。出料辊采用弹性浮动辊。可以防止矫直时辊道因承压而被压坏。
3. 预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施
(1) 预计可能遇到的困难:
1）矫直的轧件可能达不到题目的要求精度问题；
2）液压传动系统的设计、高温恶劣环境下液压传动系统的泄露问题；
3） 参数的计算过于复杂以及润滑、自动上下料等问题 。
(2) 提出解决问题的方法和措施
1）可以提高工作辊的刚度、调整工作辊的倾角、调整工作辊的弧度；
2）对液压系统进行优化设计，合理选择液压油，做好密封和日常维护工作，防止或减少液压油的泄露；
3）对于参数设计采用计算机辅助建立数学模型、采用高质量润滑油和运用液压系统控制运输机，出料轨道。
毕业设计(论文)开题报告
4.完成本课题所需的工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法
（一）工具书
[1]崔甫．矫之技术与矫直原理：冶金工业出版社，2005年4月（第二版）
[2] 濮良贵．机械设计：高等教育出版社，2001年6月（第七版）
[3] 刘鸿文．材料力学 ： 高等教育出版社，2004年1月（第四版）
[4] 刘建臣． AutoCAD2004中文版 ：国防工业出版社，2004年1月
[5] 邹家祥．轧钢机械：冶金工业出版社，2000年2月（第三版）
[6] 王章忠．机械工程材料：机械工业出版社，2006年1月（第一版）
[7] 李坤．机械维护与安装：化学工业出版社，2004年2月
[8] 刘延俊．液压与气压传动 ：机械工业出版社，2007年2月（第二版）
[9] 王春行．液压控制系统：机械工业出版社，2007年8月（第一版）
[10] 罗振才．冶金机械设计方法：冶金工业出版社，1993年4月
[11] 唐金松．简明机械设计手册：上海科技出版社，1992年6月
[12]．摩檫摩损与润滑 ：石油工业出版社
[13] 石洪卫．冶金管理杂志 ：冶金管理杂志出版社，2008年1月
[14] 汪学瑶．特殊钢杂志：特殊钢杂志出版社，2008年2月
[15] 李茂基.轧钢机械[M]北京：冶金工业出版社，1998
（二）解决方法：
1.计算机：运用计算机画CAD图、处理一些相关文献资料以及计算一些相关数。
2.工具书：首先是老师为我提供了很多关于轧钢机械、矫直与矫直原理等方面的书籍。在此之外，还可以通过在学校图书馆以及通过网络搜索出相关的资料，丰富自己的理论知识。为自己的课题研究提供所需要的信息。
5.进度计划（或工作方案分析）
2月24日—3月07日：查阅相关资料，确定设计思路，完成开题报告和文献综述。
3月08日—3月14日：完成相关文献的外文翻译。
3月15日—3月31日：完成本次课题研究的相关设计计算。
4月01日—4月30日：完成所要求的零件图、装配图。
5月01日—5月31日：进一步完善本次课题的其他工作，准备答辩。
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