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YX35 125 750 波纹 成型 工艺 专机 设计 CAD 开题

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YX35-125-750波纹瓦成型工艺及专机设计-滚压成型机含4张CAD图带开题,YX35,125,750,波纹,成型,工艺,专机,设计,CAD,开题

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设计 任务书 学院 系 专业 级 班学 号 学生 指导教师 毕业设计题目 YX35-125-750波纹瓦 成型工艺及专机设计 毕业设计（工作内容与基本要求（目标、任务、途径、方法，应掌握的原始资料（数据）、参考资料（文献）以及设计技术要求、注意事项等）一、设计技术要求、原始资料（数据）、参考资料（文献）通过实习调研搜集资料，运用所学知识，并借助CAD等绘图软件，针对指定的彩板瓦，编制成型工艺并设计一台针对该产品的滚压成型机。该机必须满足以下要求：1：原材料为彩色或镀锌板卷，宽度1000mm，厚度0.5mm-1mm 2：波纹瓦成型高度为35mm,间距125mm，倾角45，顶宽29mm(参考零件图)3：成型最小长度不小于1000mm, 最大长度不限，4：生产速度不小于10m/min，5：成型后不能产生翘曲扭转等现象，6：成型后表面涂层不能有划伤。在做本课题时，需要查阅机械原理，机械设计，滚压成型设计手册，机械设计手册1-5卷等相关资料。二、设计目标与任务1.查阅文献资料12种以上，外文资料不少于两篇。写出3000字以上的文献综述，单独装订成册。2.翻译外文科技资料，不少于3000汉字，单独装订成册。3.完成开题报告，填写开题报告表。4.编制成型工艺，拟定成型机结构原理，完成成型机结构设计及强度计算等。5. 成型花纹展开图一张A1， 成型机器装配图1张A0辊轮轴零件装配图1张A0 机架装配图1张 A16.编写摘要，英中文完全对照，中文不少于300字。7.编写设计说明书，不少于8000字符。三、时间安排1-4 周 完成开题报告、文献翻译、文献综述及总体方案设计5-10 周 完成总体设计、完成部分机构的装配图及部分零件图并撰写说明书10-11 周 修改论文、资格审查等12 周 毕业答辩毕业设计时间： 2012 年 02 月 13 日至 2012 年 05 月 15 日计划答辩时 间： 2012 年 05 月 19 日专业（教研室）审批意见：审批人签名： 设计开题报告表课题名称YX35-125-750波纹瓦成型工艺及专机设计课题来源课题类型AX指导教师学生姓名专 业化学 号一、调研资料的准备主要针对轻钢结构企业提出的设计要求:包括生产效率不小于10m/min,生产宽度750mm、成型最小长度1000mm,最大长度无限定，表面无压痕和划伤、无扭曲、翘曲等缺陷的屋面彩板瓦。根据这些要求结合产品图纸设计一台滚压成型设备。二、设计的目的与要求 毕业设计是大学教学中最后一个实践性教学环节，通过该设计过程，可以检验学生所学的知识，同时培养学生处理工程中实际问题的能力，因此意义特别重大。 编制压扣件工艺规程，根据所确定的工艺规程进行相应的模具的方案设计、总体设计及其主要零部件设计，绘制模具总装图及主要零部件图等图纸。 三、设计的思路与预期成果 1、设计思路（1）：根据零件形状分析成型过程，制订成型工艺，计算滚道数，每道滚的升角，并画出花型展开图。（2）：根据花型展开图确定滚轮的布置方式，传动方式，调节方法，上下料形式等，画出整机装配图。（3）：绘制斜滚轮部装图，部分滚轮零件图，部分轴类零件图。 2、预期的成果（1）完成文献综述一篇，不少与3000字，与专业相关的英文翻译一篇，不少于3000字 （2）完成内容与字数都不少于规定量的毕业设计说明书一份（3）绘制装配图，部分零件图（4）刻录包含本次设计的所有内容的光盘一张四、任务完成的阶段内容及时间安排 1周2周 收集设计资料并完成开题报告 3周4周 完成英文资料翻译并写出文献综述 5周6周 进行总体设计和部分零部件的选择与设计 7周10周 绘制装配图和部分零件图、编写毕业设计说明书 11周 修改整理，准备答辩五、完成设计（论文）所具备的条件因素 本人已修完机械设计、机械制图、液压与气压传动、金属工艺学、机械制造技术基础、冲压成型工艺与模具设计、冷冲模课程设计与毕业设计指导等课程，借助图书馆的相关文献资料，以及相关的网络等资源。指导教师签名： 日期： 课题来源：（1）教师拟订；（2）学生建议；（3）企业和社会征集；（4）科研单位提供课题类型：（1）A工程设计（艺术设计）；B技术开发；C软件工程；D理论研究；E调研报告 （2）X真实课题；Y模拟课题；Z虚拟课题要求（1）、（2）均要填，如AY、BX等。 YX35-125-750波纹瓦成型工艺及专机设计摘 要 板料滚压成型通用于等断面制件的大批量生产。由于使用多对辊连续成型，可以滚制出许多壁薄、质轻、刚度大而且断面形状复杂的制件型材。加上顺序滚压过程中可以与冲洗、起状、卷筒、焊接等多种工艺装置连动，形成流水作业，故生产效率极高，成本低廉，是现代加工制品中广泛应用和大力推广的特种工艺加工方法。如自行车钢圈的生产，波纹钢的生产以及国外广为应用的不锈钢的生产。关键词： 滚压成型 加工条件 成型顺序 YX-35-125-750 MOIRE TILE FORMING TECHNOLOGYAND THIS SPECIAL MACHINES DESIGNAbstractSummary sheet roll forming section are common to other parts of the high-volume production. More on the use of a continuous roll forming, you can roll the system out of many thin-walled, light weight, rigidity and complexity of section shape of the workpiece profile. The order of the rolling process can be coupled with the wash, from the shape, rolls, welding, and other technology devices linked to form a routine, and therefore high efficiency, low cost, is widely used in modern processing products, and vigorously promoted special craft processing methods. Such as the production of bicycle rims, corrugated steel production, and widely used abroad, the production of stainless steel window frames.Key words: roll forming ，processing conditions，forming sequence 目 录1 绪论11.1 滚压成型工艺历史及其发展现状11.2 冷弯成型21.3 滚压成型的产品21.4 滚压成型用材料31.5 滚压成型的应用32 滚压成型工艺设计思路及方案选定52.1 滚压成型的特点52.2 滚压成形原理62.3 加工条件62.3.1 加工前表面62.3.2 加工前尺寸72.3.3 润滑和清洗72.3.4 加工部分的壁厚72.3.5 加工部分的硬度82.3.6 转速和进给量82.4 滚压成型设备82.5 辊轮设计82.5.1 制作形状82.5.2 花型展开图92.5.3 成型直边角度92.5.4 导向线的确定103 成型方案的选定123.1 辊轮组数的选定123.1.1 方案一123.1.2 方案二133.2 辊轮直径的确定154 电动机和减速器的选择174.1 计算成型力及成型扭矩174.2 电机的选择234.3 减速机的选择235 传动链的设计245.1 辊轮轴之间的链传动设计245.2 减速器与主轴之间的链传动266 传动齿轮的设计校核297 传动轴的设计校核347.1 第一根轴的设计校核347.2 主传动轴的设计校核358 轴承和键的选择与校核388.1 轴承的选用及校核388.2 键的选用及校核38结论39致 谢40参考文献41绪论1.1滚压成型工艺历史及其发展现状滚压加工是将高硬度且光滑的滚柱与金属表面滚压接触，使其表面层发生局部微量的塑性变形后得到改善表面粗糙度的塑性加工法的一种。滚压加工是用滚柱滚压金属表面，将表面凸起部分碾平,而使凹陷部分隆起，加工成平滑如镜的表面。与切削加工不同，是一种塑性加工。被滚压加工的工件不仅表面粗糙度瞬间就可以达到Ry0.1-0.8m，而且加工面硬化后其耐磨性得到提高的同时疲劳强度也增加了30%等具有切削加工中无法得到的优点。由于可简单地并且低成本地进行零部件的超精密加工，日益被以汽车产业为首的精密机械，化学，家电等产业广泛采用，发挥了很大的优势。滚压成型工艺主要是靠材料的塑性移动滚压加工成各种形状复杂的轴杆、阀门芯和特殊紧固件等产品。滚压变形是线接触，连续逐步地进行，所需变形力较小，一个行程可生产一个或几个工件。滚压成型工艺和切削、磨削工艺相比，它不仅生产效率高、节约材料，而且产品强度高、质量稳定，这种工艺特别适于加工的特长短难于切削的工件，尤其对年产上百万件大批量的产品，采用滚压成型工艺最为有利，经济效益也最为可观。滚压成型大约从二十世纪六十年代在欧洲开始的。由于滚压成型有生产效率高、节约材料、增加产品强度等优点，不仅螺纹紧固件行业应用，汽车、自行车等工业部门也采用滚压成型工艺加工形状复杂的零件。随着技术的进步和生产的发展，滚压成型工艺越来越受到人们的关注.实践证明, 用滚压工艺代替冲压不仅能保证零件质量、性能、使用要求, 而且可以降低成本, 提高零件的耐磨性及疲劳强度。目前型材的广泛应用，产品越来越精致，形状越来越复杂，乍看起来，难以制作，但只要学会解剖形体，分析工艺，掌握基本的变形机理，就会对变形性质有准确的判断，解决问题的工艺方法也随之明朗起来。近些年来，冷弯型钢产品作为重要的结构件在建筑、汽车制造、船舶制造、电子工业及机械制造业等许多领域得到了广泛的应用。其产品从普通的导轨、门窗等结构件到一些为特殊用途而制造的专用型材，类型极其广泛。冷弯型钢单位重量的断面性能优于热轧型钢产品，并且具有很高的表面光洁度和尺寸精度，因此冷弯型钢代替热轧型钢可以取得既节约钢材又节省能源的双重效果，所以人们对冷弯型钢的发展给予了高度重视。正是用户对冷弯型钢产品的品种、规格、质量等方面的不断渴求，促使冷弯成型工艺技术的迅猛发展。1.2冷弯成型冷弯成型(Cold Roll Forming)是通过顺序配置的多道次成型轧辊，把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲，以制成特定断面型材的工艺技术。冷弯成型是一种节材、节能、高效、先进适用的板金属成型工艺。20世纪八九十年代以来，冷弯成型的工艺技术在我国得到广泛应用。在国内外，由于技术资料缺乏，工程技术人员经常需要进行探索和利用试错法解决工程问题，冷弯成型工艺仍被普遍认为是一种“未掌握的艺术” (Blank Art)，还未上升为科学。辊式冷弯成型，即在一排串联的成型扎机上，连续通过金属板和金属板带，顺次弯曲，将平板加工成所需的截面形状的塑性加工法。辊式冷弯成型用于自行车的轮圈、伞的骨架制造、波纹瓦的制造等。第二次世界大战之前的欧美，在开始只在钢管、预制结构、航空飞机库顶波纹板、简易飞机场的着陆底板、飞机零部件等之后，逐渐形成了工业规模的发展。由于钢铁的需求扩大，日本各钢铁公司从1955年开始生产轻质型钢材。轻质型钢材在1957年作为“一般构造用轻质型钢材”被列入日本工业标准。从此以后，经过数次修改，沿用至今。辊式冷弯成型技术在大学、企业等的研究成果从1980年中期开始有了飞跃式进步。特别是1990年中期开始的计算机辅助设计、理论解析、计算机控制钢管轧机、数控冷弯成型机等的开发研究，使辊式冷弯成型技术向智能成型技术迈出了新的一步。1.3滚压成型的产品 冷弯成型的产品有很多种，主要包括C型钢、薄槽钢、薄V型钢、薄Z型钢、带缘Z型钢、帽型钢等轻质型钢，瓦垄钢板、波纹钢板等宽幅截面材，钢板桩、道路护栏等大型截面材，圆管、方矩形管等钢管。对于轻质型钢，截面各部分的形状、尺寸、尺寸公差和板厚都有规定1.4滚压成型用材料 （1）碳素钢中，常用的多为含碳量0.2%以下的软钢，其成型是容易的。当纵方向分布有线状夹杂物时，就容易引起弯曲裂纹。特别是必须使用高级材料的场合，最好是用铝镇静钢。如果是球状珠光体组织，含碳量约在0.6%以下，都可以作急剧过渡的直角弯曲。（2）不锈钢 13、18-8、18等不锈钢很好使用。不锈钢13的成型性能稍差一些。成型速度在825m/min的情况下要防止由于发热而烧伤表面。必须使滚轮的润滑良好并保持其表面清洁。当板厚小于2mm，弯曲半径取为板厚的2倍左右是安全的。（3）由于浸镀材料成型困难，故必须加大弯曲半径。油漆类涂覆材料，必须以尽可能低的滚压力加工。使用韧性良好的硬质涂料作滚压成型的条件是：将弯曲半径加大至板厚的45倍。和合金 比不锈钢的成型性能稍差。成型速度要低。对板厚的要求与不锈钢相同。（4） 在冷作状态下，由于加工硬化而产生裂纹，所以滚压成型时必须加热，用红外线灯管在入口处和滚轮间加热是方便的。（5）表面被覆材料 由于镀镍、镀铬材料硬度大，容易产生裂纹。但是镀铜和黄铜的材料可以滚压成型，而镀锌和镀镉的材料是不容易成型的1.5滚压成型的应用我们经常看到铺设道路时，轧路机将凹凸不平的马路压得很平整。滚压工具的加工原理也是如此，用滚柱滚压金属表面，将表面凸起部分碾平,而使凹陷部分隆起，加工成平滑如镜的表面。与切削加工不同，是一种塑性加工。 被滚压加工的工件不仅表面粗糙度瞬间就可以达到Ry=0.1-0.8m，而且加工面硬化后其耐磨性得到提高的同时疲劳强度也增加了30%等具有切削加工中无法得到的优点。由于可简单地并且低成本地进行零部件的超精密加工，日益被以汽车产业为首的精密机械，化学，家电等产业广泛采用，发挥了很大的优势。近些年来，滚压型钢产品作为重要的结构件在建筑、汽车制造、船舶制造、电子工业及机械制造业等许多领域得到了广泛的应用。其产品从普通的导轨、门窗等结构件到一些为特殊用途而制造的专用型材，类型极其广泛。2 滚压成型工艺设计思路及方案选定2.1 滚压成型的特点 滚压成型工艺就是通过滚压使板料达到一定的设计形状要求的一种工艺。板料的滚压成型是将长的金属带料于前后直排的数组成型辊轮中通过，随着辊轮的回转，在将带料向前送进的同时又顺次进行弯曲加工以成型出所需断面形状的加工方法。这种加工方法具有如下特征：1）适合于长的等断面制件的大量生产，由于是辊轮送进，所以就有可能与冲孔、起伏成形、焊接、切断等其他加工装置连动进而使多种工艺的连续化生产成为可能。2）由于成尺寸制件的冲压弯曲必须大型设备，因而滚压成型是经济的。但是，在制件尺寸不长的多品种小批量生产的情况下，冲压弯曲却是经济的。3）用拉拔设备成形时，容易产生翘曲扭转等缺陷，但是用滚压成形即可防止这些弊端。4）由于板厚方向没有压下量，与轧压相比，滚压成形设备的强度底而结构简单。5）由于经各辊轮孔型的变形量小，故加工表面良好，涂覆材料也适用。6）由于是做弯曲加工，所以对于很小的尖角成形是不合适的，能成形的尖角大小，取决于材料的弯曲性能。滚压成型在工艺上与弯曲工序极为相似，其设计要点主要有：1）断面的展开长度和弯曲展开一样，也要考虑中性层的移动。2）在弯曲半径很小时，要考虑到拉伸将截面宽度的增大。3）以轮廓外形所制定的轴线在各工步中保持一致。4）每对辊轮对型材壁的弯曲角度有所限制，否则将产生滚压不畅（卡壳）、制品不光滑、起皱现象。5）起始变形时，竖壁弯曲和底部弯曲不能同时进行。6）最后一对成形辊轮形状应考虑弹性回跳数据。 最后，滚压加工的工件不仅表面粗糙度瞬间可以达到Ry011018m,而且由于工硬化提高其耐磨耗性的同时疲劳强度提高30 %,拥有在切削加工中无法得到的特性。由于可简单而低成本的进行零部件的超精密加工,滚压加工日益被以汽车产业为首的精密机械、化学、家电等产业广泛应用,发挥其优势。2.2 滚压成形原理滚压成型是以长的金属薄板或带卷为原材料，由若干对成型辊轮为成型工具，随着辊轮的旋转运动，将坯料向前送进的同时逐步进行弯曲成型，以获得所需断面形状的一种塑性加工方法。其成型过程是平板坯的特定部位渐次弯曲成角度，最后成为所要求的断面。图2-1所示为滚压U形断面的工作原理。金属带料从第一对辊轮进入，经过2、3、4对辊轮的顺次弯曲成型，型材从第4对滚轮处连续不断的输出。图2-1 滚压成型原理2.3加工条件2.3.1加工前表面 由于滚压加工是利用滚柱碾压的加工方法，所以加工后的表面粗糙度受凸起部分的高度及形状（即加工前状态）的影响。 如果加工前表面状态粗糙（凸起部分高，凹陷部分深），则不能将凸起部分完全填埋凹陷部分，造成加工表面粗糙。 另外，凸起部分的形状也影响加工后的表面。由车床或镗床单点切削得到的规则的凹凸形状，且为容易碾压的高度时，可得到最理想的表面。一般加工前的表面状况越好，加工后的表面状况越好，同时滚压头的磨耗也少。如果需要，可增加一道工序。 2.3.2加工前尺寸 由于滚压加工是利用滚柱碾压的加工方法，所以加工前后工件的直径将发生变化（内径将扩大，外径将减小）。为了能加工到尺寸公差范围内，应考虑这个变化量决定前工序的尺寸。直径的变化量与工件的材质、硬度、滚压量有关，所以最初进行23次试加工后决定其尺寸。2.3.3润滑和清洗 由于滚压加工是利用滚柱碾压进行加工，将产生细微粉尘。粉尘不仅影响表面质量，而且加速滚压头的损耗，所以有必要大量注入切削液以清除粉尘。滚压加工时应使用粘度低的切削液。粘度高的切削液虽然润滑性好，可是清洗性能差，不适于滚压加工。本公司备有滚压加工专用的滚压润滑油，只要在低粘度切削液中掺入5%的滚压润滑油，即可发挥其杰出性能。2.3.4加工部分的壁厚 滚压加工是用滚柱滚压加工部分的表面，使其致密化。所以，为了能够承受加工压力，待加工部分应有充分的壁厚（内径的20%）。壁厚太薄或部分薄时，加工后将发生起伏或真圆度下降。 通常按以下方法解决这个问题：减少滚压量；利用夹具支撑外周；在削薄壁厚以前实施滚压加工。2.3.5加工部分的硬度 滚压头可加工的工件硬度上限值为40HRC，但是也特制加工高硬度工件(硬度上限值为55HRC)用的滚压头。滚压加工高硬度工件时，加工部分由于承受压力大，工具寿命缩短。所以为得到所需精度的加工面，主要措施是减少滚压量。 2.3.6转速和进给量 向右旋转滚压头进行滚压加工；也可固定滚压头，工件旋转也可得到同样结果。转速与进给速度根据加工直径不同而不同。2.4 滚压成型设备滚压成型机有两类：一类为悬臂式，辊轮主轴为单边支承，是薄壁小断面成形用的设备；另一类为闭式，主轴为双边支承，是厚壁大断面成形用的设备。彩钢瓦厚度比较小，加工面积比较大，并且原材料厚度比较小（0.5mm），采用闭式滚压成型机，并且是工件两边的悬臂辊轮同时进行滚压加工。2.5 辊轮设计滚压成型中，辊轮设计是最重要的技术，但是，在理论上并不完整，而以经验和推断占八成，理论占二成，实验因素很多。2.5.1 制作形状 考虑所需形状的时候，首先要避免制件断面形状出现太深的沟槽，对于弯曲半径，要考虑材质的弯曲性能，避免急剧过度的尖角，死尖角成型是难以达到精度要求的。这些是首要的基本条件。2.5.2 花型展开图 当着手设计时，要考虑所需断面的形状，接着，绘制把弯曲条件逐渐展开直至回复到平板料的展开草图，对如图2-2所示那样的将展开过程的形状叠放在同一张纸上的花型展开图进行分析研究。这种方法，无论是对于形状简单的断面还是复杂的断面都是有效的研究方法，进而就可以从整体上考察一个辊轮孔型移至另一个辊轮孔型的时候，高度方向和宽度方向的弯曲加工有无不合理的地方。图2-2 花型展开图2.5.3 成型直边角度 如图2-3所示，成型材料的最大高度是基于以直线关系上增加为出发点，其设计方法为控制成型直边高度使之合理化。对于软质材料用3左右即可，但边缘部分的延伸过大就有发生边缘皱纹的危险。对不锈钢也有资料认为135，但是只要取125对大部分金属材料都是安全可行的。如果在图中把辊轮的工位间距取为d，定出各工位上的成型高度就可以作出花型展开图和各辊轮孔型的设计图。图2-3 成型直角边的角度和成型高度2.5.4 导向线的确定为了使板料从平板状态向前移动直至成行出所需断面形状，就需要有水平导向线和垂直导向线。水平导向线从辊轮开始到最后一组辊轮为止保持在同一水平面上，为确定成行辊轮的节圆直径的基准。垂直导向线垂直于辊轮轴线，是从第一组辊轮至最后一组辊轮使得在次导向线两侧的成行加工量都是均等的一条基准线，在对称断面中，次导向线与断面中线一致。图2 - 4 花型展开图图2-5 边缘成形法图2-6 中心成形法1）保持弯曲弧的长度一定，一面使弯曲角度加大一面减小半径并急剧作弯曲的方法。除钢材之外也用于强力铝合金的成形中.管件成形中的圆形成形就是这种方法。如图2-7图2-7 圆形成型法2）对于Ti,Mg,Al合金等材料，将板坯加热在某些场合是成型的需要，也是为了减小弯曲半径的作用。3）在常温下，需要作急剧弯曲时，可将弯曲点挖去一块。对于彩钢瓦的加工，根据加工的特点，我们采用第二种加工方法。3 成型方案的选定3.1 辊轮的组数的选定对于滚轮的计算，可采用上面所述的方法进行计算，利用公式 n=L/d=hcot135/d，根据所要加工的产品的数据进行计算3.1.1方案一假设每次的升角都为=0.5(125),取工位间距L=220mm有公式n=dcot/L可以求出共需要13道辊轮,并计算出每次的翻转角、成行的相对高度(mm)、升角：翻转角 成行的相对高度 (mm) 升角 第一道辊 3.34 3.665 0.5第二道辊 6.016 3.665 0.5第三道辊 8.68 3.665 0.5第四道辊 10.36 3.665 0.5第五道辊 15.48 3.665 0.5第六道辊 22.57 3.665 0.5第七道辊 30.33 3.665 0.5第八道辊 36.35 3.665 0.5第九道辊 38.224 3.665 0.5第十道辊 40.911 2.199 0.3第十一道辊 42.59 2.199 0.3 第十二道辊 43.38 2.012 0.2 第十三道辊 44.19 1.913 0.2 第十四道辊 44.99 0.993 0.2 通过对以上数据进行比较分析：可以知道每次的单边收缩量都过大,不符合要求,所以,此方案不合理。3.1.2方案二对上面的方案进行分析总结，选取工位间距L=240mm进行计算弯曲角 升距 (mm) 升角第一道辊 3.47 3.12 0.781第二道辊 6.96 3 .23 0.781第三道辊 10.47 3 .03 0.781第四道辊 13.43 2.56 0.651第五道辊 16.42 2.51 0.651第六道辊 19.47 2.38 0.651第七道辊 22.57 2.23 0.651第八道辊 25.19 2.13 0.5218第九道辊 27.68 1.69 0.521第十道辊 30.33 1.89 0.521第十一道辊 32.36 2 .02 0.391第十二道辊 34.44 1.53 0.391第十三道辊 36.58 1.42 0.391第十四道辊 38.77 1.63 0.391第十五道辊 40.27 1.1 0.261第十六道辊 41.81 1.03 0.260第十七道辊 42.59 0.49 0.130第十八道辊 43.58 0.53 0.130第十九道辊 44.18 0.50 0.130第二十道辊 44.99 0.49 0.130对以上计算结果进行分析可知此方案中没有太大的升角和翻转角，最后一道工序的升角为0.13也满足最后一次翻转时要将升角将下来的要求，而且辊轮的数目也不是很多，所以此方案时较合理的方案，本设计采用这个方案。 为了辊轮加工的方便,所以把成行的相对高度都圆整,则:弯曲角 升距 (mm) 升角第一道辊 3.47 3 0.781第二道辊 6.96 3 0.781第三道辊 10.47 3 0.781第四道辊 13.43 2.5 0.651第五道辊 16.42 2.5 0.651第六道辊 19.47 2.5 0.651第七道辊 22.57 2.5 0.651第八道辊 25.19 2 0.5218第九道辊 27.68 2 0.521第十道辊 30.33 2 0.521第十一道辊 32.36 1.5 0.391第十二道辊 34.44 1.5 0.391第十三道辊 36.58 1.5 0.391第十四道辊 38.77 1.5 0.391第十五道辊 40.27 1 0.261第十六道辊 41.81 1 0.260第十七道辊 42.59 0.5 0.130第十八道辊 43.58 0.5 0.130第十九道辊 44.18 0.5 0.130第二十道辊 44.99 0.5 0.1303.2辊轮直径的确定 辊轮直径的确定: =+(=180mm) =- 辊道数 上辊（mm） 下辊（mm） 1 183 177 2 186 174 3 189 171 4 191.5 168.5 5 194 166 6 196.5 163.5 7 199 161 8 201 159 9 203 157 10 205 155 11 206.5 153.5 12 208 152 13 209.5 150.5 14 211 149 15 212 148 16 213 147 18 214 14619 214.5 145.520 215 145 4 电动机和减速器的选择4.1计算成型力及成型扭矩 对于U形滚压成形，滚压成型力计算公式如下： 上辊轮扭矩Tu=下辊轮扭矩Td=式中 摩擦系数，通常取0.1比例系数，一般取=0.51，本设计全取0.8y屈服应力， y= 175Mt板厚，t=0.5mm变形后的翻转角变形前的翻转角k1 = , k= , 图4-1 辊压前后板料的变形图4-2 U型辊压成形因为板材在送进过程中是匀速前进的，则由板材在水平方向和竖直方向上的受力平衡可得：用表示、则有：因为 将、代入该式得将代入、中则有： =带入Tu Td中得：Tu=Td=第一道辊：=3.47，=0k1=0.497,k2=0.499,k3=0.499P1 = 1.8N， =0.620N, Td1=0.5N第二道辊：=6.96，=3.47k1=0.497,k2=0.499,k3=0.499P2 = 1.83N，第三道辊：=10.47，=6.96k1=0.497,k2=0.499,k3=0.499P3 = 1.76N，第四道辊：=13.43，=10.47k1=0.497,k2=0.5,k3=0.5P4= 1.82N，第五道辊：=16.42，=13.43P5= 1.82N，第六道辊：=19.47，=16.42P6= 1.82N，第七道辊：=22.57，=19.47P7= 1.82N，第八道辊：=25.1，22.57P8= 1.82N，第九道辊：=27.68，=25.1P9= 1.2N，第十道辊：=30.36，=27.68P10= 1.2N，第十一道辊：=32.36，=30.33P11= 1.2N，第十二道辊：=34.44，=32.36P12= 1.2N，第十三道辊：=36.58，=34.44P13= 1N，第十四道辊：=38.77，=36.58P14= 1.1N，第十五道辊：=40.27，=38.77P15= 1.2N，第十六道辊：=41.81，=40.27P13= 0.85N，第十七道辊：=42.59，=41.81P17= 0.4N，第十八道辊：=43.38，=42.59P18= 0.56N，第十九道辊：=44.18，=43.38P19= 0.0.4N，第二十道辊：=44.99，=44.18P14= 0.4N，则每道辊总的扭矩：T=Td1+Td2+.Td20由 8.095N.m 11.459N.m 15.198N.m 31.873N.m19.736N.m 37.545N.m24.204N.m N.m29.324N.m N.m35.177N.m N.m40.91N.m N.m43.376N.m N.m43.731N.m N.m 4.2 电机的选择有任务书知，整机运行速度不小于10 m/min,可取v=12 m/min，即v=0.5m/s由n =得：n= ，即总功率(43.731+43.376) =501.575w 4.3减速机的选择根据工作条件：工作均匀,假设每日连续运转24h,减速器输入转速1500r/min,输出轴链轮带动，工作转矩T总=58N.m，传动比 i=26，取传动比为23，查机械设计使用手册可得：选用机型ZWD-5A-23,输出转速为。5传动链的设计5.1 辊轮轴之间的链传动设计（1）选择链轮齿数Z1 Z2由减速器输出转速为55/min,即整机运行速度为0.5m/s,有机械设计使用手册选取齿数Z1=Z2=19，传动比i=1（2）计算功率 查表9-9，工况系数=1，=1.1，所以，=0.24kw(3) 确定链条链节数初定中心距=15p则链节数为=21523=39节，计算得到的值，应圆整为偶数，以避免使用过度链节，否则其极限拉伸载荷须降低20%，故取=40节。(4) 确定链条节距由机械设计图9-13按小链轮转速估计，链工作在曲线顶点左侧时，可能出现链板疲劳破环。有机械设计课本表9-10查的小链轮齿数系数为：，选取单排链，由表9-11查的，多排链系数链条所需传递的功率计算公式如下:带入数据后，算得=0.229kW。根据小链轮转速及功率=0.229 kW，由图9-14选链号为16A双排链。再由表9-1查得链节距=25.4mm(5)确定链长L及中心距a由知，则实际中心距取(6)验算链速v=0.536m/s（7）验算小链轮轴孔直径由机械设计表9-4查的连轮毂孔许用最大直径，大于轴径，故合适。(8)作用在轴上的压轴力 F= 在设计中因为链条是水平传动的，所以有，即F=1.15427.2=491N(9)链轮的参数选取 根据链号16A,查机械设计课本表9-1得：滚子外径=15.88mm，节距p=25.4mm， 内链节宽=15.75mm, 销轴直径57.94mm，内链板高度=24.13mm，排距=29.29mm根据上知，计算链轮外型数据如下分度圆直径：齿顶圆直径：=186.76+1.2525.4-15.88=170mm 162mm取=198mm分度圆弧齿高： 我们取5mm齿根圆直径： =138mm 5.2减速器与主轴之间的链传动（1）选择链轮齿数Z1 Z2由减速器输出转速为55r/min,即整机运行速度为05m/s,有机械设计使用手册选取齿数Z1=Z2=19，传动比i=1（2）计算功率 查表9-9，工况系数=1，=1.1，所以，=11.13=3.3 kw(3) 确定链条链节数初定中心距=30p则链节数为=23023=83节，计算得到的值，应圆整为偶数，以避免使用过度链节，否则其极限拉伸载荷须降低20%，故取=82节。(4) 确定链条节距由机械设计图9-13按小链轮转速估计，链工作在曲线顶点左侧时，可能出现链板疲劳破环。有机械设计课本表9-10查的小链轮齿数系数为：，选取单排链，由表9-11查的，多排链系数2.5链条所需传递的功率计算公式如下:带入数据后，算得=2.81kW。根据小链轮转速及功率=2.81 kW，由图9-14选链号为16A单排链。再由表9-1查得链节距=25.4mm(5)确定链长L及中心距a由知，取(6)验算链速v=0.54m/s（7）验算小链轮轴孔直径由机械设计表9-4查的连轮毂孔许用最大直径，大于轴径，故合适。(8)作用在轴上的压轴力 F= 在设计中因为链条是水平传动的，所以有，即F=1.056111.11=6416.67N(9)链轮的参数选取 根据链号16A,查机械设计课本表9-1得：滚子外径=15.88mm，节距p=25.4mm， 内链节宽=15.75mm, 销轴直径57.94mm，内链板高度=24.13mm，排距=29.29mm根据上知，计算链轮外型数据如下分度圆直径：齿顶圆直径：=186.76+1.2525.4-15.88=170mm 162mm取=166mm分度圆弧齿高： 我们取5mm齿根圆直径： =186.7615.88=138mm6 传动齿轮的设计校核（1）.按齿面接触强度设计由机械设计设计公式10-9a进行计算，既 d u 确定公式内的计算数据1） 试选载荷系数 Kt =1.32） 计算齿轮传递的转矩T1 = 3） 由表10-7选取齿宽系数4） 由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE =189.9Mpa1/2 5） 由图10-21d按按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限6） 由式10-13计算应力循环系数N=7） 由图10-19查得接触疲劳寿命系数8） 计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，由式10-12得 计算1） 试计算齿轮分度圆直径，代入值2）计算圆周速度2） 计算齿宽 b=3） 算齿宽和齿高之比b/h模数齿高h=2.25b/h=45.89/2.59=17.754）算载荷系数 根据，7级精度，由图10-8查得，直齿轮，假设。由表10-3查得由表10-2查得使用系数由表10-4查得7级精度，齿轮相对支承非对称布置时， 由b/h=17.75，查图10-13得=1.4故载荷系数 5）按实际的载荷系数校正所得分度圆直径，由式10-10a得 6）计算模数 （3）.按齿根弯曲强度校核由式10-5得弯曲强度的设计公式为 A） 确定公式内的各计算数值1） 由图10-20c查得齿轮的弯曲疲劳强度极限=380Mpa2） 由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数=0.93） 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数为S=1.2，由式10-12得4） 计算载荷系数K 5）查取齿形系数 由表10-5查得6）查取应力校正系数 由表10-5查得=1.67B）设计计算（4）几何尺寸计算1） 计算分度圆直径 但是根据设计上下辊轮的中心距a=180，我们可以在满足强度要求的情况下加大模数和齿数，来满足中心距的要求。模数 m=3 齿数 z=60 则d=mz=180mm2） 中心距a=d=180mm3） 齿宽b=40mm（4）验算 故齿轮是安全的。2）按齿根弯曲强度校核由式10-5得弯曲强度的设计公式为 A） 确定公式内的各计算数值1） 由机械设计课本图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限=380Mpa2） 由机械设计图10-18查得弯曲疲劳寿命系数=0.9，;3） 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数为S=1.2，由式10-12得4） 计算载荷系数K 5）查取齿形系数 由表10-5查得6）查取应力校正系数 由表10-5查得=1.67B）设计计算（3）几何尺寸计算1） 计算分度圆直径 mm但是根据设计上下辊轮的中心距a=180，我们可以在满足强度要求的情况下加大模数和齿数，来满足中心距的要求。模数 m=2.5 齿数 z=30 则d=mz=150mm2） 中心距a=112.5mm3） 齿宽b=40mm（4）验算 故齿轮是安全的。7 传动轴的设计校核7.1第一根轴的设计校核（1）求轴上的功率P、转速n和转矩T 有上面的计算可知，功率P=0.18，转速n=62.2r/min，则T=27.64N.m dmin= A0 = 115 =16.39mm取安全系数S=1.2dmin=S A0= 1.216.39=19.66圆整为20mm输出轴的最小直径要于链轮配合。 参考表15-2，取轴倒角为2，各轴肩处的圆角尺寸见机械设计图15-2。（2）.求轴上的载荷首先跟据轴的结构图做出轴的计算简图，然后根据轴上的受力情况计算轴上个点所受的转矩及其力，并作出弯矩图和扭矩图，如图7-2图7-2轴的弯矩图和扭矩图（3）.按弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面。则由机械设计式15-5及上述数据可得：取 W=0.1d=0.1=27462.5mm =20.32MPa前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由机械设计表15-1查的=60MPa，因此，故安全。7. 2主传动轴的设计校核（1）求轴上的功率P、转速n和转矩T 有上面的计算可知，功率P=1.027，转速n=62.2r/min，则T=157.84N.m（2）初步确定轴的最小直径先按机械设计式（15-2）初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45号钢，调质处理。根据机械设计表15-3，取A0 =115，于是得 dmin= A0 = 115 =29.77mm取安全系数S=1.2dmin=S A0= 1.229.77=35.7mm，圆整为36mm输出轴的最小直径要于链轮配合。图7-3 轴的结构简图（3）初步选择滚动轴承因轴承同时受有径向力和微小的轴向力的作用，故选用深沟球轴承，参照工作要求并根据d1=40mm，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的角接触轴承6212，尺寸为，故d2=50mm。了、L2=40mm。轴承由定位轴肩定位，故定位轴肩为d3=60mm，L3=40mm。（4）取安装齿轮处的轴径d3=55mm，齿轮的下端由轴肩定位，由于直齿轮的轮毂宽度L=60mm，又因为轴长应略短于轮毂长度，故取轮毂长度L=56mm（5）.轴上零件的周向定位轴与辊轮之间都采用普通圆头平键定位联结 ，轴与链轮之间采用普通平头平键 ，辊轮采用左右对称的安装方式。（6） 轴上零件的轴向定位 中间的链轮有两个挡圈进行轴向定位。（7）做出轴的计算简图求轴上零件的载荷，锥齿轮对轴的力已计算出，可据此计算轴承所受的径向载荷Fr1和Fr2将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面和水平面两个平面力系。水平为通过另加转矩而平移到指向轴线。根据以上分析，做出力矩图和弯矩图如下：图7-2轴的弯矩图和扭矩图（8）校核轴的强度由上述弯矩和扭矩的分析计算，截面C为危险截面，可对此危险截面做弯扭合成强度校核计算。按第三强度理论，计算应力 式中 轴的计算应力，单位为Mpa M 轴所受的弯矩，单位Nmm T 轴所受的扭矩，单位Nmm W 轴的抗弯截面系数，单位 许用弯曲应力，单位为Mpa取=0.6，轴的计算应力为： =63.5Mpa前面已选定轴的材料为40Cr，调质处理，由机械设计课本表15-1查的=70 Mpa，因此,故合适。8 轴承和键的选择与校核8.1 轴承的选用及校核 根据辊轮在轴向上受到的力是对称的，故轴承不受轴向力，即=0，所以。3. 求轴承当量动载荷P因为由表13-5查的径向载荷系数和轴向载荷系数为： X=1，Y=0按表13-6，取,则 =1.2（1951.22）=1141.46N4. 验算轴承寿命许用时间故轴承是安全的。8.2 键的选用及校核彀宽，取其平均值110 Mpa。键的工作长度l=L=28mm，键与轮彀槽的接触高度k=0.5h=6mm。转矩： 故键是安全的。结 论本毕业设计通过对彩板瓦辊压机的设计，着重分析了滚压成型的工作原理以及滚压机的工作原理，滚压机的整机结构包括上下料机构、滚压设备、动力传动以及调节控制部分。通过对电机传动、滚子链传动、齿轮传动、普通轴的传动等结构的分析、设计、计算和校核，具体分析了各个传动所需的计算过程，并进行校核，部分零件的设计图样附图所示。通过一系列的计算，设计及校核，各个传动机构均满足机器要求，结合实际需要，就将此设计应用于实际生产中提供了可能。通过不断的改进，使我此次设计的机器效率高、操作简单、维护方便，能够迎合市场要求。通过此次毕业设计，我收获了很多东西，以前的学习一直仅限于理论知识的学习，很多实际的问题没有碰到，理论的设计往往是在理想的情况下进行的，以至于让我误认为设计是一项简单的工作。刚开始接触到毕业设计时我仍然抱着原来的心态，结果发现真正的设计是需要考虑很多实际问题的，于是我开始认真的研究我所需要设计的课题。在老师的指导下，我努力的搜索一些与本课题相关的资料，认真的听老师的讲解，最后终于理解了滚压机的工作原理和传动路线，实现了生产实践和理论知识的融合与飞跃。在此次毕业设计中，经过这段时间指导老师的谆谆教诲，使我巩固了以前好多似是而非的机械概念和设计理念，也使我对机械有了一个更加明确清晰的概念，并且对本行业有了一个全新的认识，亲身体会到了作为设计师在设计过程中认真和严谨的重要性。随着本学期毕业设计的结束，我的大学生活也即将画上了句号。回想大学里经历的种种，很多事情都深深的印在了我的脑海里，那些值得记忆的事情，那些值得回味的时光，那些让我敬畏的老师，那些让我感动的同学，那么多次携手共事，那些英姿飒爽的身影，那些激情澎湃的演说，还有这次花费很大心血所做的毕业设计，这些东西都如烙铁一般深深的印在了我的心里。致 谢毕业设计即将完成，在这段时间里，我们的指导老师郭长江老师给了我很大的帮助，他是一个特别好的老师，不管在什么情况下都能不厌其烦的给我讲解，我不是一个聪明的学生，曾经我也很苦恼，我怎么样