对称式三辊卷板机设计开题报告

1、对称式二辊卷板机设计开题报学院机械与电气工程系毕业设计开题报告课题名称： 12 X 2000对称式三辊卷板机的结构设计 学生姓名：学号：指导教师： 职称： 专业名称：机械与电气工程系2017年 月 日课题名称课题来源12 X 2000对称式三辊卷板机的结构设计教师指定命题课 题 类 型装备设计类设计的背景、目的和意义1、背景机械制造业在近代中国的发展过程中起到非常重要的作用，在国 民经济中占有很大的比例，因此在国民经济中具有很重要的作用和地 位。卷板机是一种将金属板材弯卷成筒体、锥体、曲面体或其他形体 的通用成型设备。根据三点成圆的原理，利用工作辊相对位置变化和 旋转运动使板材产生连续的塑性变

2、形，以获得预定形状的工件。该设 备广泛用于锅炉、造船、石油、化工、金属结构及机械制造行业。关于卷板机的分类，国外一般以工作辊的配置方式来划分。国内 普遍以工作辊数量及调整型式等来分类，一般分为：三辊卷板机（包 括对称式三辊卷板机、非对称式三辊卷板机、水平下调式三辊卷板机、 倾斜下调式三辊卷板机等）、四辊卷板机、特殊用途卷板机（有船用卷 板机、锥体卷板机、双辊卷板机等）2、目的卷板机采用机械传动已有几十年的历史，由于结构简单、性能可 靠，造价低廉，至今在中小型卷板机中仍被广泛应用。但在低速大扭 矩的卷板机上，如采用机械传动，会使传动系统体积庞大，电动机功 率大，启动时电网波动也较大，所以目前液压

3、传动越来越多地在卷板 设备中得到采用。所以，本次设计就是为了改变卷板机庞大的机械结 构，换用体积小，能耗低的液压驱动，减少人为干预。3、意义近年来，有工作辊的移动采用液压驱动，但主驱动仍为机械传动 的机液混合传动卷板机，也有全部动作均采用液压驱动的全液压式卷 板机。采用液压驱动能降低机器的能耗，便于工作压力、卷板速度的调节以适应不同的工况，便于实现自动控制。因此，开展液压三辊对 称式卷筒机动力及传动系统的设计，对造船和制造一些合格的各种截 面形状罐及一些金属结构及机械制造行业有着非常重要的意义。4、国内卷板设备的技术现状近年来，卷板机的发展在我国已形成相当规模，其制造水平也在 不断提高。对提高

4、装备制造业水平，促进我国工业化进程产生了深远 的影响。目前，国内可生产的最大水平下调式三辊卷板机，其冷卷板 厚可达250mm热卷板厚达400mm最大板宽为3000mmr4500mm上辊 下压力达 40000kN- 60000kN。我国引进国外数控卷板技术，在数控卷板工艺和设备研究方面作 了大量工作。但无论国内还是国外的卷板机，从数控技术的实现上看， 还均不能达到令人满意的结果，还不能根据被卷制坯料的材质、规格 尺寸、卷曲曲率等，正确计算和调整工艺参数，达到真正的全自动控 制，而是需要较多的人工干预。国内生产卷板设备的厂家有一重、二重、沈阳重型机械厂、太原 重型机械厂、江苏南通重型机械厂、长治锻

5、压机械厂等。5、国外卷板机简况目前，国外卷板设备生产水平较高的有瑞士、意大利、德国、日 本等国家。这些国家对板厚小于 38mm勺板料的卷制，大多采用机械式 或机液混合驱动式。对板厚大于 40mm的板料的卷制，多米用全液压驱 动式卷板机。由于三辊不对称可调式卷板机较四辊卷板机结构简单、 体积小、价格低、耗电少，且具有四辊卷板机便于端部预弯、剩余直 边小等特点，已在不少国家得到广泛开发和应用。特别是随着计算机 技术的迅猛发展，卷板设备也越来越多的采用计算机实行自动控制， 使加工精度、工作效率大大提高，同时减少了工人的劳动强度、改善 了工作条件。国外著名厂家的产品如下：瑞士 Chr.Haeusler

6、公司，生产世界上最大的四辊卷板设备一 VRM-hy400（X 150mm冷卷钢板规格为：150x 4000m（最大厚度X最 大宽度），热卷规格为260X 4000mm主要用于核工业方面。意大利 PROMA公司生产全液压式“ DAV”系列四辊卷板机，它具有自动平衡 系统（ABS、行星摆式回转导轨（PSG、自动润滑系统（ALS、节能 系统（ESS。国外生产卷板设备的著名厂家还有西德的瑟尔夫公司、 福斯造船及机械公司；英国布郎克公司；日本富士车辆公司等国 内 外 研 究 概 况6、设计的理论依据卷板机的工作能力是指板材在冷态情况下，按规定的屈服极限卷 制最大板材厚度与宽度时最小卷筒直径的能力。三辊卷

7、板机的运动形式分为主、辅运动。如图1-1，那两个下辊是设 计 的 理 论 依 据7、研究方法研 究 内 容主动辊，它是固定不动的，可绕 2O 30同时作顺/逆时针旋转。被动 辊为上辊，沿垂直方向做上下运动。机器在卷制时，将板料送入上下 辊之间，使下辊的两个最高点与板材的下表面相接触，一旦上辊下压 程度大于材料的屈服极限时，板材就会产生塑性变形，形变成弧线。 在两个下辊的不断旋转下，处于上下辊之间的板材会由于摩擦力的作 用而进行旋转，使其卷制成圆（根据三点成圆原理）。（1）相关专业权威文献资料的查阅。图书馆：相关参考书目借阅, 了解小型卷板机的基本结构；（2）调研现有的国内外的三辊卷板机的结构设

8、计案例，了解本行 业的国内外发展状况；（3）查询一定数量的与本专题研究相关的中英文资料，需要现代 化的文献检索系统并有网络文献检索的能力；（4）认识对称式三辊卷板机传动装置的工作原理和运动原理以及 小型对称式三辊卷板机机械传动装置关键部件的参数选择和设计；（5）对小型对称式三辊卷板机机械传动装置的主要部件进行强度 校核，绘制主要机构的装配图，绘制主要零部件的零件图；（6）及时和导师进行沟通，阶段性汇报工作，发现问题，及时解 决问题。充分利用各方面现有条件，以便于更好的满足于设计要求;8研究内容（1）卷板机是一个对板材弯曲加工的设备，对机床辊子所能承受 的弯曲扭矩、齿轮箱的传动比以及高速机斜齿圆

9、柱齿轮传动要求做出 明确的计算，它将决定弯曲钢板的厚度；（2）卷板机要求辊子传动平稳运行，在很大程度上影响着工件质 量的加工，所以要设计好内部传动结构；（3）动力设计，包括主电机的选择和计算、上下辊的设计计算和 校核；（4）减速器的设计，包括总传动比的确定、传动装置各轴的参数计算。齿轮传动设计、涡轮螺杆传动设计和轴、轴承和键的设计校核;(5) 设备的维护、润滑和维修；(6) 在三辊卷板机的设计及使用过程中， 通常会遇到回弹量控制、 纵向很长零件中部凸起、纵向呈锥度和边缘不平整等几个问题。所以 要减小设备的震动；(7) 加工效率是现代企业的追求之一，能够方便快捷的安装，拆 卸工件，可以大大的提高

10、效率，侧架和工件供给的速度也可以影响加 工效率。研 究 条 件 和 可 能目前我已经搜集到一定的参考资料，并且进行了一定的参观实习, 课题的目标可行性还是很好的，关键就是怎么在这个课题上有所突破, 做得更加好。9、传动结构及各部件位置设计数据的搜集。因为很多关于传动元件的 内部结构数据都是厂家的技术核心，所以我们能看到的仅仅是外形安 装定位尺寸，十分有限，所只能以现在所掌握的传动原理和设计基础 自行设计；10、上辊承受弯曲扭矩的计算。对于这个计算，我们要充分运用大二 所学的材料力学进行分析计算解决；11、齿轮箱内部齿轮的设计。这是一个相当熟悉的问题，可以充分运 用大三所学的机械设计和机械设计手

11、册进行分析解决；12、关于上辊侧架和上辊两端同步上升装置。这是一个相当挑战性的 问题，上升装置有丝杠和液压两种，他们的同步性和精度都是问题， 上辊侧架的装卸也不太容易设计。预 期 结 果13、通过查阅和研究相关文献，了解小型卷板机的相关知识。14、进一步对对称式三辊卷板机的原理、结构、特点有了一个非常深 入的了解。15、完成对称式三辊卷板机的一般设计过程。根据完成毕业设计的总体思路以及毕业设计进度，现具体安排时 间如下：(1)、指导老师下达设计任务书、搜集资料第一周(2)、撰写开题报告、开题答辩第二、三周(3)、卷板机主机部分设计第四、五周(4)、对传动部分进行设计分析计算第六、七周(6)、卷

12、板机主要零件设计第八、九周(7)、撰写论文第十、十一第十四周第十五周(8) 、将论文报于指导老师检查，修改(8) 、准备答辩(9) 、审查、评阅、答辩1 魏忠才.三辊卷板机设计力学分析及主参数确定中州煤炭B.2OO62 罗继相.王志海.金属工艺学(第二版)武汉理工大学出版社.2010 3刘鸿文.材料力学(第五版)高等教育出版社.20114 郭永平.李泽武.常用三辊卷板机结构形式及传动方式.装备与制 造技术.J.2 0 年第6期(21-23)参 考 文 献摘要：在介绍常用三辊卷板机结构形式及传动方式的基础上，总结了 不同三辊卷板机结构形式的特点及使用范围。这对生产制造和选用购 买卷板机提供了选择依据，方便用户根据机器的性价比和使用情况合 理选择卷板机机型。徐云杰.W11Y36X 2500液压对称式三辊卷板机的设计和制作.技术与 研发.20156 甄诚.瑞峰.郭永平.对称三辊卷板机上辊挠度补偿计算与受力分析.机械研究与应用A.20157 李强