三輥卷板機開題報告

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1、精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上 三輥卷板機的設計 1 題目來源 題目名稱：三輥卷板機的設計 題目來源：生產實際 題目類別：畢業(yè)設計 2 研究的目的和意義 研究目的和意義：卷板機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 型設備。根據(jù)三點成圓的原理，利用工作輥相對位置變化和旋轉運動使板材產 生連續(xù)的塑性變形，以獲得預定形狀的工件。該設備廣泛用于鍋爐、造船、石油、化工、金屬結構及機械制造行業(yè)。 關于卷板機的分類，國外一般以工作輥的配置方式來劃分。國內普遍以工 作輥數(shù)量及調整型式等來分類，一般分為：三輥卷板機（包括對稱式三輥卷板機、非對稱式三輥卷板機、水平下調式三

2、輥卷板機、傾斜下調式三輥卷板機等）、四輥卷板機、特殊用途卷板機（有船用卷板機、錐體卷板機、雙輥卷板機等） 卷板機采用機械傳動已有幾十年的歷史，由于結構簡單、性能可靠，造價 低廉，至今在中小型卷板機中仍被廣泛應用。但在低速大扭矩的卷板機上，如采用機械傳動，會使傳動系統(tǒng)體積龐大，電動機功率大，啟動時電網波動也較 大，所以目前液壓傳動越來越多地在卷板設備中得到采用。近年來，有工作輥 的移動采用液壓驅動但主驅動仍為機械傳動的機液混合傳動卷板機，也有全部 動作均采用液壓驅動的全液壓式卷板機。采用液壓驅動能降低機器的能耗，便于工作壓力、卷板速度的調節(jié)以適應不同的工況，便于實現(xiàn)自動控制。因此，開展液壓三

3、輥對稱式卷筒機動力及傳動系統(tǒng)的設計，對造船和制造一些合格的各種截面形狀罐及一些金屬結構及機械制造行業(yè)有著非常重要的意義。 專心---專注---專業(yè) 3 閱讀的主要參考文獻及資料名稱 [1] 蘇聯(lián)莫施寧.卷板機（第一版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，1970. [2] 周國盈.. [3] 蘇傳德.卷板機驅動功率的計算[J].山東冶金.1999.6(3):42-43 [4] 范宏才.現(xiàn)代鍛壓機械[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994. [5] 李強.對稱式三輥卷板機的受力及驅動功率計算分析.鍛壓技術[J].2007 [6] 壓力加工手冊.日本塑性加工學會編.機械工業(yè)出版社,19

4、84. [7] 鞏云鵬.田萬祿.張祖立.黃秋波主編. 機械設計課程設計[M].東北大學出版社.2000. [8] 單輝祖主編.材料力學教程.高等教育出版社.2006 [9] 段鵬文.毛君主編.工程機械.中國華僑出版社.2002 [10] 馬壯.趙越超.馬修泉主編.工程材料與成型工藝.東北大學出版社.2006 [11] 王昆，機械設計基礎課程設計,北京：高等教育出版社，1996年 [12] 濮良貴.紀名剛，機械設計（第七版），北京：高等教育出版社，2001年 [13] 劉鴻文.材料力學第4版[M].高等教育出版社，2004年 [14] 黃大宇，梅瑛. 機械設計課程設計[M].吉林

5、大學出版社，2006年 [15] 成大先.機械設計手冊（單行本）：常用設計資料[S].北京：化學工業(yè)出版社，2004年 4 國內外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢與研究的主攻方向 4.1 國內外卷板機的研究現(xiàn)狀 卷板機產業(yè)將保持高速增長并帶動鑄造卷板機制造工業(yè)的發(fā)展，中國卷板機工業(yè)的總產值仍比2010年增長了25%，由于我國卷板機生產成本較低，遠遠高于國家GDP平均增值，中國高端卷板機工具產品的需求仍客觀存在，應繼續(xù)推進行業(yè)管理，建立公平、合理的鑄造卷板機價格體系。 我國卷板機行業(yè)以平均15%以上的速度快速增長，中國經濟保持持續(xù)增長，我國卷板機行業(yè)以平均15%以上的速度快速增長，精密鑄造卷板機市場異常

6、活躍，進一步規(guī)范卷板機市場，尤其是與精密鑄造工業(yè)密切相關的轎車增長較快，增大了對復雜、 精密鑄造卷板機的需求，隨著卷板機制造技術的完善和質量的提高。 卷板機對國家的發(fā)展有著很大的影響，我國已經進入卷板機生產、消費、出口大國的行列，提高產品質量和強化服務意識，我國已經進入卷板機生產、消費、出口大國的行列，隨著城鎮(zhèn)化西進、區(qū)域振興、高速鐵路、高速公路、積極調整產業(yè)和產品結構，提高全產業(yè)的綜合競爭力，“十二五”期間卷板機市場需求將繼續(xù)放大。進一步鞏固和提高卷板機生產企業(yè)的市場占有率，作為提升裝備制造業(yè)競爭能力的有效途徑之一，發(fā)展再制造產業(yè)，能降低生產成本，其目的也是為了促進以卷板機更新為重點的技

7、術改造。進一步提高產品質量和強化服務意識，提高全產業(yè)的綜合競爭力，轉變經濟增長方式，增強自主創(chuàng)新能力。發(fā)展高速加工技術，提高表面處理技術，并仍將快速增長，遠遠高于國家GDP平均增值，未來幾年國內汽車工業(yè)仍將是鑄造卷板機行業(yè)的主要推動力。 卷板機國際市場的好壞直接影響著國內市場的走向，卷板機在全球的走勢非常良好，因此國內的卷板機行業(yè)面臨著非常好的機遇，無疑也是對國內卷板機的挑戰(zhàn)，三輥卷板機在非洲市場的發(fā)展空間、潛力巨大。 相對2010年36%增長達到5%，中國的需求將在2012-2015年達到50%以上占比，卷板機制造企業(yè)能否提供包括礦山方案設計、礦山服務設備設計、產品生產全套化、設備運營、

8、工程管理等在內“一攬子服務”能力日趨重要，最早開始礦山“一攬子服務”的是國外的卷板機企業(yè)，各類大型卷板機制造業(yè)具有集中度較高、產能不均衡的特點。 卷板機需求量達到每年百分之十幾的增速，而且客戶的付款能力、及時性非常好，歐洲、美國等發(fā)達國家礦機消費仍存在上升空間、非洲等貧窮國家市場發(fā)展?jié)摿^大，這為國內卷板機的發(fā)展提供了強力支持，歐盟、北美等發(fā)達地區(qū)的市場比較成熟，歐美等發(fā)達國家以及非洲地區(qū)對地面表層或地下礦床開采的項目增長將使卷板機的銷售同樣保持穩(wěn)定增長。 4.2 發(fā)展趨勢 我國卷板機行業(yè)以平均15%以上的速度快速增長，中國經濟保持持續(xù)增長，我國卷板機行業(yè)以平均15%以上的速度快速增長，

9、精密鑄造卷板機市場異?；钴S，進一步規(guī)范卷板機市場，尤其是與精密鑄造工業(yè)密切相關的轎車增長較快，增大了對復雜、精密鑄造卷板機的需求，隨著卷板機制造技術的完善和質量的提高。 卷板機在國際市場需求量達到每年百分之十幾的增速，而且客戶的付款能力、及時性非常好，歐洲、美國等發(fā)達國家礦機消費仍存在上升空間、非洲等貧窮國家市場發(fā)展?jié)摿^大，這為國內卷板機的發(fā)展提供了強力支持，歐盟、北美等發(fā)達地區(qū)的市場比較成熟，歐美等發(fā)達國家以及非洲地區(qū)對地面表層或地下礦床開采的項目增長將使卷板機的銷售同樣保持穩(wěn)定增長。 因此卷板機的發(fā)展趨勢非常好。 4.3 研究的主攻方向 研究對稱式三輥卷板機，在彎曲成型過程中,板

10、材前后受力應該相對均勻,因此能夠較好的解決鋼板的彈復問題和精度問題。 5主要研究內容、需重點研究的關鍵問題及解決思路 5.1主要研究內容 三輥卷板機的工作原理：上輥垂直升降，下輥水平移動，具有板材端部預彎和卷圓功能，一次上料可完成鋼板的預彎和卷制成行；三輥均有動力驅動，卷制薄板時不打滑，同時擴大了板材的卷制范圍；上側輥可以單側傾斜，且在傾斜狀態(tài)下兩端可同升同降，有利于錐形工件的卷制。 隨著高端主機產業(yè)規(guī)模的迅速發(fā)展，無論是進口零部件的價格、數(shù)量、水平還是交貨期，卷板機產品的設計和制造要更加關注體現(xiàn)全生命周期的綠色理念，“要力促產業(yè)結構高端化，鼓勵優(yōu)勢企業(yè)兼并重組，做大做強，都已感受到國

11、際競爭伙伴越來越強烈的有意制約，要致力于傳統(tǒng)產品向精品的升級，解決傳統(tǒng)產品“做不好”“不做好”的痼疾，提升中國卷板機產品在國際國內市場上的形象。加快卷板機產品向數(shù)字化、智能化發(fā)展，實現(xiàn)傳統(tǒng)產品功能的提升和可靠性的提高，卷板機工業(yè)要積極發(fā)展高效節(jié)能產品，也不僅在于將信息技術應用于卷板機企業(yè)的經營管理，使研發(fā)、生產和企業(yè)管理向信息化、自動化、網絡化發(fā)展，大幅度改善企業(yè)的經營管理水平，卷板機工業(yè)中高耗能環(huán)節(jié)的熱加工企業(yè)更要重視節(jié)能減排和環(huán)境友好。 5.2需重點研究的關鍵問題 （1）卷板機是一個對板材彎曲加工的設備，對機床輥子所能承受的彎曲扭矩、齒輪箱的傳動比以及高速機斜齒圓柱齒輪傳動要求做出明確

12、的計算，它將決定彎曲鋼 板的厚度； （2）卷板機要求輥子傳動平穩(wěn)運行，在很大程度上影響著工件質量的加工，所以要設計好內部傳動結構； （3）動力設計，包括主電機的選擇和計算、上下輥的設計計算和校核； （4）減速器的設計，包括總傳動比的確定、傳動裝置各軸的參數(shù)計算。齒輪傳動設計、渦輪螺桿傳動設計和軸、軸承和鍵的設計校核； （5）設備的維護、潤滑和維修； （6）在三輥卷板機的設計及使用過程中，通常會遇到回彈量控制、縱向很長零件中部凸起、縱向呈錐度和邊緣不平整等幾個問題。所以要減小設備的震動； （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，側架和工

13、件供給的速度也可以影響加工效率。 5.3解決思路 1、根據(jù)題目和原始數(shù)據(jù)，檢索和查看國內外三輥對稱式卷板機的相關資料。 2、了解國內外三輥對稱式卷板機的使用及發(fā)展現(xiàn)狀，理解三輥對稱式卷板機的工作原理，特別是動力系統(tǒng)和傳動機構的工作原理。 3、根據(jù)任務書中的內容，對三輥對稱式卷板機動力系統(tǒng)和傳動機構進行設計，計算并確定主電機的功率等主要技術參數(shù)。 6 完成畢業(yè)設計必須具備的工作條件及解決的辦法 6.1具備的工作條件 原始數(shù)據(jù)： 加工板料：Q235-A 屈服強度：σs=235MPa 抗拉強度：σb=420MPa 輥材：50 Mn 屈服強度：σs=930MP

14、a 抗拉強度：σb=1080MPa 硬度：HBS≤229HB 板厚：s=12 mm 板寬：b=2000mm 滾筒與板料間的滑動摩擦系數(shù)：m=0.18 滾筒與板料間的滾動摩擦系數(shù)：f =0.8（冷卷） 無油潤滑軸承的滑動摩擦系數(shù)：=0.05 板料截面形狀系數(shù)：K1=1.5 （矩形） 板料相對強化系數(shù)：K0=11.6 （A3鋼） 板料彈性模量： E=2.06×105MPa 卷板速度：V≥6 m/min 三輥設計、制造、安裝和驗收標準： JB/T8796-1998??????、精度 JB/T1829-1997????? 鍛壓機械通用技術條件 GB17

15、120-1997?????? 鍛壓機械安全技術條件 JB/T8609-1997????? 鍛壓機械機械焊接技術條件 JB/ZQ4000.5??????? 鑄件通用技術條件 JB/ZQ4000.9??????? 裝配通用技術條件 JB/ZQ4000.10?????? 涂裝通用技術條件 6.2解決辦法 ①相關專業(yè)權威文獻資料的查閱。圖書館：相關參考書目借閱； ②調研現(xiàn)有的國內外的三輥卷板機的結構設計案例； ③查詢一定數(shù)量的與本專題研究相關的中英文資料，需要現(xiàn)代化的文獻檢索系統(tǒng)并有網絡文獻檢索的能力； ④及時和導師進行溝通，階段性匯報工作，發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題。充分利用各方面現(xiàn)有條件，以

16、便于更好的滿足于設計要求。 7 工作的主要階段、進度與實踐安排 根據(jù)完成畢業(yè)設計的總體思路以及畢業(yè)設計進度，現(xiàn)具體安排時間如下： 1、指導老師下達設計任務書 、搜集資料 第一周 2、撰寫開題報告、開題答辯 第二、三周 3、卷板機主機部分設計 第四、五周 4、對傳動部分進行設計分析計算 第六周 5、卷板機主要零件設計 第七，八周 6、撰寫論文 第九周 7、將論文報于指導老師檢查，修改 第十周 8、準備答辯 第十一周 9、審查、評閱、答辯 第十二周 8指導老師審查意見