非標(biāo)角鋼冷軋矯直機(jī)矯直部分設(shè)計(jì)

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1、河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 非標(biāo)角鋼冷軋矯直機(jī)(矯直部分) 摘 要 矯直機(jī)是軋制車(chē)間必不可少的重要設(shè)備，而且廣泛用于軋材作坯料的各種車(chē)間，如汽車(chē)、船舶制造廠(chǎng)等。 矯直機(jī)矯直鋼板時(shí),由于長(zhǎng)度方向發(fā)生塑性變形,導(dǎo)致鋼板與矯直輥速度差可達(dá)到3%,因而產(chǎn)生附加扭矩。以往的整體傳動(dòng)易導(dǎo)致接軸和齒輪損壞,同時(shí)當(dāng)矯直輥與鋼板產(chǎn)生速差時(shí),鋼板打滑現(xiàn)象會(huì)損傷表面,為了避免這些現(xiàn)象的發(fā)生,矯直輥盡量采用單獨(dú)傳動(dòng)或分組傳動(dòng),同時(shí)還可用于控制張力。 本文首先通過(guò)對(duì)矯直原理的學(xué)習(xí)了解，通過(guò)大量計(jì)算確定矯直輥數(shù)目。然后根據(jù)工件的形狀確定輥形進(jìn)而來(lái)對(duì)整個(gè)矯直輥結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其次就是動(dòng)力傳動(dòng)和引導(dǎo)裝

2、置的設(shè)計(jì)。 考慮到傳統(tǒng)與現(xiàn)代的設(shè)計(jì)思想，本課題采用矯直輥在矯直機(jī)平臺(tái)上，均勻而且獨(dú)立分布。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，它不僅使矯直輥能夠單獨(dú)傳動(dòng)，而且能夠通過(guò)改變各個(gè)矯直輥間的距離隨時(shí)變身成現(xiàn)代主流的異輥距矯直機(jī)。 關(guān)鍵詞：矯直機(jī)，異輥距，矯直輥，扭矩 NON-STANDARD ANGLE IRON COLD STRAIGHTENING MACHINE ABSTRACT Straightening machine is important and indispensable equipment in rolling wo

3、rkshop, and it is also used in a variety of workshops rolled to billets, Such as automotive, ship manufacturing, etc.. When straightener is used to Straighten plates, due to length of the plastic ,its deformation is occurred, resulting in the velocity difference between steel plate and straighteni

4、ng rolls, just like the 3% rate,thereby creating additional torque. The overall drive past easily leads to damage between axis and gear.At the same time when the speed of straightening rollers and steel production is different, the steel skidding may damage the surface, in order to avoid the occurre

5、nce of these phenomena, straightening roll as far as possible use separate drive or group drive ,at the same time it can also be used to control the tension. Firstly, through the understanding and learning of the principle of straightening, the number of the straightening rollers are determined by

6、a large number of calculations. Then according to the shape of the workpiece , the contour of the straightening roller and the entire design of the structure of straightening roller is determined. The second is the design of the power transmission and guide devices. Taking into account the traditio

7、nal and modern design, this issue puts the straightening roller into straightening machine platform with uniform and independent distribution. In this design, it not only make the separate drive of straightening rollers possible, but also to transform into modern mainstream straightener by changing

8、the distance between each straightening roller at any time. KEY WORDS: Straightening machine, different from the roll, straightening rolle 目 錄 前 言 1 第1章 緒 論 2 1.1 矯直的定義 2 1.2 矯直技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 3 1.3 矯直機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀 4 1.4 平行輥矯直法的簡(jiǎn)介 5 第2章 矯直部分的設(shè)計(jì) 6 2.1矯直輥數(shù)的確立 6 2.1.1 矯直輥數(shù)與鋼板厚度的關(guān)系 6 2.1.2 矯直的理論計(jì)算

9、7 2.2 矯直輥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 2.2.1 矯直輥徑與輥距的確定 10 2.2.2 矯直輥上下兩輥中心距地確定 11 2.2.3 矯直輥的整體設(shè)計(jì) 12 2.3 矯直輥的整體強(qiáng)度校核 12 2.3.1 矯直輥主要參數(shù) 12 2.3.2 矯直輥主動(dòng)軸的強(qiáng)度校核 13 2.4 本章小結(jié) 15 第3章 主傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì) 16 3.1 傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 3.2 傳動(dòng)部分的強(qiáng)度校核 18 3.3 本章小結(jié) 21 第4章 軋制部件的設(shè)計(jì) 22 4.1軋制部件的設(shè)計(jì) 22 4.2 軋輥軸的強(qiáng)度校核 23 5.3本章小結(jié) 25 第 5 章 進(jìn)料部件、皮帶輪的設(shè)計(jì) 26

10、 5.1 進(jìn)料部件的設(shè)計(jì) 26 5.2皮帶輪的設(shè)計(jì) 26 5.3本章小結(jié) 25 第6章 總 結(jié) 29 參考文獻(xiàn) 30 致 謝 31 III 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 前 言 矯直技術(shù)多用于金屬條材加工的后部工序，在很大程度上決定著產(chǎn)、成品的質(zhì)量水平。矯直技術(shù)同其他金屬加工技術(shù)一樣在20世紀(jì)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，相應(yīng)的矯直理論也取得了很大的進(jìn)步。不過(guò)理論滯后于實(shí)踐的現(xiàn)象比較明顯。例如矯直輥負(fù)轉(zhuǎn)矩的破壞作用在20世紀(jì)下半葉才得以解決（改集體驅(qū)動(dòng)為單輥驅(qū)動(dòng)，改剛性連接為超越離合連接等），但其破壞作用的機(jī)理直到20世紀(jì)80年代末材被闡明。另外，就矯直理論的總體來(lái)看，

11、仍然處于粗糙階段，首先就是其基本參數(shù)的確定還要依靠許多經(jīng)驗(yàn)算法和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如輥數(shù)、輥距、輥徑、壓彎量及矯直速度；其次是許多技術(shù)現(xiàn)象如螺旋彎廢品、矯直縮尺、矯直噪聲、斜輥矯直特性、斜輥輥形特性、拉彎變形匹配特性等都缺乏理論闡述；再次是理論的概括性不夠，一套公式不僅不能包括各種斷面型材，甚至不能包括同類(lèi)斷面而尺寸和材質(zhì)不同的工件，如彎矩與矯直曲率等都缺少通用表達(dá)式。20世紀(jì)70年代以來(lái)，矯直技術(shù)與矯直理論的發(fā)展明顯加快，如拉彎矯直技術(shù)很快走向成熟；開(kāi)發(fā)成功平動(dòng)（萬(wàn)能）矯直技術(shù)、行星矯直技術(shù)、全長(zhǎng)矯直技術(shù)、程序控制矯直技術(shù)、變凸度及變輥距矯直技術(shù)，以及雙向旋轉(zhuǎn)矯直技術(shù)等；完善了等距雙曲線(xiàn)輥形設(shè)計(jì)法；

12、創(chuàng)立了等曲率遞減反彎輥形設(shè)計(jì)法、矯直耗能計(jì)算法、主要工藝參數(shù)計(jì)算法、兩種拉彎制度的定性與定量分析以及負(fù)轉(zhuǎn)矩和超前接觸分析法；尤其在利用相對(duì)值概念對(duì)各種矯直過(guò)程進(jìn)行定量分析工作中取得了系統(tǒng)化的成果，為矯直技術(shù)數(shù)字化處理打下了基礎(chǔ)。在這種情況下，本文采用平行輥等距矯直法對(duì)非標(biāo)角鋼進(jìn)行矯直。 本課題主要工作分為三部分: 1. 矯直部分傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 2. 軋制部分的設(shè)計(jì)、進(jìn)料部件的設(shè)計(jì) 3. 矯直力的校核，皮帶輪的設(shè)計(jì) 限于本人的水平，本文雖經(jīng)多次修改，但難免會(huì)有疏漏甚至錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)各位評(píng)審老師及同學(xué)批評(píng)指正。 第1章 緒 論 矯直技術(shù)屬于金屬加工學(xué)科的一個(gè)分支，

13、已經(jīng)廣泛應(yīng)用于日用金屬加工業(yè)，儀器儀表制造業(yè)，汽車(chē)、船舶和飛機(jī)制造業(yè)，石油化工業(yè)，冶金工業(yè)， 建筑材料學(xué)業(yè)，機(jī)械裝備制造業(yè)，以及精密加工制造業(yè)。矯直技術(shù)在廣度和深度方面的巨大發(fā)展迫切要求矯直理論能進(jìn)一步解決一些疑難問(wèn)題，推動(dòng)開(kāi)發(fā)新技術(shù)和研制新設(shè)備。本章主要介紹矯直機(jī)的定義，矯直技術(shù)的發(fā)展，矯直機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和平行輥矯直法的介紹。 1.1 矯直的定義 金屬條材像型、管、線(xiàn)、板、帶等長(zhǎng)條狀的金屬型材，在軋制、鍛造、擠壓、運(yùn)輸、冷卻及各種加工過(guò)程中常因外力作用，溫度變化及內(nèi)力消長(zhǎng)而發(fā)生彎曲或你扭曲變形。在長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于寬度或厚度的條材上，縱向纖維的變形十分明顯；在寬度不太小的條材上如帶材橫向纖

14、維的變形有時(shí)顯而易見(jiàn)。為了獲得平直的成品條材必須使其縱向纖維或縱向截面由曲變直，橫向纖維或橫向截面也由曲變直，實(shí)現(xiàn)這一要求的工藝過(guò)程稱(chēng)為矯直。 矯直與彎曲是兩個(gè)相反的工藝過(guò)程,但它們的變形機(jī)理是相同的。通常，不同金屬都有大小不等的彈性極限，即使在塑性變形條件下仍然伴隨著彈性變形。彈性變形意味著勢(shì)能的貯存，表現(xiàn)為一種彈性返回的能力，完全能返回原狀的變形稱(chēng)為純彈性變形，否則都是彈塑性變形。而純塑性變形是指在相當(dāng)大變形程度或在相當(dāng)高的變形溫度時(shí)，忽略不計(jì)其很小的彈復(fù)能力而假定的一種理想狀態(tài)。 古人從生產(chǎn)和生活實(shí)踐中早已認(rèn)識(shí)到彈性的存在，，并得出“矯正必須過(guò)正”的理性結(jié)論。今人對(duì)金屬矯直理論的研究

15、不僅從理論上驗(yàn)證了“矯正必須過(guò)正”的基本規(guī)律，而且找到了計(jì)算“過(guò)正量”的科學(xué)方法，指出在“過(guò)正量”與金屬?gòu)棌?fù)量相等時(shí)可以達(dá)到矯直目的。 由于條材種類(lèi)不同，彎曲形態(tài)不同，各自所要求的矯直方法也不盡相同。工業(yè)上人們已經(jīng)研制成功的矯直方法主要有壓力矯直法、平行輥矯直法、斜輥矯直法、轉(zhuǎn)轂矯直法、平動(dòng)矯直法、拉伸矯直法、拉彎矯直法及其他一些特殊的矯直法。 本設(shè)計(jì)采用平行輥矯直法。平行輥矯直法是把間斷的壓力矯直法變成輥式連續(xù)矯直法，從入口到出口交錯(cuò)交錯(cuò)布置若干個(gè)互相平行的矯直輥，按遞減壓彎規(guī)律進(jìn)行多次反復(fù)壓彎以達(dá)到矯直目的。不僅顯著提高工作效率，而且能獲得很高的矯直質(zhì)量。這種矯直法在板材及型材矯直中得

16、到廣泛應(yīng)用，不僅能矯直型材的主彎曲，在增加軸向調(diào)節(jié)條件下也能矯直其側(cè)彎曲；不僅能矯直板材的縱向波浪，在增加彎輥措施后，也能矯直其橫向波浪，即矯直其飄曲。利用兩組平行輥將其輥系進(jìn)行直角組合或稱(chēng)平立輥組合，即將一組水平輥與一組垂直輥組合起來(lái)形成復(fù)合輥系可以對(duì)二維彎曲嚴(yán)重的線(xiàn)材及小型材進(jìn)行有效的矯直。 1.2 矯直技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 矯直技術(shù)同其他金屬加工技術(shù)一樣在20世紀(jì)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，相應(yīng)的矯直理論也取得了很大的進(jìn)步。不過(guò)理論滯后于實(shí)踐的現(xiàn)象比較明顯。例如矯直輥負(fù)轉(zhuǎn)矩的破壞作用在20世紀(jì)下半葉才得以解決（改集體驅(qū)動(dòng)為單輥驅(qū)動(dòng)，改剛性連接為超越離合連接等），但其破壞作用的機(jī)理直到

17、20世紀(jì)80年代末材被闡明。另外，就矯直理論的總體來(lái)看，仍然處于粗糙階段，首先就是其基本參數(shù)的確定還要依靠許多經(jīng)驗(yàn)算法和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如輥數(shù)、輥距、輥徑、壓彎量及矯直速度；其次是許多技術(shù)現(xiàn)象如螺旋彎廢品、矯直縮尺、矯直噪聲、斜輥矯直特性、斜輥輥形特性、拉彎變形匹配特性等都缺乏理論闡述；再次是理論的概括性不夠，一套公式不僅不能包括各種斷面型材，甚至不能包括同類(lèi)斷面而尺寸和材質(zhì)不同的工件，如彎矩與矯直曲率等都缺少通用表達(dá)式。20世紀(jì)70年代以來(lái)，矯直技術(shù)與矯直理論的發(fā)展明顯加快，如拉彎矯直技術(shù)很快走向成熟；開(kāi)發(fā)成功平動(dòng)（萬(wàn)能）矯直技術(shù)、行星矯直技術(shù)、全長(zhǎng)矯直技術(shù)、程序控制矯直技術(shù)、變凸度及變輥距矯直技

18、術(shù)，以及雙向旋轉(zhuǎn)矯直技術(shù)等；完善了等距雙曲線(xiàn)輥形設(shè)計(jì)法；創(chuàng)立了等曲率遞減反彎輥形設(shè)計(jì)法、矯直耗能計(jì)算法、主要工藝參數(shù)計(jì)算法、兩種拉彎制度的定性與定量分析以及負(fù)轉(zhuǎn)矩和超前接觸分析法；尤其在利用相對(duì)值概念對(duì)各種矯直過(guò)程進(jìn)行定量分析工作中取得了系統(tǒng)化的成果，為矯直技術(shù)數(shù)字化處理打下了基礎(chǔ)。 1.3 矯直機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀 我國(guó)已有中厚板軋機(jī)31套，正在建設(shè)或計(jì)劃建設(shè)中厚板軋機(jī)約24套，中厚板軋機(jī)合計(jì)約55套(未含臺(tái)灣)，中厚板年生產(chǎn)能力約4900多萬(wàn)噸。中厚板軋鋼廠(chǎng)熱矯直機(jī)有近一半已進(jìn)行了技術(shù)改造,安裝了新型四重式11輥、上輥或下輥可整體傾動(dòng)、可快速換輥的恒輥距矯直機(jī)。還有一半熱矯直機(jī)和多數(shù)冷矯直機(jī)

19、是50~60年代的臺(tái)式矯直機(jī)。目前國(guó)內(nèi)外鋼板矯直機(jī)均是恒輥距矯直機(jī),或少數(shù)雙恒輥距矯直機(jī)。 　　發(fā)展?fàn)顩r 　　國(guó)際知名的的冶金設(shè)備供應(yīng)商（德國(guó)的MDS、SMS-Demag和日本的MHI 等）不斷提高矯直機(jī)性能，使高剛度、全液壓和自動(dòng)化功能更強(qiáng)，對(duì)鋼板的矯直效果更好。應(yīng)用技術(shù)一般有預(yù)應(yīng)力機(jī)架、液壓平衡系統(tǒng)、換輥裝置、壓下系統(tǒng)（AGC）、彎輥系統(tǒng)（APC系統(tǒng)）、輥系分組傳動(dòng)或單獨(dú)傳動(dòng)等。 　　對(duì)于矯直機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)而言，普遍采用電機(jī)、減速齒輪分配箱、安全聯(lián)軸器、萬(wàn)向聯(lián)軸器到矯直輥的傳動(dòng)方式。矯直機(jī)矯直鋼板時(shí),由于長(zhǎng)度方向發(fā)生塑性變形,導(dǎo)致鋼板與矯直輥速度差可達(dá)到3%,因而產(chǎn)生附加扭矩,以往的整

20、體傳動(dòng)易導(dǎo)致接軸和齒輪損壞,同時(shí)當(dāng)矯直輥與鋼板產(chǎn)生速差時(shí),鋼板打滑現(xiàn)象會(huì)損傷表面, 為了避免這些現(xiàn)象的發(fā)生,矯直輥盡量采用單獨(dú)傳動(dòng)或分組傳動(dòng),同時(shí)還可用于控制張力。 　　國(guó)際上比較著名的軋鋼設(shè)備生產(chǎn)商主要在德國(guó)、日本等西方發(fā)達(dá)資本主義國(guó)家。例如德國(guó)的德馬克、西馬克，日本的三菱重工等大集團(tuán)。 　　我國(guó)20世紀(jì)五、六十年代的大部分矯直機(jī)的輥系都采用大節(jié)距大工作輥，矯直厚度范圍僅在4~5倍，支承輥承載能力低，使矯直能力低下，且工作輥軸承座是整體、固定不可調(diào)節(jié)的，造成矯直鋼板質(zhì)量低，產(chǎn)品成材率低。 　　厚板矯直技術(shù)在我國(guó)起步較晚，且理論研究較生產(chǎn)落后的現(xiàn)象突出，經(jīng)過(guò)近些年來(lái)工業(yè)的發(fā)展和自身技術(shù)的

21、進(jìn)步，矯直機(jī)的性能和各項(xiàng)參數(shù)都有了很大的改善。鋼板的寬度、厚度及長(zhǎng)度規(guī)格也在不斷擴(kuò)大。 2005年3月1日投產(chǎn)的寶鋼5m熱矯直機(jī)由SMSD設(shè)計(jì)，是全液壓9輥調(diào)節(jié)矯直機(jī)。最大矯直力可達(dá)44000KN，鋼板的矯直溫度范圍也較寬：400~1100℃，鋼板的厚度范圍在10~80mm，寬度可達(dá)4800mm，矯直速度也達(dá)到0.5~2.5m/s。其矯直機(jī)電動(dòng)機(jī)功率為220KW。舞陽(yáng)軋鋼廠(chǎng)生產(chǎn)的最厚鋼板能達(dá)到700mm（900mm厚鋼錠生產(chǎn)，不保探傷）。 目前，厚板矯直機(jī)已由二重式發(fā)展到四重式，輥?zhàn)訛閮A斜布置、成組換輥，并設(shè)過(guò)載保護(hù)裝置，機(jī)架采用預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)，增大剛度。四重式矯直機(jī)，在結(jié)構(gòu)和輥系布置上做

22、了很大改進(jìn)，改變了原有二重式熱矯直機(jī)矯直質(zhì)量不理想、輥距大、矯直能力低、維修不便等缺點(diǎn)，使矯直厚度范圍擴(kuò)大到10倍左右。使矯直機(jī)向自動(dòng)化、全液壓、高負(fù)荷、高剛度、多功能、強(qiáng)力矯直技術(shù)發(fā)展，即采用第三代矯直機(jī)，進(jìn)一步提高鋼板表面質(zhì)量。 1.4 平行輥矯直法的簡(jiǎn)介 平行輥矯直法是把間斷的壓力矯直法變成輥式連續(xù)矯直法。 壓力矯直法是將條材的彎曲部位放置在兩個(gè)支點(diǎn)之間用壓頭對(duì)彎曲部位進(jìn)行反向壓彎。當(dāng)壓彎量選定合適時(shí)，壓頭抬起后條材彈復(fù)變直，完成一維彎曲的矯直任務(wù)。當(dāng)條材有側(cè)彎時(shí)再將其彎曲部位移至壓頭處進(jìn)行反彎完成第二次的一維矯直任務(wù)。當(dāng)一根跳財(cái)具有多處的不同程度和不同方位的彎曲時(shí)，則需要

23、進(jìn)行多部位、多方向和多次的一維反彎矯直工作，即用一維反彎完成多部位二維彎曲矯直任務(wù)。 平行輥矯直是從入口到出口交錯(cuò)布置若干個(gè)互相平行的矯直輥，按遞減壓彎規(guī)律進(jìn)行多次反復(fù)壓彎以達(dá)到矯直目的。不僅顯著提高工作效率，而且能獲得很高的矯直質(zhì)量。這種矯直法在板材及型材矯直中得到廣泛應(yīng)用，不僅能矯直型材的主彎曲，在增加軸向調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)條件下也能矯直其側(cè)彎曲；不僅能矯直板材的縱向波浪，在增加彎輥將其輥系進(jìn)行直角組合或稱(chēng)平立輥組合，即將一組水平輥與一組垂直輥組合起來(lái)形成復(fù)合輥系可以對(duì)二維彎曲嚴(yán)重的線(xiàn)材及小型材進(jìn)行有效的矯直。 第2章 矯直部分的設(shè)計(jì) 矯直部分的設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)中至關(guān)

24、重要的設(shè)計(jì)部分，一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)最重要的技術(shù)核心。只有把矯直部分很好的設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足一定的要求，才能使其生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品達(dá)到一定的技術(shù)指標(biāo)。本設(shè)計(jì)采用平行輥矯直法。平行輥矯直機(jī)必須具備兩個(gè)基本特征，第一是具有相當(dāng)數(shù)量交錯(cuò)配置的矯直輥以實(shí)現(xiàn)多次的反復(fù)彎曲；第二是壓彎量可以調(diào)整，能實(shí)現(xiàn)矯直所需要的壓彎方案。本章主要介紹根據(jù)矯直原理對(duì)矯直輥數(shù)的確立，以及矯直輥所承受的力和整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2.1矯直輥數(shù)的確立 我設(shè)計(jì)的矯直機(jī)所矯直的角鋼橫截面形狀如圖2-1。 圖2-1 需要矯直的角鋼橫截面 本設(shè)計(jì)的技術(shù)要求：1.撓曲度全長(zhǎng)不大于3mm； 2.扭曲不大于0.5

25、； 原料全長(zhǎng)2000mm，鋼板厚度為3mm 2.1.1 矯直輥數(shù)與鋼板厚度的關(guān)系 很多資料書(shū)上給出了矯直輥與鋼板厚度的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系如表2-1: 表2-1 鋼板厚度和矯直輥數(shù)的關(guān)系 鋼板厚度h/mm 0.20-1.5 1.5-5.0 >5.0 輥數(shù) 29-17 17-11 9-7 以上表格為經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，下面進(jìn)行定量分析，進(jìn)一步準(zhǔn)確確定輥數(shù)。 2.1.2 矯直的理論計(jì)算 1. 首先對(duì)第一個(gè)技術(shù)要求進(jìn)行對(duì)輥數(shù)的確定 圖2-2 需要計(jì)算的截面 保證撓曲度全長(zhǎng)不大于3mm，可以對(duì)圖2-2的菱形截面進(jìn)行進(jìn)行矯直計(jì)算，如果能把該菱形截面矯直，那么整體也能滿(mǎn)

26、足條件。 菱形斷面的彎矩比與曲率比的關(guān)系如下： =2-2+ （2-1） =2-+ （2-2） 運(yùn)用公式進(jìn)行本設(shè)計(jì)計(jì)算： C==2-+ （2-3） C= C-= C-2+- （2-4） 根據(jù)以上公式可以計(jì)算9輥后對(duì)應(yīng)的殘留撓度值 可以設(shè)原始曲率C值為5，輥系矯直過(guò)程解析表2-2。 表2-2 矯直過(guò)程解析表 輥數(shù) C C C= C 1

27、/2 3 4 5 6 7 8 9 5 0.34 0.14 0.06 0.01 0.009 0.0077 0.0066 1.96 1.6 1.4 1.2 1.19 1.18 1.17 1.156 0.34 0.14 0.06 0.01 0.009 0.0077 0.0066 0.005 由以上數(shù)據(jù)可知：A=AC= (較高強(qiáng)度=1000MPa，E=206000Mpa,H=3mm) A=0.005=0.000011441mm 與此A相應(yīng)的曲率半徑為：=1/ A=87398mm 每米長(zhǎng)工件的相應(yīng)撓度為：- 所以87398-=1m

28、m 全長(zhǎng)=2=2mm<3mm 故滿(mǎn)足技術(shù)要求。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，矯直機(jī)的矯直輥的第一輥與最后一棍不起矯直作用，所以輥數(shù)為11個(gè)。 2.根據(jù)技術(shù)要求確定對(duì)輥數(shù) 要保證扭曲不大于0.5，可以取下圖中的長(zhǎng)方形截面進(jìn)行計(jì)算校核。只要長(zhǎng)方形截面能滿(mǎn)足技術(shù)要求，那么該角鋼的扭曲度就能滿(mǎn)足技術(shù)要求。 長(zhǎng)方形斷面的彎矩比與曲率比的關(guān)系如下： =1.5-0.5 （2-5） =1.5- （2-6） 圖2-3 需要計(jì)算的截面 運(yùn)用公式進(jìn)行本

29、設(shè)計(jì)計(jì)算： C==1.5- （2-7） C= C-= C-1.5+ （2-8） 根據(jù)以上公式可以計(jì)算11輥后對(duì)應(yīng)的殘留扭曲值 可以設(shè)原始曲率C值為5，輥系矯直過(guò)程解析如表2-3： 表2-3 矯直過(guò)程解析表 輥數(shù) C C C= C 1/2 3 4 5 6 7 5 0.214 0.082 0.044 0.027 0.019 1.488 1.273 1.193 1.148 1.12 1.101 0.214 0.082 0.044

30、 0.027 0.019 0.013 由以上數(shù)據(jù)可知：A=AC0.013 (較高強(qiáng)度=1000MPa， E=206000Mpa,H=3mm) A=0.013=0.000042071mm 與此A相應(yīng)的曲率半徑為：=1/ A=23769mm 每米長(zhǎng)工件的相應(yīng)撓度為：- （2-9） 所以23769-=5.26mm 所以全長(zhǎng)=25.26=10.52mm ；==0.302<0.5 故符合技術(shù)要求。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，矯直機(jī)的矯直輥的第一輥與最后一輥不起矯直作用，所以輥數(shù)為9個(gè)。 根據(jù)以上計(jì)算可以得知，在滿(mǎn)足技術(shù)要求的條件下，矯直輥數(shù)為11個(gè)，與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相

31、吻合。 2.2 矯直輥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 矯直輥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很重要，它能反映一個(gè)產(chǎn)品功能的強(qiáng)大，好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不但能提高生產(chǎn)效率，而且還能保證較高的質(zhì)量。 31 2.2.1 矯直輥徑與輥距的確定 矯直輥的主要任務(wù)是使工件得到矯直所需曲率的壓彎，其次還需考慮咬入條件和強(qiáng)度上的需要。查詢(xún)《矯直原理與矯直機(jī)械》得： ① 矯直所需壓彎曲率要明顯大于彈性極限曲率（），其增大倍數(shù)與工件材質(zhì)和斷面有關(guān)。 D= （2-10） 角鐵材料選用Q235，則E=200GP，，解得： D=900mm，則mm ② 按接觸強(qiáng)度計(jì)算：

32、d (2-11) 解得： mm，則mm ③ 按咬入條件計(jì)算： （2-12） 解得： mm，則mm 由①②③知： 可取D=150mm。 矯直輥距與輥徑直接相關(guān)，輥距大小與咬入條件又互有影響。輥距過(guò)大，壓彎量必然增大，時(shí)輥縫變小，對(duì)咬入不利。輥距與輥徑的結(jié)構(gòu)關(guān)系，通常用下式表示： P=aD （2-13） (a=1.1-1.2) 本設(shè)計(jì)取輥距p=180mm 2.2.2 矯直輥上下兩輥中心距地確定

33、考慮到角鋼的形狀，上下兩輥之間的間距為4mm，輥徑為150mm，取中心距為128mm, 矯直輥軸徑d=55mm，軸承采用7010C型角接觸球軸承。設(shè)計(jì)如圖2-4： 圖2-4 矯直輥 2.2.3 矯直輥的整體設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)上面的計(jì)算可以作出設(shè)計(jì)如圖2-5： 由于矯直輥需要傳動(dòng)，而矯直上下輥之一必須是可以上下調(diào)節(jié)，只有這樣才可以給工件一個(gè)垂直方向的力，進(jìn)而來(lái)給工件一個(gè)反彎距，這樣不間斷的進(jìn)行壓彎，彈復(fù)，壓彎，最終達(dá)到矯直目的。 圖2-5 矯直輥結(jié)構(gòu)圖 2.3 矯直輥的整體強(qiáng)度校核 強(qiáng)度校核是機(jī)械設(shè)計(jì)中必不可少的一部分，沒(méi)有強(qiáng)度的校核，就不是一個(gè)完整的設(shè)計(jì)。一個(gè)沒(méi)有校核的

34、產(chǎn)品是很危險(xiǎn)的，不但影響工作，而且會(huì)影響到操作工人的人身安全。 2.3.1 矯直輥主要參數(shù) （1）矯直輥所受的彎矩 前面介紹過(guò)，矯直方案就是矯直彎矩的根據(jù)。（=235Mpa） M=M= M（2-+） （2-14） M=1.96=1466N. mm （2-15） （2）矯直輥所受的壓力 在輥式矯直機(jī)上，作用在各輥?zhàn)由系膲毫砂凑哲埣鲾嗝娴牧仄胶鈼l件求出。 P=M ；=M ； P= M... （2-16） 根據(jù)分析，矯直輥系中，第三輥的受力是最大的，因

35、此，矯直輥的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)以第三輥上載荷為基準(zhǔn)進(jìn)行。 P= M=47N 作用在輥上的壓力總和 = M（n-2）=423N （3）矯直輥上的矯直扭矩 矯直扭矩是指使軋件產(chǎn)生彎曲變形所需的力矩。根據(jù)矯直扭矩在棍子上產(chǎn)生的矯直功應(yīng)等于使軋件產(chǎn)生彎曲變形功的功能相等原則，其公式如下 T=f=0.0846KN.m (4)矯直輥所需總功率 P=2nT 矯直速度與鋼板厚度的關(guān)系如表2-4。 表格2-4 矯直速度與鋼板厚度的關(guān)系 鋼板厚度h/mm 矯直速度v/m.s 冷軋 熱軋 0.5-4 4-30 6.0-0.5 0.5-0.1 1.0-0.3 由于本

36、角鋼在直角處的厚度為3>4矯直速度的設(shè)為0.32m/s，故n=56.6r/min 所以P=0.50kw 每輥上的功率為0.05kw。 2.3.2 矯直輥主動(dòng)軸的強(qiáng)度校核 根據(jù)所設(shè)計(jì)的矯直輥的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)的軸如圖2-6： 圖2-6 矯直輥主動(dòng)軸 材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。所受的力如圖2-7。 圖2-7 主動(dòng)軸的受力圖 軸上的功率為P=0.05kw； 所以：T=9550000=8437N.mm 已知左端齒輪的分度圓直徑d=84mm； 所以：F==201N；F=tan F=73N (=20) BC=375mm；AB=276mm f=4N () 由受力

37、圖2-7可知水平面內(nèi)的受力分析如下 -FBC-FAB+AB=0得 =108N； =14N 得 =271N =65N 水平和垂直面上受的彎矩圖如圖2-8： 圖2-8 主動(dòng)軸彎矩圖 由圖得出=41669N.mm =20662N.mm 按彎扭合成應(yīng)力校核的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的界面即危險(xiǎn)界面的強(qiáng)度，軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力： =52.6Mpa 材料為45鋼，[]=60Mpa,< [] 故安全。 被動(dòng)輪軸和主動(dòng)輪軸直徑相同，所受之力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主動(dòng)輪，故從動(dòng)輪也是安全的。

38、 2.4 本章小結(jié) 本章通過(guò)矯直原理確定了矯直輥的數(shù)目，以及矯直輥所需的矯直力。并且在矯直輥的設(shè)計(jì)中，采用獨(dú)立分布的特點(diǎn)，避免了因整體傳動(dòng)導(dǎo)致接軸和齒輪損壞,和同時(shí)因矯直輥與鋼板產(chǎn)生速差時(shí),鋼板打滑現(xiàn)象損傷表面,同時(shí)還可用于控制張力。 第3章 主傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì) 機(jī)械中的傳動(dòng)方式主要有三種：帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)。本設(shè)計(jì)采用的傳動(dòng)方式為最常見(jiàn)的齒輪傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)如下 主要優(yōu)點(diǎn)：工作可靠，壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，功率及速度適應(yīng)范圍廣。 主要缺點(diǎn)：制造精度要求高，制造費(fèi)用大，精度低時(shí)震動(dòng)和噪聲大，不宜用于軸間距離較大的傳動(dòng)。 考慮各種情況，

39、本課題選擇齒輪傳動(dòng)比較合適。 本章主要介紹矯直機(jī)的傳動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要零件的校核。 3.1 傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于矯直輥需要11個(gè)，需要傳動(dòng)的距離比較大，所以要采用多級(jí)齒輪來(lái)帶動(dòng)矯直輥的轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)結(jié)構(gòu)大致如圖3-1： 圖3-1 齒輪傳動(dòng)圖 由于矯直輥分為上下兩輥，而相鄰的兩個(gè)矯直輥的主動(dòng)軸不在一個(gè)水平線(xiàn)上，所以把傳動(dòng)齒輪的齒輪軸線(xiàn)放置在矯直輥中心距的中點(diǎn)，使傳動(dòng)齒輪軸帶動(dòng)的懸臂齒輪能夠同時(shí)帶動(dòng)相鄰的兩個(gè)齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 另外轉(zhuǎn)向問(wèn)題，由于相鄰的兩個(gè)矯直輥的主動(dòng)軸式一上一下，而工件加工方向是一個(gè)方向—（向右）所以相鄰的兩個(gè)齒輪軸的轉(zhuǎn)向相反。 要達(dá)到相反的功效，相鄰的兩個(gè)矯直輥的驅(qū)

40、動(dòng)齒輪軸不能是一個(gè)，所以采用上圖所示的結(jié)構(gòu)，一個(gè)傳動(dòng)齒輪軸帶動(dòng)一個(gè)矯直輥，相鄰的矯直輥由相鄰的傳動(dòng)齒輪軸帶動(dòng)，故方向能夠得到保證。 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)參數(shù)如下： （1）懸臂齒輪分度圓直徑d 首先要保證矯直速度v=0.32m/s,矯直輥的轉(zhuǎn)速n=56.6r/min，矯直輥主動(dòng)軸上的懸臂齒輪分度圓直徑d=84mm。要保證傳動(dòng)軸線(xiàn)在一個(gè)水平線(xiàn)上，同時(shí)要帶動(dòng)矯直輥，所以設(shè)計(jì)的傳動(dòng)軸上的懸臂齒輪的分度圓直d=127-84=43mm。傳動(dòng)比i=2:1。如圖3-2所示。 圖3-2 懸臂齒輪 (2)傳動(dòng)齒輪分度圓直徑d 由于矯直部分所決定的輥距t=180mm，所以傳動(dòng)齒輪的分度圓直徑為180m

41、m。傳動(dòng)齒輪采用等速傳動(dòng)，傳動(dòng)i=1，如圖3-3。 圖3-3 傳動(dòng)齒輪 齒輪軸斷面直徑d=45mm,軸承型號(hào)為7208，外形尺寸d=40mm. （3）齒輪軸所受最大功率P 前面矯直部分已經(jīng)得知矯直輥的功率p=0.05kw.由傳動(dòng)結(jié)構(gòu)決定傳動(dòng)齒輪為13個(gè)，其中一個(gè)是用來(lái)和軋制部分相連接，一是解決中心過(guò)大問(wèn)題，二是調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向問(wèn)題。且直徑d=120mm。另外一個(gè)在軋制輥軸上直徑d=125，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比基本保持一致。 圖3-4 調(diào)向齒輪 取齒輪傳動(dòng)的效率為0.98，軸承的傳動(dòng)效率為0.98。因此可以得出從軋制部分輸入的功率P=0.89kw。 調(diào)向齒輪的功率P=0

42、.89=0.87kw。 扭矩T=9550000=9550000=281644N.mm 3.2 傳動(dòng)部分的強(qiáng)度校核 （1）傳動(dòng)齒輪的強(qiáng)度校核 校核的該齒輪是傳動(dòng)系統(tǒng)中承受載荷最大的，該齒輪的強(qiáng)度影響整個(gè)機(jī)器是否能夠長(zhǎng)時(shí)間工作，所以該齒輪在設(shè)計(jì)中必須要重點(diǎn)考慮。齒輪位置如圖3-5。 圖3-5 校核齒輪 材料：20 一天八小時(shí)，單班制，工作壽命15年 試選載荷系數(shù)K=1.3。Z=48 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：T=9550000=9550000=281644N.mm 選齒寬系數(shù)=0.4。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》10—6查得材料的彈性影響系數(shù)Z=189

43、.8MPa. 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 =780Mpa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=700 Mpa。 由式《機(jī)械設(shè)計(jì)》10—13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： N=60nJL=6029.51（830015）=6.37210 N=6.11310 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—19取接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.90；K=0.95。 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力： 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10-12）得 []==0.9780=702Mpa []==665Mpa 計(jì)算小齒輪分度圓直徑d,代入[]中較小的值。

44、 d=2.32=122.2mm 圓周速度v==0.19m/s。 計(jì)算載荷系數(shù)： 根據(jù)v=0.18m/s,7級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)K=1; 直齒輪，=1； 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2查得使用系數(shù)K=1； 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪響度支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，K=1.16。K=1.15。 K= KKKK=1=1.16 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由式得 =117.6mm。 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為： m （3-1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)

45、值： 由圖《機(jī)械設(shè)計(jì)》10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=600Mpa，大齒輪彎曲強(qiáng)度極限=550Mpa。 由圖《機(jī)械設(shè)計(jì)》10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.85,K=0.88； 計(jì)算彎曲疲勞許應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式得 []==364.29Mpa []=345.71 Mpa 計(jì)算載荷系數(shù)K K= 查齒形系數(shù)： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得 =2.332 =2.32 查應(yīng)力校正系數(shù)： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得 =1.692 =1.70 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。 ==0.01083

46、 ==0.01141 大齒輪的數(shù)值大。 設(shè)計(jì)計(jì)算： m=2.001mm 因此，取m=2.5，d=180mm 3.3 本章小結(jié) 本章主要介紹了傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件的設(shè)計(jì)校核，傳動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)機(jī)器能量傳遞的橋梁，是機(jī)械設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。該傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)上一章的矯直輥的單獨(dú)傳動(dòng)。 第4章 進(jìn)料部件的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 工件從進(jìn)料部件中進(jìn)入到矯直輥中進(jìn)行矯直處理。進(jìn)料部件的設(shè)計(jì)關(guān)系到工件能否順利進(jìn)行矯直的關(guān)鍵。 4.1軋制部件的設(shè)計(jì) 本課題所設(shè)計(jì)的軋制不部件不是用來(lái)把工件軋制成型的，而是把軋制成型的部件拉入矯直輥

47、區(qū)進(jìn)行矯正作業(yè)。 一、定中心距： 考慮到工件的咬入，軋輥的直徑不宜過(guò)小。根據(jù)結(jié)構(gòu)選定中心距為200mm。 二、軋輥大小及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)： 本課題設(shè)計(jì)的軋輥的大小取軋制成型軋輥大小的近1/2。軋輥的作用是夾緊角鋼往矯直輥區(qū)傳送。上下輥的最大半徑是108mm，設(shè)計(jì)如圖4-1： 圖4-1軋拉結(jié)構(gòu) 上軋輥采用彈簧浮動(dòng)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的壓緊，在工作時(shí)，先對(duì)上軋輥施加一個(gè)預(yù)緊力（本設(shè)計(jì)預(yù)緊力F=1000N），以便壓緊角鋼。下軋輥不動(dòng)，由帶輪帶動(dòng)獲得一個(gè)對(duì)工件的牽引力。 四、軋輥的功率 軋輥的作用是拉動(dòng)角鋼前行，速度比前軋輥大（v=0.26m/s）,故，該軋輥要大于它，取V=0.32m/s，

48、轉(zhuǎn)速n=28.3r/min,要想拉動(dòng)角鋼，不僅速度要大，牽引力也要大，根據(jù)前面同學(xué)設(shè)計(jì)，在滿(mǎn)足該軋輥能夠克服前軋輥摩擦力和本輥的摩擦力總和不大于500N。所以設(shè)計(jì)該軋輥的功率為0.3kw，提供的牽引力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于摩擦，所以能夠帶動(dòng)前進(jìn)。 4.2 軋輥軸的強(qiáng)度校核 如果V帶是連接前后的傳動(dòng)方式，起到了重要作用，那么軋輥軸正是實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)很好的結(jié)構(gòu)橋梁。它同樣起到至關(guān)重要的作用。如圖4-2所示： 圖4-2 軋輥軸示意圖 該軸的軋輥處的直徑d=60mm,兩端軸承支承處的直徑d=55mm。該軸的受力分析圖如圖4-3： 圖4-3 軸的受力分析圖 材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。所受的力如下 軸上的

49、功率為P=1.2kw； 所以：T=9550000=404947N.mm 已知左端齒輪的分度圓直徑d=125mm； 所以：F==4694N；F=tan F=1708N (=20) AC=161mm；AB=268mm；BD=102mm ；預(yù)緊力F=1000N f=212N () 由受力圖可知水平面內(nèi)的受力分析如下 FBC+fAB-AB-BD=0得 =2149N； =10089N 得 =6145N =5279N 水平和垂直面上受的彎矩圖如圖4-4： 圖4-4 軸的彎矩圖 由圖得出=804053N.mm =748638N.mm

50、=905660 N.mm 按彎扭合成應(yīng)力校核的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的界面即危險(xiǎn)界面的強(qiáng)度，軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力： =56.4Mpa 材料為45鋼，[]=60Mpa,< [] 故安全。 4.3本章小結(jié) 本章主要介紹了進(jìn)料部件的設(shè)計(jì)，和重要零件的校核。其中軋制部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)極其重要，它是把軋制成型的角鋼推向后面的矯直區(qū)的一大動(dòng)力。它本身又是整個(gè)矯直結(jié)構(gòu)部分傳動(dòng)系統(tǒng)的一部分，所以必須能夠保證其剛度和強(qiáng)度。因此對(duì)其重要的軸進(jìn)行強(qiáng)度的校核是很有必要的。

51、 第5章 進(jìn)料部件、皮帶輪的設(shè)計(jì) 皮帶輪帶動(dòng)軋輥拉動(dòng)工件從進(jìn)料部件中進(jìn)入到矯直輥中進(jìn)行矯直處理，進(jìn)料部件、皮帶輪的設(shè)計(jì)關(guān)系到后面的矯正、矯直能否順利。 5.1 進(jìn)料部件的設(shè)計(jì) 進(jìn)料部件是角鋼軋制成型后在軋輥的拉動(dòng)下送往矯正輥區(qū)的橋梁。所以它的形狀也必須和角鋼斷面外形相似，設(shè)計(jì)如圖5-1所示： 圖5-1 進(jìn)料口 考慮到鋼板在炸成角鋼后，不僅在形狀上有變化，而且會(huì)伴隨著彎曲的存在，所以進(jìn)料口的厚度設(shè)計(jì)為5mm方便角鋼順利通過(guò)。 5.2 皮帶輪的設(shè)計(jì) 帶傳動(dòng)時(shí)一種撓性傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的基本組成零件為帶輪和傳動(dòng)帶。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉和緩沖吸振等特

52、點(diǎn)，在近代機(jī)械中應(yīng)用廣泛。 圖5-2 帶傳動(dòng)示意圖 帶的傳動(dòng)類(lèi)型一般有兩種：摩擦型帶傳動(dòng)和嚙合型帶傳動(dòng)。在摩擦帶傳動(dòng)中，根據(jù)傳動(dòng)帶的橫截面形狀的不同，又可以分為平帶傳動(dòng)、圓帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)和多楔帶傳動(dòng)。 平帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)效率高，帶輪葉容易制造，在傳動(dòng)中心距較大的情況下應(yīng)用較多。常用的平帶有帆布芯平帶、編制平帶（棉織、毛織和縫合棉布帶）、棉綸片復(fù)合平帶等數(shù)種。 圓帶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其材料常為皮革、棉、麻、錦綸、聚氨脂等，多用于小功率傳動(dòng)。 V帶的橫截面呈等腰梯形，帶輪上也做出相應(yīng)的輪槽。傳動(dòng)時(shí)，V帶的兩個(gè)側(cè)面和輪槽接觸。槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外，V帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比大，結(jié)

53、構(gòu)緊湊，大多數(shù)V帶已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。V帶傳動(dòng)的上述特點(diǎn)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用。本課題采用V帶傳動(dòng)，V帶的具體設(shè)計(jì)如下： 1.確定計(jì)算功率P 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-7查得工作情況系數(shù)K=1(該機(jī)器每天工作8小時(shí)，載荷變動(dòng)微小。所以： P= KP=1=1.2kw (P是矯直輥的功率和軋輥的功率總和) 2.選擇V帶的帶型： 根據(jù)P、n由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8-11選用B型帶。 3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d和帶速v 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑d=150mm； V===0.22m/s 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑： 傳動(dòng)比i=2.32，故d=348mm。 4.確定V帶的

54、中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度L 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8-20），初定中心距a=500mm。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8-22）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 L2a=1801.46mm 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L=1800mm。 按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8-23）計(jì)算實(shí)際中心距a。 500mm 5.驗(yàn)算小帶輪上的包角 157.3 6.計(jì)算帶的根數(shù)z 計(jì)算單根V帶的額定功率P。 由d=150mm和n=28.3r/min,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4a得P=0.34kw。 根據(jù)n=28.3r/min,i=2.32和B型

55、帶，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4b得=0.02kw。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-5得K=0.94,由表8-2得K=0.95，于是 P=（P+）K K=(0.34+0.02)=0.32kw 計(jì)算V帶的根數(shù)z. Z= P/ P=3.75 取4根 7.計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值（） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-3得B型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.18kg/m,所以 （）= 硬使帶的實(shí)際初拉力F>（） 8.計(jì)算壓軸力F 壓軸力的最小值為 （F）==8879N 5.3 本章小結(jié) 本章主要介紹了進(jìn)料、皮帶輪的設(shè)計(jì)，皮

56、帶輪帶動(dòng)軋制部件運(yùn)轉(zhuǎn)，是很重要的部分。 結(jié)論 本課題題目是“非標(biāo)角鋼冷軋矯直機(jī)的設(shè)計(jì)”。矯直技術(shù)多用于金屬條材加工的后部工序，在很大程度上決定著產(chǎn)、成品的質(zhì)量水平。矯直技術(shù)同其他金屬加工技術(shù)一樣在20世紀(jì)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，相應(yīng)的矯直理論也取得了很大的進(jìn)步。不過(guò)理論滯后于實(shí)踐的現(xiàn)象比較明顯。 對(duì)于矯直機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)而言，普遍采用電機(jī)、減速齒輪分配箱、安全聯(lián)軸器、萬(wàn)向聯(lián)軸器到矯直輥的傳動(dòng)方式。矯直機(jī)矯直鋼板時(shí),由于長(zhǎng)度方向發(fā)生塑性變形,導(dǎo)致鋼板與矯直輥速度差可達(dá)到3%,因而產(chǎn)生附加扭矩,以往的整體傳動(dòng)易導(dǎo)致接軸和齒輪損壞,同時(shí)當(dāng)矯直輥與鋼板產(chǎn)生速差時(shí),鋼板打滑現(xiàn)象會(huì)損

57、傷表面, 為了避免這些現(xiàn)象的發(fā)生,矯直輥盡量采用單獨(dú)傳動(dòng)或分組傳動(dòng),同時(shí)還可用于控制張力。 本文首先通過(guò)對(duì)矯直原理的學(xué)習(xí)了解，通過(guò)大量計(jì)算確定矯直輥數(shù)目。然后根據(jù)工件的形狀確定輥形進(jìn)而來(lái)對(duì)整個(gè)矯直輥結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其次就是動(dòng)力傳動(dòng)和引導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì)。 綜合了傳統(tǒng)與現(xiàn)代的設(shè)計(jì)思想，本課題采用矯直輥在矯直機(jī)平臺(tái)上，均勻而且獨(dú)立分布。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了矯直輥能夠單獨(dú)傳動(dòng)，而不會(huì)像以往的整體傳動(dòng)那樣因?yàn)槌C直輥與工件的速度差導(dǎo)致一些表面損傷現(xiàn)象，同時(shí)它能夠保證在矯直輥失效時(shí)，能夠及時(shí)快速的替換從而保證較高的工作效率。 參考文獻(xiàn) [1] 吳宗澤．

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