畢業(yè)論文設計龍骨生產(chǎn)線—成型部件設計.doc

天津理工大學2001屆畢業(yè)設計（論文）天 津 理 工 大 學畢業(yè)設計（論文）任務書題目：龍骨生產(chǎn)線成型部件設計完成期限：2005年3月21日至2005年6月24日學院 天津理工大學 指導教師 魏 璇 專業(yè) 機械工程及自動化 職 稱 副教授 學生 袁 燕 系 主 任 洪林 接受任務日期2005.3.21 批準日期2005.3.21天津理工大學教務處制一、原始依據(jù)（文獻綜述等）1、綜述冷彎型鋼是一種輕型、薄壁、斷面慣性矩大、用途廣泛的高效型材，在汽車、建筑、交通、農(nóng)業(yè)等行業(yè)應用極為廣泛。目前，冷彎型鋼的品種已超過1萬種，并有進一步增加的趨勢。全世界冷彎型鋼的總產(chǎn)量超過1000萬噸，占全世界鋼材總產(chǎn)量的百分之三到四。由于冷彎成型影響因素很多，產(chǎn)品品種繁多，因此理論解析十分困難，孔型和工具設計任務繁重，長期依靠設計者的經(jīng)驗和反復的試制。70年代國外開始使用計算機進行冷彎工具設計，從此冷彎成型工具設計進入了一個新的發(fā)展階段。國內(nèi)也于80年代末以來，相繼在冷彎成型力學、冷彎成型實驗分析技術、有限元分析技術等方面取得較大進展，從而有利的推動了冷彎成型研究的發(fā)展。采用輥式冷彎成型工藝方法可以獲取多種規(guī)格開口與空心斷面（簡單或異形復雜）的冷彎型鋼產(chǎn)品。其廣泛適應于各行各業(yè)部門的多種需要。由于冷彎型鋼產(chǎn)品具有表面光潔、尺寸精度高、單位重量的斷面性能優(yōu)于熱軋型鋼產(chǎn)品，因此用前者取代后者，可取得節(jié)材與節(jié)能的雙重效果，于是引起人們越來越廣泛的重視與青睞。隨著用戶對冷彎型鋼產(chǎn)品在品種、規(guī)格、質(zhì)量和數(shù)量諸方面要求的不斷渴求，更促進了輥式冷彎成型工藝技術正在迅猛的向前發(fā)展。2、樣本、標準、參考文獻龍骨圖紙1 申永勝.機械原理教程.清華大學出版社.19992 吳宗澤主編 .機械設計師手冊（上、下）.北京：機械工業(yè)出版社,2001,13 東北大學機械零件設計手冊編寫組.機械零件設計手冊.第三版.北京：冶金工業(yè)出版社，19954 蔡春源主編.新編機械設計手冊.沈陽：遼寧科技出版社，1993二、設計內(nèi)容和要求：（說明書、專題、繪圖、試驗結果等）1、技術要求（指標）龍骨斷面尺寸為100（寬）50（高）mm帶鋼厚度為1mm龍骨成型過程的運行速度為1718m/min機床高度為1.31.5m2、內(nèi)容完成整體裝配圖及全部零件圖以及相關計算。說明書約35頁，圖紙A0約3張，外文翻譯約4000漢字3、環(huán)境AutoCAD 2004/CAXAWindows XPOffice 2003-Word設計（論文）進度計劃表序號起止日期計劃完成內(nèi)容實際完成內(nèi)容檢查日期檢查人簽名13.21-4.8收集相關資料及原理方案設計24.9-4.30主體方案設計35.1-5.21總體草圖設計45.22-6.20完成全部圖紙56.20-6.24編寫說明書66.24-6.15準備答辯7指導教師批準日期 年 月 日 簽名注：1.本任務書由指導教師填寫，一式二份，一份院或系留存，一份發(fā)給學生，任務完成后附在說明書內(nèi)。2.“檢查人簽名”一欄和“指導教師批準日期”由教師用筆填寫，其余各項均要求打印，打印字體和字號按照天津理工大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文）撰寫規(guī)范執(zhí)行。天津理工大學本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告（學生填寫）課題名稱龍骨生產(chǎn)線成型部件設計學院名稱機械工程學院專業(yè)名稱機械工程及自動化學生姓名袁燕指導教師魏璇本題目研究的目的及意義輥式冷彎成型工藝主要適用于汽車、建筑、交通、農(nóng)業(yè)等領域。在汽車領域，利用此工藝最新研發(fā)生產(chǎn)出汽車底盤車架縱梁；在建筑領域，顆利用此工藝生產(chǎn)各種類型的裝飾材料；在交通領域，此技術可用于高速公路護欄板的生產(chǎn)。此外，此工藝還可用于生產(chǎn)需保溫的家電的箱體等等。本設計題目為“龍骨生產(chǎn)線成型部件的設計”，此部件用于輕剛龍骨的生產(chǎn)，也采用輥式冷彎成型工藝。設計此成型部件的功能將完成從鋼板到90度角的龍骨的全部成型過程。設計出此成型部件，要符合各項指標要求，使之能夠生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，以便日后投入生產(chǎn)。通過對此成型部件的設計，對龍骨成型的整個流程有了更深入的認識，對冷彎成型工藝也有了更深入的了解。同時能對公司的現(xiàn)有成型部件進行一定程度的改善，使操作更加的方便、簡潔，更加便于產(chǎn)品的生產(chǎn)，為公司創(chuàng)造可觀的利潤。本題目國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，水平和發(fā)展趨勢冷彎型剛是一種輕型、薄壁、斷面慣性矩大、用途廣泛的高效型材，在汽車、建筑、交通、農(nóng)業(yè)等行業(yè)應用極為廣泛。目前，冷彎型鋼的品種已超過1萬種，并有進一步增加的趨勢。全世界冷彎型鋼的總產(chǎn)量超過1000萬噸，占全世界剛才總產(chǎn)量的百分之三到四。由于冷彎成型影響因素很多，產(chǎn)品品種繁多，因此理論解析十分困難，孔型和工具設計任務繁重，長期依靠設計者的經(jīng)驗和反復的試制。70年代國外開始使用計算機進行冷彎工具設計，從此冷彎成型工具設計進入了一個新的發(fā)展階段。國內(nèi)也于80年代末以來，國餐又相繼在冷彎成型力學、冷彎成型實驗分析技術、有限元分析技術等方面取得較大進展，從而有利的推動了冷彎成型研究的發(fā)展。此次設計的用于輕鋼龍骨的成型部件也采用了冷彎成型工藝。對現(xiàn)有的成型部件進行一定程度的更新設計。公司現(xiàn)有的成型部件體積較大，較為笨重；控制方式為點動和啟動，生產(chǎn)過程中的變速范圍小，操縱起來比較復雜。通過此次設計將要減小成型部件的體積，把原來的點動、啟動方式變?yōu)闊o級變速控制方式，使變速范圍增大，操作簡便。在符合各項要求指標的情況下投入生產(chǎn)，為公司創(chuàng)造效益。天津理工大學教務處制表本題目研究的理論依據(jù)及現(xiàn)有條件一、 理論依據(jù)根據(jù)材料的塑性變形原理，通過輥式冷彎成型工藝生產(chǎn)出所要求的合格產(chǎn)品。成型部件將完成從鋼帶到90度角輕剛龍骨的全部成型過程。二、 現(xiàn)有條件1、技術要求（指標）龍骨斷面尺寸為100（寬）50（高）mm帶鋼厚度為1mm龍骨成型過程的運行速度為1718m/min機床高度為1.31.5m控制方式為啟動、停車和無級變速控制。2、樣本、標準龍骨圖紙、3、環(huán)境AutoCAD 2004/CAXA、Windows XP、Office 2003-Word本題目研究的具體內(nèi)容及預期目標一、 具體內(nèi)容本設計題目為“龍骨生產(chǎn)線成型部件設計”，完成此部件設計需完成如下內(nèi)容：1、 根據(jù)產(chǎn)品的形狀及幾何尺寸，確定所需軸的數(shù)目以及水平軸間距離。2、 根據(jù)產(chǎn)品材料的厚度及變形的復雜程度，確定壓軸的強度、床身的強度及減速機、電動機的功率與之相匹配。3、 根據(jù)產(chǎn)品的高度，確定垂直軸間的距離。4、 根據(jù)產(chǎn)品成型過程的運行速度及產(chǎn)品的高度，確定垂直倆壓輥的軸間距。二、 預期目標完成整體裝配圖及全部零件圖以及相關計算，使設計出的成型部件，要符合各項指標要求，使之能生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，以便日后投入生產(chǎn)。本題目研究的思路及步驟本設計題目為“龍骨生產(chǎn)線成型部件設計”，意在設計出的部件能夠生產(chǎn)出符合各項技術指標的輕剛龍骨?？筛鶕?jù)現(xiàn)有的龍骨樣品，對其結構特點進行分析，再進一步延伸到成型部件的設計上來。設計此部件，需要以下步驟：1、 確定所需軸的數(shù)目以及水平軸間距離。2、 確定壓軸的強度、床身的強度及減速機、電動機的功率與之相匹配。3、 確定垂直軸間的距離。4、 確定垂直倆壓輥的軸間距。天津理工大學教務處制表本題目研究的具體進度安排3月21日4月8 日：收集相關資料及原理方案設計4月 9 日4月30 日：主體方案設計5月 1 日5月11 日：總體草圖設計5月12日6月1 日：完成全部圖紙 6月 2 日6月10 日：編寫說明書6月10日6月15 日：準備答辯主要參考文獻和資料1 梁德本 葉玉駒.機械制圖手冊.機械工業(yè)出版社. 1987 .2 邱宣懷.機械設計（第四版）.高等教育出版社.19973 戴曙.金屬切削機床.機械工業(yè)出版社.20044 任嘉卉，李建平，王之棟，等.機械設計課程設計.北京航空航天大學出版社.20015 吉林工業(yè)大學，吉林工學院，東北工學院.金屬切削機床設計（上冊）.上海科學技術出版社.19796 申永勝.機械原理教程.清華大學出版社.19997 吳宗澤主編 .機械設計師手冊（上、下）.北京：機械工業(yè)出版社,2001,18 東北大學機械零件設計手冊編寫組.機械零件設計手冊.第三版.北京：冶金工業(yè)出版社，19959 蔡春源主編.新編機械設計手冊.沈陽：遼寧科技出版社，1993天津理工大學教務處制表龍骨生產(chǎn)線成型部件設計Fossil fragments production line - shaping part design摘 要本設計題目為“龍骨生產(chǎn)線成型部件設計”，以實際產(chǎn)品為設計依據(jù)，進行一系列的構思設計。部件的設計采用冷彎成型技術。根據(jù)材料的塑性變形原理，通過輥式冷彎成型工藝設計出的成型部件能夠生產(chǎn)出所要求的合格產(chǎn)品。成型部件將完成從鋼帶到90度角輕剛龍骨的全部成型過程。關鍵詞：冷彎成型，設計ABSTRACTDesign topic for fossil fragments production line - shaping part design originally, regard real products as design considerations, carry on a series of plots to design. The design of the part adopts cold curved shaping technology. According to the principle out of shape of plasticity of the material, Can produce the acceptable product required through the shaping part that the roller type cold curved shaping craft designs. The shaping part will finish being taken from the steel to all light just forming process of the fossil fragments of angle of 90 degrees.Key Words:Cold roll forming Design目 錄前言第一章 本題目研究的目的及意義. 1第二章 對現(xiàn)代輥式冷彎成型生產(chǎn)技術的論述.22.1冷彎成型工藝的簡介22.2現(xiàn)代輥式冷彎成型工藝技術發(fā)展的主要特征為22.3新型輥式成型機的幾種結構形式：2第三章 設計任務的要求及參數(shù) 43.1設計要求43.2設計參數(shù)4第四章 總體設計方案的論述54.1原理設計思路的闡述54.2結構設計思路的闡述7第五章 具體的設計過程85.1七組輥的設計85.1.1七組軸與壓輥的設計簡圖85.1.2軸與壓輥尺寸的設計85.2鍵的選擇115.2.1鍵的分類與選擇115.2.2鍵的相關計算135.3七組軸之間傳動方式的選擇135.3.1嚙合傳動145.3.2摩擦傳動165.4鏈傳動中鏈條和鏈輪的選擇175.4.1鏈傳動的優(yōu)點175.4.2鏈條的選擇175.4.3滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸185.4.4鏈輪的軸向齒廓及尺寸205.5軸承的選擇205.5.1軸承的功用及分類205.5.2滾動軸承205.5.3滑動軸承215.5.4軸承的選擇225.6滑動軸承225.6.1滑動軸承的結構型式的選擇225.6.2摩擦形式的選擇235.6.3軸瓦及軸承襯材料的選擇245.6.4潤滑劑和潤滑裝置的選擇265.7聯(lián)軸器的選擇295.7.1聯(lián)軸器的選擇295.7.2剛性聯(lián)軸器的選擇305.8 電機的選擇YCT系列電磁調(diào)速異步電機315.8.1它的特性為325.8.2電機型號的選擇325.9減速器的選擇JZQ圓柱齒輪減速器355.9.1減速器的主要類型及其特性355.9.2減速器的選擇365.9.3JZQ型圓柱齒輪減速器應用范圍375.9.4JZQ型圓柱齒輪減速器結構形式及特點375.9.5JZQ型圓柱齒輪減速器型號的選擇375.9.6JZQ型圓柱齒輪減速器的安裝使用375.9.7JZQ型圓柱齒輪減速器的潤滑38第六章 冷彎成型中力的研究396.1拉伸彎曲力的確定396.1.1拉伸彎曲變形所消耗的塑性功396.1.2拉伸彎曲力所做的功406.1.3拉伸彎曲力表達式建立416.2根據(jù)力的計算來選擇電機42結論43參考文獻44附錄45致謝57前 言輥式冷彎成型工藝主要適用于汽車、建筑、交通、農(nóng)業(yè)等領域。在汽車領域，利用此工藝最新研發(fā)生產(chǎn)出汽車底盤車架縱梁；在建筑領域，顆利用此工藝生產(chǎn)各種類型的裝飾材料；在交通領域，此技術可用于高速公路護欄板的生產(chǎn)。此外，此工藝還可用于生產(chǎn)需保溫的家電的箱體等等。本設計題目為“龍骨生產(chǎn)線成型部件的設計”，此部件用于輕剛龍骨的生產(chǎn)，也采用輥式冷彎成型工藝。設計此成型部件的功能將完成從鋼板到90度角的龍骨的全部成型過程。設計出此成型部件，要符合各項指標要求，使之能夠生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，以便日后投入生產(chǎn)。通過對此成型部件的設計，對龍骨成型的整個流程有了更深入的認識，對冷彎成型工藝也有了更深入的了解。同時能對公司的現(xiàn)有成型部件進行一定程度的改善，使操作更加的方便、簡潔，更加便于產(chǎn)品的生產(chǎn)，為公司創(chuàng)造可觀的利潤。第一章 本題目研究的目的及意義冷彎型鋼是一種用途極廣的經(jīng)濟斷面鋼材，在汽車、建筑、交通、家電等各行業(yè)得到廣泛應用。在汽車領域1：攀鋼集團北海鋼管有限公司采用輥式冷彎成型工藝批量試制的汽車底盤車架縱梁，最近已作為合格的商品零件批量推向市場，直接供給了國內(nèi)幾家汽車公司制造重型汽車。汽車車架是最重要的承載部件，而車架縱梁又是其中最關鍵的零件之一。國內(nèi)加工車架縱梁的傳統(tǒng)設備和生產(chǎn)工藝是用沖床沖壓成型，存在工藝性能不夠好、產(chǎn)量低、尺寸精度較差、長度調(diào)整不靈活以及容易沖裂板材和產(chǎn)品轉(zhuǎn)型慢等缺點，同時還滿足不了沖壓以上超長大噸位汽車縱梁的需要。為此，近幾年部分汽車廠改進和引進了一些其它的生產(chǎn)設備和工藝，但至今尚存不盡人意之處且有的設備投資巨大。為促進我國汽車制造工藝技術的進步和本行業(yè)的發(fā)展，攀鋼北海鋼管公司借鑒國外汽車制造先進技術，利用從美國、中國臺灣省引進的焊管機組，開始立項開發(fā)輥式冷彎成型汽車縱梁新技術新產(chǎn)品。目前，攀鋼北海鋼管公司開發(fā)的輥式冷彎成型汽車縱梁，克服了傳統(tǒng)制造方法帶來的種種缺陷，從工藝技術和市場開發(fā)兩方面為規(guī)模化生產(chǎn)創(chuàng)造了成熟的條件。在建筑領域1：改革開放以來，我國住宅建設發(fā)展很快，隨著人口增長和城市化進程的加快人們生活水平的提高以及國民經(jīng)濟的發(fā)展引發(fā)并刺激了對住宅的巨大需求，而我國傳統(tǒng)的磚石住宅結構體系采用的是高投、 高消耗、高污染的落后增長方式與低工效、低功能、低質(zhì)量的生產(chǎn)局面已不能滿足市場。消費者的要求和建筑“可持續(xù)發(fā)展”的時代主題冷彎薄壁住宅鋼結構以冷彎 C 型鋼龍骨結構體系為代表，采用經(jīng)濟型材冷彎型鋼為承重骨架，以輕型墻體材料為圍護結構所構成。由于冷彎型鋼有較高的強度重量比和能根據(jù)需要生產(chǎn)出材料，分布最優(yōu)的合理截面形式，使其具有明顯的綜合經(jīng)濟效益。又由于鋼材本身所具有的特點，使得該體系易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和滿足“可持續(xù)發(fā)展”的要求。在交通領域1：冷彎成型技術可用于高速公路護欄板以及集裝箱的生產(chǎn)等等。在家電領域1：我們?nèi)粘Ｓ玫碾姳涞南潴w就是利用冰箱側(cè)板輥軋線生產(chǎn)出來的。也可以推廣到應用于冷柜，消毒柜等需保溫的家電箱體。本設計題目為“龍骨生產(chǎn)線成型部件的設計”，此部件用于輕剛龍骨的生產(chǎn)，也采用輥式冷彎成型工藝。設計此成型部件的功能將完成從鋼板到90度角的龍骨的全部成型過程。設計出此成型部件，要符合各項指標要求，使之能夠生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，以便日后投入生產(chǎn)。通過對此成型部件的設計，對龍骨成型的整個流程有了更深入的認識，對冷彎成型工藝也有了更深入的了解。同時能對公司的現(xiàn)有成型部件進行一定程度的改善，使操作更加的方便、簡潔，更加便于產(chǎn)品的生產(chǎn)，為公司創(chuàng)造可觀的利潤。第二章 對現(xiàn)代輥式冷彎成型生產(chǎn)技術的論述2.1冷彎成型工藝的簡介冷彎型鋼是一種輕型、薄壁、斷面慣性矩大、用途廣泛的高效型材,在汽車、建筑、交通、農(nóng)業(yè)等行業(yè)應用極為廣泛。目前冷彎型鋼的品種已超過1萬種,并有進一步增加的趨勢。全世界冷彎型鋼的總產(chǎn)量超過1000萬,占全世界鋼材總產(chǎn)量的3%4%。由于冷彎成型影響因素多,產(chǎn)品品種繁多,因此理論解析十分困難,孔型和工具設計任務繁重,長期依靠設計者的經(jīng)驗和反復的試制。70年代國外開始使用計算機進行冷彎工具設計,從此冷彎成型工具設計進入了一個新的發(fā)展階段。國內(nèi)也于80年代初做了大量、卓有成效的工作。自80年代末以來,國餐又相繼在冷彎成型力學、冷彎成型實驗分析技術、有限元分析技術等方面取得較大進展,從而有力地推動了冷彎成型研究的發(fā)展2。 采用輥式冷彎成型工藝方法可以獲取多種規(guī)格開口與空心斷面（簡單或異形復雜）的冷彎型鋼產(chǎn)品。其廣泛適應于各行各業(yè)部門的多種需要。由于冷彎型鋼產(chǎn)品具有表面光潔、尺寸精度高、單位重量的斷面性能優(yōu)于熱軋型鋼產(chǎn)品，因此用前者取代后者，可取得節(jié)材與節(jié)能的雙重效果，于是引起人們越來越廣泛的重視與青睞。隨著用戶對冷彎型鋼產(chǎn)品在品種、規(guī)格、質(zhì)量和數(shù)量諸方面要求的不斷渴求，更促進了輥式冷彎成型工藝技術正在迅猛的向前發(fā)展。2.2現(xiàn)代輥式冷彎成型工藝技術發(fā)展的主要特征21、冷彎型鋼產(chǎn)品已逐步向特殊異型薄壁、輕型方向發(fā)展，尤其對大型斷面、厚壁型鋼及薄壁小型的復雜斷面產(chǎn)品亦有不斷擴大的趨勢。國外冷彎型鋼的產(chǎn)品已發(fā)展到上萬種規(guī)格與品種。2、建筑行業(yè)，使用大型厚壁方、矩形及圓形鋼管，用量日益增多。3、輥式冷彎成型工藝方法可生產(chǎn)用熱軋工藝無法生產(chǎn)的許多異形斷面型材，而且斷面結構合理、尺寸精度較高，又有良好的產(chǎn)品表面光潔度，因而在建筑結構、汽車制造、機車車輛制造、輸電及通訊鐵塔、電子工業(yè)、家用電器、家具裝飾行業(yè)均大量采用各種異形斷面的冷彎型鋼產(chǎn)品，甚至有不少產(chǎn)品用不銹鋼帶、有機涂層、金屬涂層或雙金屬復合鋼帶作為原料加工成型，這就大大增強了該類產(chǎn)品的生命力，其發(fā)展前景十分可佳。4、成型工藝技術與裝備結構水平正在不斷提高，層出不窮，突飛猛進。2.3新型輥式成型機的幾種結構形式61、四輥式成型機：該成型機在成型垂直斷面上有一對立輥組成，從而改善了坯料的變形條件，尤其是在對深斷面產(chǎn)品的成型時，可減少變形的附加摩擦，降低能耗，而且有利于消除劃痕，保證產(chǎn)品具有良好的表面質(zhì)量。2、成型輥集中調(diào)節(jié)的成型機組，簡稱CTA機組：采用一個通用的預成型機架和一個彎邊機架，一個專門的CTA裝置取代4-5架傳統(tǒng)的二輥平輥機架及其立輥裝置。CTA裝置以生產(chǎn)圓管為主，改變規(guī)格尺寸時，只需調(diào)整輥片的位置即可實現(xiàn)改變，軋輥調(diào)整時，其移動是呈直線性，調(diào)整時壓輥的角度是恒定不變的，輥子的直線移動時與其產(chǎn)品成型半徑成比例的。用于生產(chǎn)方矩形管時，整型機架是個萬能式輥組，改變產(chǎn)品規(guī)格時，只需調(diào)整4個交錯布置的平、立滾位置，即可實現(xiàn)生產(chǎn)要求。該機組結構簡單、調(diào)整方便，可節(jié)約50%輥片費用，減少40%換輥時間；可提高15%的生產(chǎn)能力；產(chǎn)品的直徑與壁厚比值D/t可高達160：1，工藝先進，實用性強。3、柔性冷彎成型機組（簡稱FCF機組）：是為了適應多種開口冷彎型鋼及空心型預成型要求而由奧鋼聯(lián)公司研制的新型機組，與1992年投入使用。該機組的特點為通過機架牌坊，帶輥片的輥軸單獨或同步移動，使型材斷面的兩翼在各機架中交替或同時彎曲變形，達到改變產(chǎn)品品種規(guī)格，且毋需更換軋輥，因而生產(chǎn)操作調(diào)整的靈活性更為優(yōu)良。4、FF機組：是柔性成型機另一種代表形式。該機組在生產(chǎn)不同規(guī)格的鋼管時，不需換輥，僅對粗成型段四架平輥機架和六架立輥群機架的軋輥位移量進行調(diào)整即可。只須按動按動操作按鈕，通過電液控制與機械傳動裝置來調(diào)整軋輥上升、下降、橫移、轉(zhuǎn)角，可從數(shù)字顯示屏上直接讀出所調(diào)整的工藝技術參數(shù)來精確調(diào)整輥型，這樣不但減少換輥時間、簡化調(diào)整工序，同時亦可節(jié)約備輥數(shù)量30-60%；由于管坯在成型過程中邊緣拉力極小，成型穩(wěn)定而不偏移，焊縫平直，圓度高。因而產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，軋輥磨損小，軋機能耗低，且為生產(chǎn)一些超薄壁焊管提供可能性。5、CR機組：該機組促成型段采用共用輥與更換輥組合方式，更換產(chǎn)品規(guī)格時，部分機架的軋輥不必更換，可節(jié)省部分軋輥的儲備量；平輥用組合輥片，粗成型段為六機架，立輥群軋輥傾斜布置，軋輥體積小，比傳統(tǒng)輥式成型機軋輥重量減輕三分之一以上，設備結構更趨緊湊；輥型曲線簡單，制造與修復方便，軋輥重復利用率高；粗成型段采用“W”雙半徑孔型系統(tǒng)，成型穩(wěn)定，軋機對薄壁管和厚壁管成型實用性強，產(chǎn)品規(guī)格廣。6、直緣成型機組：該成型機組包括二輥式預彎機架（下輥可調(diào)）、直緣成型排輥組由兩排角度逐漸變化的排輥（共17對）及上部兩個可調(diào)節(jié)壓下的圓盤輥組成，1”精彎機架（一對翅片輥）、2” 精彎機架（一對翅片輥）和焊接臺四輥式擠壓輥裝置。設計新穎、結構緊湊、造型獨特。而且采用快速換輥方式，換輥時間只需1.5小時。第三章 設計任務的要求及參數(shù)3.1設計要求根據(jù)材料的塑性變形原理，通過輥式冷彎成型工藝設計龍骨生產(chǎn)線的成型部分，使其能夠生產(chǎn)出所要求的合格產(chǎn)品。成型部件將完成從剛帶到90度角輕鋼龍骨的全部成型過程。3.2設計參數(shù)1、龍骨斷面尺寸為100（寬）50（高）mm2、帶鋼厚度為1mm3、龍骨成型的運行速度為17-18m/min4、機床高度為1.3-1.5m5、 控制方式為啟動、停車和無級變速控制第四章 總體設計方案的論述4.1原理設計思路的闡述1、本設計要求為將200mm長1mm厚的鋼帶，經(jīng)過變形成為100mm長50mm高1mm厚的程90度角的龍骨。2、設計思路：此成型過程可以通過七道工序來完成。分別為：定位15度角變形30度角變形45度角變形60度角變形75度角變形90度角成行。（如下圖所示）（第一道工序）(The first)（第二道工序）(The second)（第三道工序）(The third) （第四道工序） (The forth)（第五道工序）(The fifth)（第六道工序）(The sixth)（第七道工序）(The seventh)（最終成型圖）4.2結構設計思路的闡述1、七道工序由七組軋輥來完成。2、通過七組支撐軸的運轉(zhuǎn)來帶動七組輥的運轉(zhuǎn)。3、通過傳動方式來帶動七組軸同時運轉(zhuǎn)。4、選擇適當?shù)碾姍C與減速機，使之相連。5、電機帶動減速機，減速機通過傳動方式再帶動軸的運轉(zhuǎn)，使整個成型部件的運轉(zhuǎn)得以實現(xiàn)。第五章 具體的設計過程5.1七組輥的設計5.1.1七組軸與壓輥的設計簡圖（從右至左依次為七道工序中七組軸的簡圖）（軋輥簡圖）5.1.2軸與壓輥尺寸的設計1、 半徑為30mm，又因為成型的龍骨高為50mm，所以壓輥的半徑要80mm。故設壓輥的半徑為84mm2、 以每組軋輥的直徑均為168mm，又鋼板厚為1mm，所以每組軸的中心距離為：84+1+84=169mm3、 七組軋輥簡圖4、 從上圖可以看出第六、第七組壓輥下壓輥的最大直徑分別為265mm和268mm，所以每組輥的水平軸間距定為282mm5.2鍵的選擇35.2.1鍵的分類與選擇1、鍵聯(lián)接是一種通過鍵實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩的輪轂聯(lián)接。有些鍵還能實現(xiàn)軸向固定或軸向動聯(lián)接。2、鍵是標推零件，分為兩大類：（1）平鍵和半圓鍵，構成松聯(lián)接；（2）斜鍵，構成緊聯(lián)接。（1）平鍵和半圓鍵平鍵聯(lián)接。鍵的側(cè)面是工作面。工作時，靠鍵與鍵槽的互壓傳遞轉(zhuǎn)矩。按用途，平鍵分為普通平鍵(GBl09679)、導向平鍵(GBl09779)和滑鍵三種，導向平鍵簡稱導鍵。有一種鍵高較小的普通平鍵稱為薄型平鍵(GBl56679)，可用于薄壁零件。普通平鍵用于靜聯(lián)接，按結構分為圓頭的（A型）、方頭（B形）的和一端圓頭一端方頭的（C形）。圓頭鍵牢固地臥于指狀銑刀銑出的鍵槽中，方頭鍵臥于用盤狀銑刀銑出的鍵槽中，常用螺釘緊固。一端圓頭一端方頭的鍵用于軸伸處。 導鍵聯(lián)接和滑鍵聯(lián)接都是動聯(lián)接。導鍵固定在軸上而轂可以沿著鍵移動，滑鍵固定在轂上而隨轂一同沿著軸上鍵槽移動。鍵與其相對滑動的鍵槽之間的配合為間隙配合。鍵與鍵槽的滑動面應具有較低的粗糙度值，以減少移動時的摩擦阻力。當軸向移動距離較大時，宜采用滑鍵，因為如用導鍵，健將很長，增加制造的困難。導鍵按結構分為圓頭的和方頭的，一般用螺釘緊固在軸上。滑鍵結構依固定方式而定，所示為典型的兩種。半圓鍵聯(lián)接。半圓鍵(GBl099-79)用圓鋼切制或沖壓后磨制。軸上鍵槽用半徑與鍵相同的盤狀銑刀銑出，因而鍵在槽中能繞其幾何中心擺動以適應轂上鍵槽的斜度。半圓鍵用于靜聯(lián)接，鍵的側(cè)面是工作面。半圓鍵聯(lián)接的優(yōu)點是工藝性較好，缺點是軸上鍵槽較深。它主要用于載荷較輕的聯(lián)接；也常用作錐形軸聯(lián)接的輔助裝置。平鍵和半圓鍵聯(lián)接制造簡易，裝拆方便，在一般情況下不影響被聯(lián)接件的定心，因而應用相當廣泛。平鍵和半圓鍵聯(lián)接不能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定，所以也不能傳遞軸向力。（2）斜健聯(lián)接只能用于靜聯(lián)接。根據(jù)聯(lián)接的構造和工作原理不同；斜鍵有很多種。下面介紹常用的兩種：楔鍵和切向鍵。楔健聯(lián)接。鍵的上下兩面是工作面，分別與教和軸上鍵槽的底面貼合。健的上表面具有1：100的斜度。裝配后，鍵楔緊在軸轂之間。工作時，靠鍵、軸、轂之間的摩擦力和由于軸與輪轂有相對轉(zhuǎn)動的趨勢而使鍵受到的擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩，也能傳遞單向的軸向力。當過載而軸與轂發(fā)生相對轉(zhuǎn)動時，鍵的兩個側(cè)面能象平鍵側(cè)面那樣地參加工作，不過這一特點只有在單向且無沖擊的載荷條件下才能利用。切向鍵聯(lián)接。由兩個斜度為、1：100的單邊傾斜楔組成。裝配后，兩楔以其斜面相互貼合，共同楔緊在軸轂之間。切向鍵的上下兩面是工作面，鍵在聯(lián)接中必須有個工作面處于包含軸心線的平面之內(nèi)；斜健聯(lián)接的主要缺點是引起軸上零件與軸的配合偏心，在沖擊，振動政變載下也容易松動，因此，不宜用于要求準確定心、高速和承受沖擊、振動或空載的聯(lián)接。近年來它的應用范圍已經(jīng)縮小。在各種軸毅聯(lián)接中，健聯(lián)接具有簡單，緊湊、可靠，裝拆方便和成本低廉等優(yōu)點，因此是最通用的聯(lián)接型式。但鍵槽削減了被聯(lián)接件的承載面積，特別是會引起高度的應力集中：此外，被聯(lián)接件也難以獲得精確的定心。由于有這些缺點，在載荷很大和變化復雜或?qū)Ρ宦?lián)接件定心要求較高的場合。鍵聯(lián)接巳逐漸為花鍵聯(lián)接、彈性環(huán)聯(lián)接和過盈聯(lián)接所代替。3、本設計中壓輥與軸之間為靜聯(lián)接，并且考在慮到它的高精度問題的同時，盡量使其簡單、緊湊、可靠、裝拆方便和節(jié)約成本，所以選擇圓頭的普通平鍵聯(lián)接方式。5.2.2鍵的相關計算因為軸徑d=60mm所以鍵的公稱尺寸為b=18mm，h=11mm，c或r=0.4-0.6，L=50-200鍵槽尺寸為軸槽深t=7mm偏差+0.20，轂槽深t1=4.4mm偏差+0.20,圓角半徑0.25-0.45.3七組軸之間傳動方式的選擇按工作原理，機械傳動可分為嚙合傳動和摩擦傳動兩大類。摩擦傳動有帶傳動、摩擦輪傳動等，其結構簡單，工作平穩(wěn)，過載可以打滑，有安全保護作用，容易實現(xiàn)無級變速，但傳動比不準確，體積較大，適用于中小功率。嚙合傳動有齒輪傳動、蝸桿傳動和鏈傳動等，傳動比準確，可傳動較大的功率，過載能力較大，可達到較高的精度，但制造要求較高。5.3.1嚙合傳動1、齒輪傳動齒輪傳動應用普遍，類型較多，適應性廣。大多數(shù)為傳動比固定的傳動，少數(shù)為有級變速傳動。（1）圓柱齒輪傳動用于兩平行軸布置，其功率與速度范圍最大，效率最高，可靠性高，容易設計制造，但當制造和安裝精度不高時噪聲較大。斜齒圓柱齒輪可以達到較高的速度，但有軸向力。人字齒輪或雙斜齒輪，可以抵消軸向力，落選角一般較大。漸開線圓柱齒輪與整套的加工、測量設備和工藝，能達到較高的精度和生產(chǎn)率，因此使用較廣。圓弧齒輪接觸強度高，但抗彎強度相對較低，不能磨齒，難達到高精度，速度受到限制。擺線齒輪能達到的最小齒數(shù)少，齒面接觸應力小，耐磨性好，但無可分離性，制造費用高，使用少。（2）圓錐齒輪傳動主要用于相交兩軸，有直齒、斜齒和曲線齒。直齒圓錐齒輪的噪聲較大，一般用于低速傳動，如經(jīng)過磨齒，可以達到20m/s。經(jīng)過磨齒的斜齒錐齒輪的噪聲較低。曲線齒錐齒輪的齒線多為圓弧，稱為弧齒錐齒輪，由于其螺旋角沿齒寬的變動量大于斜齒錐齒輪，因而噪聲較低。此外，它的工藝性好、成本低、強度高，在重載高速傳動中廣泛應用。曲線錐齒輪一般由專用機床配對制造。（3）準雙曲面齒輪傳動用于交錯的兩軸之間傳動。小齒輪可以不必懸臂安裝，因而剛度較大。傳動比比一般錐齒輪大，噪聲小。但齒面滑動大、效率低、發(fā)熱嚴重、膠合危險大，需要專門的潤滑油。多用于車輛的驅(qū)動，以降低車輛的重心。一般由專業(yè)廠在專門機床上配對加工。（4）交錯軸斜齒輪傳動用于交錯兩軸的斜齒圓柱齒輪傳動，由于是點接觸，齒面有較大的滑動，效率和承載能力均較低，一般用于傳遞運動或小功率傳動。（5）齒輪齒條傳動用于把回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動或反之，結構簡單，效率較高，不能自鎖。與螺旋傳動相比較，齒輪齒條傳動更適用于要求較高速度的場合。2、蝸桿傳動蝸桿傳動用于交錯兩軸間的傳動?？梢杂脝渭壩仐U傳動實現(xiàn)較大的傳動比，傳動平穩(wěn)，噪聲低，能自鎖但效率低，容易膠合。為了避免膠合蝸輪輪緣常用銅合金制造。在傳動比大和速度低時蝸桿傳動效率很低，多用于中小功率或間歇工作條件。蝸桿傳動的形式很多，目前圓柱蝸桿傳動應用最廣。單包圍與雙包圍環(huán)面蝸桿傳動性能好，但要專門的設備和刀具加工，一般由專業(yè)廠生產(chǎn)。錐蝸桿傳動目前應用有限，主要因為精加工困難，需要用專門的機床和刀具。3、擺線針輪傳動輸入軸和輸出軸共線。單級傳動可以實現(xiàn)較大的傳動比，傳遞較大的功率，效率較高，目前已標準化，有專業(yè)廠制造。4、諧波傳動輸入軸和輸出軸共線。單級傳動可以實現(xiàn)較大的傳動比，效率較高，但不宜用于傳遞功率較大的場合。目前已標準化，有專業(yè)廠制造。5、鏈傳動用于距離較遠的平行兩軸之間的傳動。結構簡單，加工方便，容易實現(xiàn)多軸傳動。他的瞬時速度有波動，不適用于精密傳動，速度高是噪聲較大，鏈條是標準件，有專業(yè)廠生產(chǎn)，鏈輪要自己設計制造。有一些無級變速傳動，采用鏈傳動，它的鏈條式專用的。鏈傳動不適用于轉(zhuǎn)向經(jīng)常反復變化的場合。6、同步帶傳動它是嚙合傳動中唯一不需要潤滑的傳動方式。早嚙合傳動中他的結構最簡單，制造最容易，最經(jīng)濟，彈性緩沖的能力最強，重量輕，兩軸可以任意布置，噪聲低。它的帶有專業(yè)廠生產(chǎn)，帶輪自行設計制造，它在遠距離、多軸傳動時比較經(jīng)濟。其承載能力和壽命都不如鏈傳動，抗沖擊能力不如其他帶傳動。7、螺旋傳動 用于把回轉(zhuǎn)運動化為直線運動，能得到很大的軸向力，滑動螺旋結構簡單，容易制造，噪聲低，多數(shù)螺旋能自鎖，但效率較低。滾動螺旋效率高，多用于要求精度高、轉(zhuǎn)動靈活的場合，但噪聲較大，價格較貴，滾動螺旋、螺母目前多有專業(yè)廠配套生產(chǎn)。5.3.2摩擦傳動31、帶傳動結構最簡單，最容易制造、安裝，在中心矩大時最經(jīng)濟，噪聲低，有彈性能緩和沖擊，有過載保護作用，可以多軸傳動，不需潤滑。但傳動比不準確，不能用于精密傳動，尺寸較大，容易由摩擦產(chǎn)生靜電，帶的壽命短，不宜用于高溫和有酸、堿、油的場合。（1）平帶傳動在各種機械傳動中，結構最簡單，最經(jīng)濟，中心矩最大的傳動。兩軸可以任意布置，轉(zhuǎn)向可以向同或相反，適用于高速，但尺寸較大，軸受力大?？梢宰鞒伤営屑壸兯伲ㄒ话悴怀^4級），也可裝在錐形論上，作無級變速。（2）v帶傳動尺寸與軸承載荷均小于平帶傳動，但效率較低，使用功率范圍較小，使目前廣泛使用的帶傳動形式。為了滿足各種工作要求，v帶有多種形式的斷面，如窄v帶，寬v帶，多楔帶等。用v帶可做成無級變速器。此外，還有圓形帶傳動，帶的斷面為圓形，結構簡單，但傳遞功率很小。2、摩擦輪傳動結構簡單，經(jīng)濟，尺寸比帶傳動緊湊，傳動不準確，摩擦表面采用非金屬材料，噪聲低，不需要潤滑，但傳動功率小，摩擦表面采用金屬材料，需要較大的壓緊力，軸承的載荷大，但承載能力大，尺寸緊湊，效率高。摩擦輪傳動緩和沖擊的能力小，兩軸的軸線可任意布置。利用摩擦輪傳動可以構成多種無級變速器，應用廣泛。5.3.3傳動方式的選擇本設計為七組軸之間的多軸傳動，綜合考慮到鏈傳動結構簡單，平均傳動比準確，能在較大的軸間距間傳動，經(jīng)濟耐用，維護容易，尚有一定的緩沖減振的作用等特點，所以選擇鏈傳動為七組軸之間的傳動方式。5.4鏈傳動中鏈條和鏈輪的選擇5.4.1鏈傳動的優(yōu)點1、 在人藝的中等軸間距離進行定俗弊的傳動（軸間距離一般最大可達5-6m）2、 度無滑動損失，傳動效率可達98%-99%3、 傳動比允許較大4、 適宜做多軸傳動（一般帶動數(shù)軸）和雙向傳動，方法比較簡單方便5、 能在較高溫度或其他惡劣的條件下工作（受氣候條件變化影響?。?、 能在低速下傳遞較大的動力7、 傳動前無初張力，軸及軸承上受力較小8、 結構緊湊，傳遞同樣的功率，輪廓尺寸叫帶傳動小9、 應用的鏈條品種規(guī)格少（可隨意增減鏈節(jié)數(shù)目已調(diào)整長度），儲備更換方便10、 鏈條中可任意配置各種特殊鏈節(jié)組成各種鏈式輸送器5.4.2鏈條的選擇按用途不同，鏈條可分為傳動鏈、輸送鏈、曳引鏈和特種鏈四大類。以下列舉傳動鏈條的主要類型和應用特點：1、傳動用短節(jié)距精密滾子鏈（1）結構和特點：由外鏈節(jié)和內(nèi)鏈接較接而成。銷軸和外鏈板、套筒和內(nèi)鏈板為靜配合；銷軸和套筒為動配合；滾子空套在套筒上可以自由轉(zhuǎn)動，以減少嚙合時的摩擦和磨損，并可以緩和沖擊。（2）應用：動力傳動。2、雙節(jié)距滾子鏈（1）結構和特點：除鏈板節(jié)距為滾子鏈的兩倍外，其他尺寸與滾子鏈相同，鏈條重量減輕。（2）應用：中小載荷、中低速和中心矩較大的傳動裝置，亦可用于輸送裝置。3、傳動用短節(jié)距精密套筒鏈（1）結構和特點：除無滾子外，結構和尺寸同滾子鏈。重量輕、成本低，并可提高節(jié)距精度。為提高承載能力，可利用原滾子的空間加大銷軸和套筒尺寸，增大承壓面積。（2）應用：不經(jīng)常傳動，中低速傳動或起重裝置（如配重、鏟車起升裝置）等。4、彎板滾子傳動鏈（1）結構和特點：無內(nèi)外鏈節(jié)之分，磨損后鏈節(jié)節(jié)距仍較均勻。彎板使鏈條的彈性增加，抗沖擊性能好。銷軸、套筒和鏈板間的間隙較大，對鏈輪共面性要求較低。銷軸拆裝容易，便于維修和調(diào)整松邊下垂量。（2）應用：低速或及低速、載荷大、有塵土的開式傳動和兩輪不易共面處，如挖掘機等工程機械的行走機構、石油機械等。5、齒形傳動鏈（1）結構和特點：由多個齒形鏈片并列鉸接而成。鏈片的齒形部分和鏈輪嚙合，有共軛嚙合和非共軛嚙合兩種。傳動平穩(wěn)準確，振動、噪聲小，強度高，工作可靠；但重量較重，裝拆較困難。（2）應用:高速或運動精度要求較高的傳動，如機床主傳動、發(fā)動機正時傳動、石油機械以及重要的操縱機構等。6、型鏈（1）結構和特點：鏈節(jié)由可鍛鑄鐵或剛制造，裝拆方便。（2）應用:用于農(nóng)業(yè)機械和鏈速在3m/s以下的傳動。通過以上6種鏈條的結構、特點、應用的比較，本設計采用傳動用短節(jié)距精密滾子鏈。選擇節(jié)距p為一寸（25.4mm），鏈號為16A的鏈條。5.4.3滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸1、 練輪的齒數(shù)Z=162、 選擇配用的鏈條：節(jié)距P=25.4mm 滾子半徑dr=15.88mm 排距pt=29.29mm3、分度圓直徑 d=p/sin(180/z) =25.4/sin(180/16) =25.4/sin11.25 =25.4/0.195 =130.26mm4、齒頂圓直徑：damax=d+1.25p-dr =130.26+1.25*25.4-15.88 =146.13mm damin=d+(1-1.6/z)p-dr =130.26+(1-1.6/16)*25.4-15.88 =137.24mm若為三圓弧一直線齒形：da=p(0.54+cot180/z) =25.4*(0.54+cot11.25) =141.48mm5、齒根圓直徑：df=d-dr =130.26-15.88 =114.38mm6、分度圓弦齒高：ha=0.27p =0.27*25.4 =6.86mm7、最大齒根距離：偶數(shù)齒Lx=df=d-dr =114.38mm5.4.4鏈輪的軸向齒廓及尺寸1、齒寬：bf1=0.95b1=0.95*15.75=14.96mm2、齒側(cè)倒角：ba公稱=0.06p=0.06*25.4=1.52mm3、齒側(cè)半徑：rx公稱=p=25.4mm4、齒全寬：bfm=(m-1)pt+bf1 bf1=14.96mm bf2=pt+bf1=29.29+14.96=44.25mm5.5軸承的選擇5.5.1軸承的功用及分類1、軸承是機器中的重要零件之一。2、功用