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矿用U型钢成型修复机整体设计(有cad图 开题、中期报告 文献翻译).rar

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    编号:20181016173633363    类型:共享资源    大小:3.47MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    矿用 型钢 成型 修复 整体 设计 cad 开题 中期 报告 文献 翻译
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    本 科 毕 业 设 计(论文)题目 矿用 U 型钢成型修复机整体设计摘 要本设计是关于矿用 U 型钢支架滚压成型修复机的设计,通过对比各种滚弯成型原理,最终确定利用侧辊摆动式四辊滚弯成型原理,主要对主副辊及减速器部分进行了较为详细的设计计算。首先对各种滚弯成型原理进行了分析比较,选定类型,然后对各辊(主要是主副辊)进行分析设计。侧辊摆动式四辊滚弯成型原理是由主副辊对滚,为滚弯 U 型钢提供动力,能够连续滚弯,经济高效。设计中的减速器是三级展开式圆柱齿轮减速器。齿轮材料为40Cr(调质) ,校核齿轮、轴、键、轴承确保实际可行。关键词:U 型钢 四辊 修复机 减速器 齿轮ABSTRACTThis design is about the machine that stents roll forming repair U shaped steel. After comparing various principles, I finally determination using the side roller swing four roll bending forming principle. In the design, I did a detailed calculation for the roller gears.First of all, I compared various principles of roll bending and selected the types, then I design the mainly analyzes main and vice roller. Side roller swing four rolls bending forming principle by lord to roll. Vice roller to roll bending U sections provide motivation for continuous rolling, curved, economic efficiency.The last part of the paper is about decelerator which is choosing triple expanding column gear construction. The material of gear is 40Cr(hardening ).The gears,axes ,bearings are checked, so to confirm this design this design is practical.Key words:U shaped steel Four rolls Repair machine Decelerator Gear目 录绪 论 ....................................................................................................- 1 -1.1 概述 .................................................................................................- 1 -1.2 卷板机的原理 .................................................................................- 2 -1.2.1 卷板机的运动形式 .................................................................- 2 -1.2.2 弯曲成形的加工方式 .............................................................- 3 -1.3 卷板机的发展趋势 .........................................................................- 4 -第二章 方案的论证及确定 ..................................................................- 6 -2.1 方案的论证 .....................................................................................- 6 -2.1.1 方案 1 双辊卷板机 ................................................................- 6 -2.1.2 方案 2 三辊卷板机 ................................................................- 7 -2.1.3 方案 3 四棍卷板机 ................................................................- 8 -2.2 方案的确定 .....................................................................................- 9 -2.3 本章小结 .........................................................................................- 9 -第三章 侧辊摆动方案的确定 ............................................................- 10 -3.1 u 型钢滚弯加工的步骤和过程 .....................................................- 10 -3.2 主传动方案的机构设计 ...............................................................- 11 -3.2.1 主传动达到的技术指标 .......................................................- 11 -3.2.2 主传动设计方案 ...................................................................- 11 -3.3 控制系统方案选择 .......................................................................- 12 -3.4 液压系统的传动原理 ...................................................................- 12 -3.5 本章小结 .......................................................................................- 12 -第四章 传动设计 ................................................................................- 13 -4.1 传动方案分析 ...............................................................................- 13 -4.1.1 齿轮传动 ...............................................................................- 13 -4.1.2 皮带传动 ...............................................................................- 14 -4.2 传动系统的确定 ...........................................................................- 15 -4.3 本章小结 .......................................................................................- 15 -第五章 动力设计 ................................................................................- 15 -5.1 主传动系统液压马达的选择 .......................................................- 15 -5.1.1 主副辊参数的选择计算 .......................................................- 15 -5.1.2 液压马达的功率确定 ...........................................................- 16 -第六章 减速器设计 ............................................................................- 23 -6.1 传动方案拟定 ...............................................................................- 23 -6.2 减速器总传动比及其分配 ...........................................................- 23 -6.2.1 总传动比 ...............................................................................- 23 -6.2.2 传动比的分配 .......................................................................- 24 -6.3 各轴参数计算 ...............................................................................- 25 -6.3.1 各轴转速计算 .......................................................................- 25 -6.3.2 各轴扭矩计算 .......................................................................- 25 -6.3.3 各轴功率计算 .......................................................................- 25 -6.4 齿轮传动设计 ...............................................................................- 26 -6.4.1 一级变速齿轮设计 ...............................................................- 26 -6.4.2 二级变速齿轮设计 ...............................................................- 31 -6.4.3 三级变速齿轮设计 ...............................................................- 34 -6.4.4 齿轮设计结果汇总 ...............................................................- 38 -6.5 轴的设计校核 ...............................................................................- 39 -6.5.1 轴的结构设计 .......................................................................- 39 -6.6 轴承的选型 ...................................................................................- 41 -6.7 键的选型及校核 ...........................................................................- 41 -6.8 减速器的结构设计和齿轮、轴承的润滑 ...................................- 43 -6.8.1 箱体参数 ...............................................................................- 43 -6.8.2 齿轮、轴承的润滑 ...............................................................- 44 -第七章 液压系统设计 ........................................................................- 45 -7.1 液压系统工作要求 .....................................................................- 45 -7.2 液压系统设计参数 .....................................................................- 45 -7.3 液压执行元件载荷分析 .............................................................- 45 -7.3.1 各液压缸载荷计算 .............................................................- 45 -7.3.2 液压马达参数 .....................................................................- 47 -7.4 液压系统主要参数计算 .............................................................- 47 -7.4.1 初选系统工作压力 .............................................................- 47 -7.4.2 计算液压缸的主要机构尺寸 ..............................................- 47 -7.4.3 计算液压马达排量 .............................................................- 48 -7.5 计算液压执行元件的实际最大工作压力 .................................- 49 -7.7 制定系统方案及拟定液压系统图 ................................................- 49 -7.7.1 制定系统方案 ........................................................................- 49 -7.7.2 系统所需回路分析 ...............................................................- 49 -7.7.3 拟定液压系统图 .................................................................- 52 -7.8 液压元件的选择 .........................................................................- 52 -7.8.1 液压泵的选择 .....................................................................- 52 -7.8.2 电动机功率的确定 .............................................................- 53 -7.8.3 液压马达的选择 .................................................................- 54 -7.8.4 液压阀的选择 .....................................................................- 54 -7.8.5 液压管道内径计算 .............................................................- 55 -7.8.6 确定油箱有效容积 .............................................................- 56 -7.9 液压系统性能验算 .....................................................................- 56 -7.9.1 液压系统压力损失: .........................................................- 56 -7.9.2 液压系统发热温升计算 .....................................................- 58 -结 论 ..................................................................................................- 59 -参考文献 ..............................................................................................- 60 -致 谢 ..................................................................................................- 61 -附录: ..................................................................................................- 62 -外文资料与中文翻译 ..........................................................................- 62 -- 1 -绪 论1.1 概述机械加工行业在我国有着举足轻重的地位,它是国家的国民经济命脉。作为整个工业的基础和重要组成部分的机械制造业,任务就是为国民经济的各个行业提供现金的机械装备和零件。他的规模和水平是反映国家的经济实力和科学技术水平的重要标志,因此非常值得重视和研究。矿用 u 型钢成型修复机是将矿用钢材弯曲成 u 形的机械设备,根据三点成员的原理,利用工件相对位置变化和旋转运动使钢材产生连续的塑性变形,以获得预订形状的工件。矿用 u 型钢成型修复机作为一个特殊的机器,在矿山机械加工中占有重要的地位。凡是矿井都必不可使的要用到矿用 u 型钢,而矿用 u 型钢起支撑作用,又非常容易变形,所以矿用 u 型钢成型修复机将成为矿山机械的一颗新星。矿用 u 型钢成型修复机成型原理同卷板机,以下分析原理类比卷板机做详细介绍。卷板机在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形式等为标准实行混合分类,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、弧形下调式三辊卷板机和垂直下调式三辊卷板机等。四棍卷板机:分为侧滚倾斜调整式四棍卷板机和侧滚圆弧调整式四棍卷板机。特殊用途卷板机:有立式卷板机、船用卷板机、双辊卷板机、椎体卷板机、多滚卷板机和多用途卷板机等。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然广泛应用,在低速大扭矩的卷板机上,因传动系统体积庞大,电动机功率大,启动时电网波动也较大,所以原来越多地采用液压传动。近年来,有以液压马达作为源控制工作辊移动但主驱动仍为机械传动的机液混合传动的卷板机,也有同事采用- 2 -液压马达作为工作辊旋转动力源的全液压式卷板机。卷板机的工作能力是指板材在冷态下,按照规定的屈服极限卷制最大板材厚度与宽度是最小卷筒直径的能力,国内外采用冷卷方法较多。冷卷精度较高,操作工艺简便,成本低廉,但对板材的质量要求较高(如不允许有缺口,裂纹等缺陷) ,金相组织一致性要好。当卷制班后较大或弯曲半径较小并未超过设备工作能力时,在设备允许的前提下课采用热卷的方法,有些不允许冷卷的板材,热卷刚性太差,则采用温卷的方法。1.2 卷板机的原理1.2.1 卷板机的运动形式卷板机的运动形式可以分为主运动和辅运动两种形式的运动。主运动是指构成卷板机的上辊和下辊加工板材的旋转,弯折等运动,主运动完成卷板机的加工任务。辅运动是卷板机在卷板过程中的装料,下料及上辊的升降,翘起以及倒头架的翻转等形式的运动。图 1-1 三辊卷板机工作原理图- 3 -由图 1-1:主运动指上辊绕 O1,下辊分别绕 O2,O3 做顺时针或逆时针旋转。辅运动指上辊的上升或下降运动,以及上辊在 O1 垂直平面的上翘、翻边运动等。该机构形式为三辊对称式,上辊在两下滚中央对称位置做垂直升降运动,通过丝杆丝母蜗杆传动而获得,两下滚做旋转运动,通过减速机的输出齿轮与下辊齿轮啮合,为卷制板材提供扭矩。1.2.2 弯曲成形的加工方式在钢结构制作中弯制成犁的加工主要是卷板(滚圆)、弯曲(煨弯)、折边和模具压制等几种加工方法。弯制成型的加工工序是由热加工或冷加工来完成的。滚圆是在外力的作用下,使钢板的外层纤维伸长,内层纤维缩短而产生弯曲变形( 中层纤维不变)。当圆筒半径较大时,口 J 在常温状态下卷圆,如半径较小和钢板较厚时,应将钢板加热后卷圆。在常温状态下进行滚圆钢板的方法有:机械滚圆、胎模压制和手工制作三种加工方法。机械滚圆是在卷板机(又叫滚板机、轧圆机)上进行的。在卷板机上进行板材的弯曲是通过上滚轴向下移动时所产生的压力来达到的。它们滚圆工作原理如图 1-2 所示图 1-2 滚圆机原理图
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