毕业论文 板材滚弯机

1、毕业论文 板材滚弯机1111 题目： 板材滚弯机的设计 学生姓名： 指导教师： 机械设计制造及自动化 学科专业： 工 学 学科类别： 2015年05月 本科毕业设计(论文) 题目：板材滚弯机的设计 系 别 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 学 号 导 师 2015年 05月 毕业设计（论文）任务书 院（系） 机电信息系 专业 机制及其自动化 班 姓名 学号 1.毕业设计（论文）题目： 板材滚弯机的设计 2.题目背景和意义： 板材滚弯机是常见通风与空调工程的施工机械，常用于制作金属圆形风管。 目前国内外大、中型滚弯机都采用液压传动，对于中小型滚弯机都采用手动，故使用范围有一定的 局

2、限性。本课题要求学生，在熟悉现有折弯设备工作和结构原理的基础上，设计研发出以电力驱动 的新型板材滚弯机，以满足市场需求。 此题目重在培养机电类的学生在给定设计任务下的创造性和创新性思维的能力，在预定时间类 解决与专业相关的实际问题的能力，同时来培养学生的实践能力和动手能力。 3.设计(论文)的主要内容： (1) 板材滚弯机的总体方案的提出 （2）板材滚弯机的传动方案的设计 （3）板材滚弯机工作辊轴的设计 （4）板材滚弯机的动力性能的校核计算 （5）板材滚弯机的辅助机械结构的分析设计 4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）： （1） 接受设计任务，查阅资料，了解课题的背景，初步原理

3、方案的提出12周； （2）板材滚弯机原理方案的优化比较，论证并选择最优方案，3周； （3）板材滚弯机传动方案的设计，4周 ； （4）板材滚弯机工作辊轴的设计，5周； （5）板材滚弯机的动力性能的校核计算，6周； （6）辅助机械结构的分析设计，7周； （7）绘制相关设计的零件图和装配图，810周； （8）撰写毕业论文，准备答辩，1116周 ； 5.毕业设计（论文）的工作量要求 实验（时数）*或实习（天数）： 15天 图纸（幅面和张数）*： 完成折合A0图纸3张 其他要求： 论文1.5万字以上；外文翻译不少于3000汉字；参考文献中文不少于15篇， 外文不少于3篇。 指导教师签名： 年 月 日 学

4、生签名： 年 月 日 系（教研室）主任审批： 年 月 日 板材滚弯机的结构设计 摘 要 本文主要介绍了一种成型机械小型滚弯机的工作原理及其设计过程，对其传动系统的参数进行计算和传动执行部件的强度校核，对其整体外观进行合理的改进。并对部分零件做了详细零件图。主要用于金属材料的弯曲成型，可卷制圆形、弧形工件和一定范围内的锥形工件。广泛用于机械制造行业。 本机主要有电机、减速器、120的上辊和两根100的下辊、两根调节丝杆、支架及底座等六大部分组成。 本滚弯机属于三辊下调试，由下辊作为动力执行装置，上辊为垂直可调装置，被动提供压力，通过两者的位置来达到卷曲所要求工件的目的。机器工作操作时，只需根据要

5、求将板材放在滚弯机上，启动滚弯机，调节丝杠带动上辊进行上下位置的调节。一般情况下，操作者根据所要求进行目测控制，达到工件尺寸时停机。 关键词: 三辊卷板机；辗；功能；操作 I constructional design of a bending machine Abstract This paper explained a molding machine - the working principle of a bending machine and its design process, the parameters of its drive system and drive the imp

6、lementation of components of the calculation of the intensity calibration, the overall appearance of its reasonable improvements. Parts and a detailed parts diagram. Mainly used for bending forming metal materials can be rolled round, curved work and a range of cone-shaped work pieces. Widely be use

7、d in mechanical manufacturing industry. The machine mainly includes motor, reducer, 120 the roller and the next two 100 roller, two adjustment screw, frame and base, such as the six major components. This Bending Machine are rolling machine of three rolls symmetry, as the driving force from the impl

8、ementation of the next roller device for the vertically adjustable roller devices provide passive pressure, through the location of the two to achieve the required crimp the purpose of the work piece. Operation of the machine work, just in accordance with the requirements on the plate on the machine

9、, start the machine, adjust the roller screw drive to adjust up and down position. Under normal circumstances, the operator in accordance with the requirements of visual control, when the stands reach the work piece size. Key words:Three roller coiling machine ; Roll ;Function ;Operation II 目录 1 绪论

10、. 1 1.1滚弯机的介绍 . 1 1.2目前滚弯机的分类 . 2 1.2.1三辊滚弯机 . 2 1.2.2四辊滚弯机 . 5 1.2.3万能式滚弯机 . 5 1.2.4船用滚弯机 . 6 1.3 滚弯机的发展趋势 . 6 2 滚弯机参数的分析计算 . 7 2.1 参数分析. 7 2.1.1下移力 . 7 2.1.2卷曲半径和厚度 . 8 2.2 受力分析. 9 2.2.1 卷管所需最大力矩 . 9 2.2.2 受力情况 . 10 2.2.3 作用在辊上的力. 11 2.2.4 驱动扭矩 . 12 2.2.5 侧辊上的拉力 . 13 2.2.6 侧辊之间的距离. 14 2.3 设计方案. 16

11、 3 滚弯机的结构 . 17 3.1滚弯机的组成 . 17 3.2.2减速器 . 21 3.2.3联轴器 . 22 3.2.4辊子 . 25 3.2.5调节丝杠 . 25 3.2.6齿轮 . 26 结论 . 30 致 谢 . 31 参考文献 . 32 毕业设计（论文）独创性声明 . 33 III 毕业设计（论文）知识产权声明 . 34 IV 1 绪论 1 绪论 1.1滚弯机的介绍 机械制造业在国民经济中占有重要的地位，是国民经济各部门赖以发展的基础，是国民经济的重要支柱，是生产力的重要组成部分。机械制造业不仅为工业、农业、交通运输业、科研和国防等部门提供各种生产设备、仪器仪表和工具，而且为制造

12、业包括机械制造业本身提供机械制造装备。机械制造业的生产能力和制造水平标志着一个国家或地区的科学技术水平、经济实力。 滚弯设备是当今应用非常普遍的板料加工成型, 是压力容器制造加工的重要设备之一。小型薄板滚弯设备多采用三辊式机械传动, 并常见于对称式, 近年来多采用不对称式。 中厚板多采用全液压式传动, 或主传动为机械式, 辅助传动为液压式。国内生产的三辊和四辊滚弯设备, 三辊多为对称式机械传动。近年来越来越多采用不对称式, 主传动为机械传动, 辅助传动为液压传动。 随着滚弯机技术的不断发展进步，大型滚弯机已具备超群制品精度独特的弯曲工艺，高精度端部预弯，连续弯曲无后角，弯曲过程数字控制人机对话

13、控制界面，高效智能操作物理弯曲工艺软件，人机对话窗口，弯曲过程自动补偿。单人操作，高效安全便捷丰富的弯曲形状具有卷制O型、U型、多段R等不同。 作为机械加工业中不可缺少的机械设备，滚弯机在机械加工业中的地位已经慢慢的呈现。它广泛使用于造船、锅炉、航空、水电、化工、金属结构及机械制造行业。首先滚弯机克服了以往折弯这一难题，与传统的人工操作和热加工后处理相比，加工曲面更圆滑，不仅外观性美观，同时加工质量较传统的加工方式高。特别是在生产效率提高的问题上，更发挥了无可比拟的作用。 其次是卷曲卷筒。现在随着社会的发展，对筒类件的需求量大大增加，各种管道及支撑装置等等。通常情况下无缝钢管的使用比较大，但是

14、其加工复杂，导致价格过高，在滚弯机还没有被普遍接受时，很多需求者不得不用性价比低的无缝钢管。滚弯机的普及，克服了这个问题，在对精度要求不是很高的情况下，只需简单的用滚弯机将钢板卷曲成型，配备必要的焊接即可，成本低，效率高。 提高单位时间工效是经济效益的直接体现。提高经济效益只靠职工的操作熟练程度是不够的 ,还得有性能良好的设备 ,也就是软、 硬件要相符。就目前该 1 厂来说 ,大体上职工的技术水平和设备还是相配的 ,唯独缺少的是在加工细节的同时缺少一些设备。如在加工井下所使用的铁制风筒、 电机风叶罩以及曲板调直方面 ,具有性能良好的设备就显得特别重要。在以往都是由该厂职工利用手工制作而成 ,且

15、劳动强度大 ,效率低下 ,加工效果不是十分理想。有时也受机制的制约 ,有些筒状配件(如电机、 风叶罩)不能及时供应到位 ,影响使用 ,且配件到位后 ,价格又十分昂贵 ,造成成本费用增加。再则有些变形的板材需做调直处理 ,那么就需要用加热的方法进行整形 ,劳动强度大 ,效率低 ,又浪费材料。假如有一种设备可以替代这些繁琐的操作，而且能取得更好的效果，对整个社会带来的社会经济效益是巨大的。滚弯设备也就应运而生。 板材滚弯机主要由机架、上辊轴、下辊轴、传动系统和操作系统组成。板材由中间一对机械传动导轮夹持送进，成型曲度可由两侧弯曲轮控制，零件的回弹可用逐次调整弯曲轮位置的方法加以补偿，零件的剖面形状

16、可由中间上辊轮、下辊轮和两侧辊轮轮缘形状决定。一般根据零件断面形状配置适当的辊片。滚弯时，由于辊轴的旋转以及辊轴与板材间产生的压力和摩擦力，带动板材移动，自动送进连续滚压，使板材在全部滚到的范围内形成圆滑的弯曲面。 板材的曲率取决于辊轴间的相对位置、板材厚度和力学性能，调整辊轴间的相对位置，可将板材弯成小于上辊轴曲率的任意曲率。由于存在弯曲弹复，滚弯件曲率不能等于上辊轴的曲率。滚弯常需多次滚压才能成型，而滚压又会引起板材的冷作硬化，并且弯曲程度越大，冷作硬化现象越明显，致使滚弯件的使用性能越差。 滚弯机上辊在两下辊中央对称位置，通过液压缸内的液压油作用于活塞作垂直升降运动，通过减速机的末级齿轮

17、带动两下辊齿轮啮合作旋转运动，为卷制板材提供扭矩。滚弯机规格平整的塑性金属板通过卷板机的三根工作辊(二根下辊、一根上辊)之间，借助上辊的下压及下辊的旋转运动，使金属板经过多道次连续弯曲，产生永久性的塑性变形，卷制成所需要的园筒、锥筒或它们的一部分。 滚弯成型方法的优点是通用性强。板材滚弯时，由于钣金件多是较薄的金属板材或型材，均在常温下通过塑性变形滚弯成型，滚弯时不需加热，且一般不用在滚弯机上附加工艺装配。型材滚弯时，只需附加适于不同剖面形状、尺寸的滚轮。滚弯机床结构简单，使用和维护方便。滚弯成型方法的缺点是效率较低，且精度不高。 1.2目前滚弯机的分类 1.2.1三辊滚弯机 2 三辊滚弯机有

18、机械式和液压式：机械式三辊滚弯机分为对称和非对称。 机械式三辊对称式滚弯机 ： 机械式三辊对称式滚弯机性能特点：该机结构型式为三辊对称式，上辊在两下辊中央对称位置作垂直升降运动，通过丝杆丝母蜗杆传动而获得，两下辊作旋转运动，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。该机缺点是板材端部需借助其它设备进行预弯。 机械三辊非对称式滚弯机 ： 机械三辊非对称式滚弯机主要特点：该机结构型式为三辊非对称式，上辊为主传动，下辊垂直升降运动，以便夹紧板材，并通过下辊齿轮与上辊齿轮啮合，同时作为主传动；边辊作倾升降运动，具有预弯和卷圆双重功能。结构紧凑，操作维修方便。 液压式三辊滚弯机： 液压式三

19、辊对称滚弯机主要特点：该机上辊可以垂直升降，垂直升降的液压传动，通过液压缸内的液压油作用活塞杆而获得；下辊作旋转驱动，通过减速机输出齿轮啮合，为滚弯提供扭矩，下辊下部有托辊，并可调节。上辊呈鼓形状，提高制品的直线度，适用于超长规格各种截面形状罐。该机为上调式对称式三辊滚弯机，可将金属板材卷成圆形、弧形和一定范围内的锥形工件，本机种两下辊为主动辊，上辊为从动辊。它广泛使用于造船、锅炉、航空、水电、化工、金属结构及机械制造行业。该机适合用于金属板材的弯曲变形，可卷制圆形，弧形和一定范围内的锥形工件，并有板材端部预弯功能，本机型两个下辊为主动辊可水平移动，上辊为从动辊可上下移动，移动方式有机械式和液

20、压式，传动轴均采用万向连轴器连接。 W11系列机械式三辊对称式滚弯机： W11系列机械式三辊对称式滚弯机性能特点：该机结构型式为三辊对称式，上辊在两下辊中央对称位置作垂直升降运动，通过丝杆丝母蜗杆传动而获得，两下辊作旋转运动，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。该机缺点是板材端部需借助其它设备进行预弯。 W11系列机械三辊非对称式滚弯机： W11系列机械三辊非对称式滚弯机主要特点：该机结构型式为三辊非对称式，上辊为主传动，下辊垂直升降运动，以便夹紧板材，并通过下辊齿轮与上辊齿轮啮合，同时作为主传动；边辊作倾升降运动，具有预弯和卷圆双重功能。结构紧 3 西安工业大学北方信息工

21、程学院（论文） 凑，操作维修方便。 W11系列液压式三辊对称滚弯机： W11系列液压式三辊对称滚弯机主要特点：该机上辊可以垂直升降，垂直升降的液压传动，通过液压缸内的液压油作用活塞杆而获得；下辊作旋转驱动，通过减速机输出齿轮啮合，为卷板提供扭矩，下辊下部有托辊，并可调节。上辊呈鼓形状，提高制品的直线度，适用于超长规格各种截面形状。 1.2.1.1 三辊滚弯机型式 （1） 对称式滚弯机 （见图 1.1） （2） 非对称式滚弯机（见图 1.2） （3） 水平下调式滚弯机（见图 1.3） （4） 垂直下调式滚弯机（见图 1.4） （5） 倾斜下调式滚弯机（见图 1.5） （6） 弧线下调式滚弯机（见

22、图 1.6） 图1.1对称式滚弯机 图1.2非对称式滚弯机 图1.3水平下调式滚弯机 图1.4垂直下调式滚弯机 4 西安工业大学北方信息工程学院（论文） 图1.5 倾斜下调式滚弯机 图1.6弧线下调式滚弯机 1.2.2四辊滚弯机 该种滚弯机适用于金属板材的弯曲成形工作，可卷制圆形，弧形和一定范围内的锥形工件，并有板材端部预弯功能，剩余直边小，工作效率高，并可在该机上对金属板材进行粗略校平。四辊滚弯机主要为锅炉厂辊制锅炉圆筒而设计，它可以用于各种型号锅炉圆筒的生产和加工，也在造船、石油化工、航空、水电、装潢、及电机制造等工业领域得到了广泛的应用，用以把金属板料卷制成圆筒、圆锥以及弧形板等各种零件

23、。 四辊滚弯机工作原理：滚弯机上辊在两下辊中央对称位置，通过液压缸内的液压油作用于活塞作垂直升降运动，通过主减速机的末级齿轮带动两下辊齿轮啮合作旋转运动，为卷制板材提供扭矩。滚弯机规格平整的塑性金属板通过滚弯机的三根工作辊(二根下辊、一根上辊)之间，借助上辊的下压及下辊的旋转运动，使金属板经过多道次连续弯曲，产生永久性的塑性变形，卷制成所需要的园筒、锥筒或它们的一部分。该液压式三辊滚弯机缺点是板材端部需借助其它设备进行预弯。该滚弯机适用于滚弯厚度在 50mm以上的大型滚弯机，两下辊下部增加了一排固定托辊，缩短两下辊跨距，从而提高卷制工件精度及机器整体性能。 1.2.3万能式滚弯机 万能式滚弯机

24、分为：大型、中型、小型。 上辊万能式滚弯机主要特点:超群制品精度独特的弯曲工艺，高精度端部预弯，连续弯曲无后角，弯曲过程数字控制人机对话控制界面，高效智能操作物理弯曲工艺软件，人机对话窗口，弯曲过程自动补偿。单人操作，高效安全便捷丰富的弯曲形状具有卷制O型、U型、多段R等不同的形状。 5 西安工业大学北方信息工程学院（论文） 1.2.4船用滚弯机 船用滚弯机是卷板机的一种，船用滚弯机结构型式为三辊对称式，上辊在两下辊中央对称位置作垂直升降运动，通过液压缸内的液压油作用于活塞杆而获得，为液压传动，两下辊作旋转运动，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，在两下辊下部设有多组托辊，

25、以提高下辊的刚度，并可进行垂直调节；在上辊的上部设有刚性大梁，在大梁与上辊之间设有多组托辊，以提高上辊的刚度；适用与超宽圆弧形零件的卷制结构型式为三辊对称式，上辊在两下辊中央对称位置作垂直升降运动，通过液压缸内的液压油作用于活塞杆而获得，为液压传动，两下辊作旋转运动，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，在两下辊下部设有多组托辊，以提高下辊的刚度，并可进行垂直调节；在上辊的上部设有刚性大梁，在大梁与上辊之间设有多组托辊，以提高上辊的刚度；适用与超宽圆弧形零件的卷制结构为三辊对称式，上辊在两下辊中央对称位置作垂直升降运动，通过液压缸内的液压油作用于活塞杆而获得，为液压传动，两下

26、辊作旋转运动，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，在两下辊下部设有多组托辊，以提高下辊的刚度，并可进行垂直调节；在上辊的上部设有刚性大梁，在大梁与上辊之间设有多组托辊，以提高上辊的刚度；适用与超宽圆弧形零件的卷制。 1.3 滚弯机的发展趋势 目前国内外的滚弯机发展趋向于对各种材料的加工，如对铝合金板材的滚弯，对冷钢板材的滚弯；以及对特殊型材进行滚弯，如球壳网架围护用弧型柃条及其他薄壁型钢滚弯、摆辊式四辊型材滚弯。近年来，双轴柔性滚弯数控系统的研究与开发引起了机械制造业的高度重视。 随着科学技术的不断发展进步，传统意义上的滚弯机正被一项项的新技术所升级，从最初的气压液压到现如

27、今的传感控制，加工宽度和厚度越来越大，一次性成型的能力越来越强，节约了大量的劳动时间。在精度方面，从最初的出放式加工到现在的精密卷曲，质量明显提高。相信随着科学技术的进步，结合实际生产中的经验，滚弯机会朝着加工能力更强、加工质量更高的方向发展。 6 2滚弯机参数的分析计算 2 滚弯机参数的分析计算 2.1 参数分析 滚弯机工作时承受的载荷较大，对承受零件的强度要求较高。另外，由于市场竞争激烈，降低滚弯机成本的要求十分迫切。因此，对滚弯机进行精确、可靠的设计计算势在必行。对滚弯机进行设计计算，首先需要对滚弯机进行受力分析，其结果是滚弯机各部件设计的原始参数。而滚弯机主驱动系统驱动功率的计算是设计

28、主驱动系统和选择电动机必备的参数。所以对滚弯机的受力分析和驱动功率的计算对设计滚弯机至关重要。 2.1.1下移力 下移力是上辊垂直向下移动的外部动力为了确定下移力, 取上辊作为研究对象。 图2.1 下移力分析图 qb 2由图2.1可知下移力 F= (2-1) 其中, 为工件钢板对上辊的载荷集度,b为钢板宽度。再取工件钢板作为研究对象,将钢板看作一简支梁, 如图2.2。上辊对钢板的最大弯矩 7 Mmax=qba 4 2 (2-2) 其中, 为两下辊之间距离, 钢板的抗弯截面模量: b W= 6 其中, 为钢板厚度。 (2-3) 若钢板产生永久弯曲,必须使弯矩对钢板产生的应力大于等于钢板的屈服极限

29、s max?S W （2-4） 由式（2.1）式（2.4）可得下移力： F?S 3a2 (2-5) 由式（2.5）可以得出这样的结论：下移力F与工件（钢板）对上辊的载荷集度q无关, 它的大小仅与工件的厚度、宽度、材质及两下辊之间距离有关。 2.1.2卷曲半径和厚度 卷薄板和小筒径工件时容易打滑。标准规定 , 滚弯厚度不能小于参数规定最大滚弯厚度的1/3;最小卷筒直径为上辊直径的2.5倍。 图2.2 滚弯简图 工件卷制半径与相关参数的关系 当下辊间距D2?a?D1?D2时, 工件理想情况下的理论最小弯曲半径为 上辊半径, 上辊下移的极限位置 Hmin? (2-6) 8 但是, 在实际的工作中,

30、工件实际的最小弯曲半径是大于上辊半径的, 由于受卷制材料以及滚弯机理的约束, 它的计算是相当复杂的, 此处不做详细介绍, 但卷制板材的半径确实可以通过上辊的下移量来确定它的数值。工件卷制半径为 R? (H?R1? 2 2 1222 ?R2?2?R2?2HR1)a? 2(?R1?R2?H) (2-7) 上下辊直径与相关参数的关系 对于上辊 M max max qL? 8 max 2 (b?L) (2-8) ? 由此可得 ? W ? (2-9) D1? (2-10) 对于下辊, 由于随着上辊的不断下移, 工件对下辊的压力N是逐渐增大的。 下辊驱动转矩与相关参数的关系 由于两下辊在驱动力矩的作用下沿

31、同一方向转动, 从而带动钢板由一侧向另一侧移动。而带动钢板移动的条件是下辊的驱动力矩必须大于上、下辊及钢板对下辊的阻力矩之和。即：M驱>M阻,由此可以确定驱动下辊转动的原动机的转矩。 2.2 受力分析 2.2.1 卷管所需最大力矩 滚弯机工作时，需要将钢板卷制成钢管。此时，材料所承受应力已全部达到屈服极限。 9 3 2 0 图2.3 应力分布图 因此，卷管截面上弯曲应力分布如图2.3 (b)所示，则截面上弯矩M 为： M?ydA?2?ASBydy?S4Z(kN?m) (2-11) 式中 B，d-滚弯机卷制钢板的最大宽度和厚度(m) -材料的屈服极限(kNm ) 2.2.2 受力情况 卷制

32、时，钢板受力情况如图2.4所示。根据受力平衡，可以得到下辊作用于滚弯上的支持力F2： F2?M Rsin? (2-12) 式中连心线OO1与OO2的夹角 ?arcsina dmin?d2 (2-13) a 下辊中心距(m) dmin 卷管最小直径(m) d2 下辊直径(m) 图2.4 钢板受力情况图 10 2.2.3 作用在辊上的力 由于侧辊之间被弯曲板材轴线的曲率很复杂以及还有摩擦的影响，所以要精确的确定在轴辊式机中滚弯时作用在轴辊上的力量的数值和方向是很困难的，同时在另一方面，实际需要也并不强求要这个问题有精确的解答。 为了使问题简化起见，我们按照苏联科学院通讯院士采利科夫提出的简化计算法

33、（图2.5）来确定作用在轴辊上的力量。根据这个方法，假定轴辊之间板材的曲率半径相同而且等于弯曲半径，并且摩擦的存在并不影响作用力的方向。作者进行的实验工作已经证实了采用这种力的作用情况是允许的。 图2.5 辊轴算法图 现在我们来研究一下板材的滚弯是由调节中间轴辊的位置以实现的对称 三轴辊机的基本型式。根据中间轴辊下板材的弯曲力矩和作用在侧辊上的力P的垂直和水平分力力矩之和相等这一条件，我们可以得到由于弯曲板材的压力所造成的作用在周棍上的力量。因而我们得到 h?M(R?)sin? P62 从力的平行四边形中我们求得 (2-14) P ep?2P6cos? (2-15) 当这方程式中代入P6之值后

34、即得 h?2M(R?)tg? Pep2 11 (2-16) 角刻有下列方程式确定之： sin? h 2(R?6) 22 (2-17) h/2之值与曲率半径相较是很小的,因此可以将它略去不计.因此各方程式就成下列的简化形式: P6? M Rsin? (2-18) (2-19) (2-20) Pep? 2M Rtg? 12(R? sin? 2 6 ) 在上列各方程式中的R是弹复前的弯曲半径，所以它的数值必须根据给定的半径,即弹复后的弯曲半径而按方程式先行确定。 当计算驱动轴的强度时，还应考虑到由于拉力所引起的并垂直于被弯曲板材对轴辊的压力的附加力。拉力的确定将在后面叙述。 2.2.4 驱动扭矩 对

35、称式三轴辊机的两个侧辊一般都有驱动，所以我们要确定在这些轴辊上的总扭矩。 总的扭矩是由消耗在变形上的扭矩，消耗于克服轴辊在弯曲板材上滚动的摩擦阻力及轴辊轴承中的摩擦上的扭矩相加而成。 同时解内力和外力所做功的方程式就可以确定消耗在变形上的扭矩。 对于弯曲预先弯过的板材（通过轴辊若干次之后的弯卷）的场合 116 ?(M?)(MkpM1R?)4 R1 1 (2-21) 式中M1与预先弯过的板材的弯曲半径（弹复后的半径）R1相应的弯曲力矩。 当重复弯曲（通过轴辊）时，正如为塑性弯曲的实验研究所已证实的那样，弯曲力矩只依总的弯曲曲率为转移。 消耗于克服轴辊在弯曲板材上滚动的摩擦阻力，和轴辊轴承中的摩擦

36、上的扭矩为： Mkp?f(Pep?2P6)?(Pep 2 d2D cp 6 ?P6d6) (2-22) cp 12 在这里确定消耗在客服摩擦上的扭矩时没有考虑到由于拉力所引起的轴承中的摩擦损耗；如更精确的计算所示，这种损耗所占总摩擦损耗的比例不会超过2%，因此没有必要把它计算在内。 当机器的结构中有防止轴辊弯曲的支撑辊存在的场合下，由于轴辊对支撑辊的滚动摩擦和支撑辊轴承中的摩擦所引起的扭矩也必须加以考虑。 当计算轴辊式机器时，各摩擦系数建议采用下列各值： 光滑的加工过的轴辊和未加工过的板材之间的滚动摩擦系数f=0.8； 光滑的加工过的轴辊和未加工过的板材之间的滑动摩擦系数f=0.18； 具有青

37、铜周涛的轴承中的滑动摩擦系数u=0.050.08。最小的滑动摩擦系数应该应用于具有充分润滑并仔细的制造出来的轴承。 侧辊上的总扭矩为： Mkp?Mkp?Mkp 2.2.5 侧辊上的拉力 12 (2-23) 侧（驱动的）辊上的拉力取决于消耗在变形上的扭矩和消耗在克服轴辊对弯曲板材的滚动摩擦阻力及中间（不驱动的）辊轴轴承中的摩擦上的扭矩。拉力以及扭矩在侧（驱动的）辊中的分配是不一样的，在大部分场合下，差不多全部扭矩均由进料方向算起的第一个侧辊所负担。 这种现象是由于和侧辊相接触的弯曲板材的外层在弯曲过程中发生了伸长的缘故，变形区维语中间轴辊的下面，因而和轴辊相接触的板层在第二个辊轴中永远是较长的，

38、因而其速度也就比第一个轴辊为高。 因为两个侧辊的周速是一样的，所以弯曲板材的进料只依靠第一个轴辊来实现，当板材的表面接触到第二个轴辊时就像是超前于轴辊，因而在其上不能传送拉力。 当弯曲的曲率增加，第一个侧辊和弯曲板材之间的啮入已不足供板材的进料之用，因而轴辊和弯曲板材之间已发生部分滑动，这时第二个侧辊就开始承担拉力。在极限场合下，当进行该次通过轴辊所能弯成最小可能半径的弯卷时，两个侧辊所承担的拉力大致相等。 对侧辊和由配动轴到轴辊中的齿轮传动计算其强度时，应该考虑该零件最恶劣的负荷情况。印俄日在大部分场合下两个侧辊的只论传动和其他零件的尺寸都是一样的，所以这些零件的最大负荷必须认为应该是轴辊对

39、弯曲板材发生滑动时第一个轴辊所承担的负荷，因而轴辊上的最大拉力应是：Tp?P6。 式中?轴辊和弯曲板材间的滑动摩擦系数。?之值必须相当于当轴辊还 13 能使板材进料，换言之,即还没有滑动时所产生的极限值。因为弯曲板材的表面状态（氧化，生锈，油污等）对?值的影响很大，所以很精确的选择此值比较困难。当确定机器的主要参数时建议采用?0.2。 同时应该考虑到拉力还受电动机功率的限制。 2.2.6 侧辊之间的距离 侧辊之间的距离是机器的一个主要的几何参数，这个参数一方面能够确定机器的工艺通用性通过一次轴辊可能弯曲的最小半径，另一方面还能确定机器的强度尺寸和功率。因此，设计机器时对正确地选择这个参数必须予

40、以特别的注意。 为了十可能弯曲的最小半径和侧辊之间距离的关系这一概念更加清楚期间，为此我们用小号在变形上的扭矩Mkp来表达小号在客服摩擦阻力上的扭矩, 方程式如下: 2P?2616?(M?0)64R(1?) 1 (2-24) 式中R第一次通过轴辊时可能弯曲的最小半径。 ? 1之值绘于曲线图（图2.6）中。 图2.6 对称式三辊机系数?1之值的曲线图 a?当dcp?0.5Dcp时;?当dcp?0.8Dcp时. 侧辊的直径及中间轴辊轴颈的直径和其工作部分直径之比对?1之值有很 侧辊之间的距离： 大的影响。 14 3(R?6)?1 l?1?1 (2-25) 当通过一次轴辊所可能弯曲的最小半径（弹复前

41、）R之值给定后，根据上式(2-25)即可大概的确定侧辊之间距离的数值，然后再更加详细的精确计算这个数值。应该考虑到，随侧辊之间距离的减小，作用在轴辊上的力量就要加大，因而机器的尺寸也就加大。图2.7绘有侧辊之间的距离改变时作用在轴辊上的力量的变化。此外，随侧辊之间距离的减小，机器的效率略有降低。 在典型而通用的对称式三轴辊机中侧辊之间的距离取为l，而侧辊的直径则取为D6?(0.80.9)Dcp。 为弯卷圆锥形表面所需的中间轴辊的最大倾角一般取为等于1012?。 图2.7 对称式三轴辊机中作用在辊上的力和侧辊之间距离的关系 当r=20时;- - - -当r=50时 中间轴辊的调节量由下列条件确定:轴辊的最高位置必须能保证最厚的板材自由地在轴辊之间通过，而最低的位置则要保证弯曲最薄的板材时有可能得到与中间轴辊的半径相等的弯曲半径。换言之，即在最低的位置上中间的轴辊差不多迎合侧辊相碰。 为了最大限度地利用机器的工艺通用性一级提高它的效率，电动机的功率必须选为能够保证通过一次轴辊后得到可能弯曲的最