Φ20～Φ90高精度棒材矫直机设计

目录

中文摘要............................................................ I 英文摘要........................................................... I I 1 绪论. (1)

1.1设计课题背景 (1)

1.2设计依据 (1)

1.3矫直设备的发展概况 (1)

1.4分类及工作原理 (3)

1.4.1 压力矫直机 (3)

1.4.2辊式矫直机 (3)

1.4.3 斜辊式矫直机 (3)

1.4.4拉伸矫直机 (3)

1.4.5拉伸弯曲矫直机 (4)

2 钢材矫直理论 (1)

2.1“ 矫直”的定义 (1)

2.2反弯矫直的基本原理 (1)

3二辊滚光矫直机的工作原理 (4)

3.1二辊滚光矫直机的简介 (4)

3.2二辊滚光矫直机的工作原理 (4)

3.3设计二辊滚光矫直机所涉及到的主要参数 (10)

3.4国内外现在生产这种矫直机的厂家 (11)

4二辊滚光矫直机力能参数计算 (12)

4.1矫直力的计算 (12)

4.1.1求导程t (12)

4.1.2求弹性极限弯矩Mmax (13)

4.1.3求倾角： (13)

4.1.4轴承承受力的总和 (14)

4.2 二辊滚光矫直机功率计算 (14)

4.2.1轴承的消耗功率 (14)

4.2.2滑动摩擦的消耗功率 (14)

4.2.3滚动摩擦的消耗功率 (14)

4.2.4塑性弯曲变形的消耗功率 (15)

4.2.5消耗总功率 (15)

4.3电机驱动功率 (12)

4.4关于机架、机座及轴承盖的设计 (16)

5二辊滚光矫直机辊系设计 (18)

5.1矫直辊的组成 (18)

5.2.矫直辊材料 (18)

5.3矫直辊尺寸计算 (19)

5.4矫直速度计算 (20)

5.5矫直辊强度计算 (21)

5.6轴承的寿命校核 (23)

6二辊滚光矫直机传动装置的选择及液压过载保护 (25)

6.1二辊滚光矫直机传动装置的选择 (25)

6.1.1矫直机主传动装置的组成 (25)

6.1.2矫直机主传动装置类型 (25)

6.1.3万向连接轴 (25)

6.1.4联接轴的总体的配置及其平衡装置 (26)

6.1.5主减速机 (27)

6.2二辊滚光矫直机的液压过载保护装置 (28)

7二辊滚光矫直机的安装与维护 (30)

7.1二辊滚光矫直机的安装 (30)

7.1.1基础 (30)

7.1.2设置安装基准 (30)

7.1.3设置垫板 (30)

7.1.4矫直机的吊装、找正、找平、找标高 (31)

7.1.5二次灌浆 (31)

7.1.6试运转 (31)

7.2二辊滚光矫直机的维护 (31)

7.2.1二辊滚光矫直机的维护和修理制度 (31)

7.2.2二辊滚光矫直机的润滑 (32)

8总结 (34)

9致谢 (35)

10参考文献 (36)

摘要

随着科技的进步，人们对棒材的需求量越来越大、对其精度要求也越来越高，以前人们采用平行辊矫直机矫直管、棒等圆形断面条材，圆材在矫直过程中容易产生自转现象，并且只能矫直圆材垂直于辊轴的纵向剖面上的弯曲。在这种情况下斜二辊矫直机的问世解决了以前平行辊矫直机所解决不了的棒材、管材的矫直问题，在这种情况下，我们对二辊滚光矫直机进行设计。

本文重点对钢材矫直工艺及工作原理，斜辊矫直机的工作原理、特点、结构等进行了介绍，同时对二辊棒材矫直机力能参数的计算进行了分析，提出了本次设计二辊棒材矫直机的基本思路。矫直机的机架、机座、传动等部分设计不属于本次设计的重点，所以在这里只是作了简单的介绍，但是由于时间比较仓促，本文对矫直机的液压压下装置、矫直机的安装与维护没有做出详尽的介绍，限于本人的水平，文中有误漏之出，还请批评指正。

关键词：棒材矫直工艺二辊棒材矫直机矫直力能参数

ABSTRACT

With the advancement of technology, people's growing demand for the bar, its accuracy is also getting higher and higher, before people parallel roller leveler straightening tubes, rods and other circular cross-section of the build, round-wood in hand Direct the process of rotation is easy to produce, and only straightening roundwood roll axis perpendicular to the longitudinal section on the bend. In this case the ramp roll straightening machine resolved before the advent of parallel roll straightening machine can not be resolved by the bar, pipe straightening of the problem, in this case, we design roll on the roller-straightening machine.

The steel straightening process and working principle, ramps roll straightening machine works, characteristics, such as the structure was introduced, while two of the roll bar straightening machine can be calculated parameters of an analysis of the proposed The design of the roll bar leveler of the basic ideas. Straightening machine rack, engine, transmission and other parts of the design are not the focus of this design, so here is a brief introduction, but because of the time hasty comparison, the paper leveler of the hydraulic pressure devices, Straightening machine installation and maintenance have not made detailed introduction, I am limited to the level of error in the text of a leak, also invited criticism correction.

Key words:bars；Straightening process；the two roll bar straightening machine；straightening of the power parameters

1 绪论

1.1设计课题背景

长期以来，矫直机因弯曲由人工检测，压弯量人为设定不够准确，全过程都靠手工操作，效率低，矫直精度全凭操作者经验来决定等缺点，一直作为一种补充矫直设备来使用。所以矫直必须检测工件的原始弯曲，测量弯曲量、确定最佳矫直点、设定压弯量。由于缺少可靠的检测手段和认识上的一些人为因素，以前这些工作只能靠人工来完成。因此以前的矫直机有以下缺点：弯曲人工检测、压弯量人工设定不够准确，效率低，矫直精度全凭操作者经验来决定，降低了生产效率。而且现在人们对棒材的需求量越来越大、对其精度要求也越来越高，在情况下斜二辊矫直机的问世解决了以前平行辊矫直机所解决不了的棒材、管材的矫直精度问题，在这种情况下，我们对二辊滚光矫直机进行设计。

1.2设计依据

主要参数：

矫直棒材规格：Ф20—Ф90；矫直棒材材料：合结钢、不锈钢（бs 1200N/mm2）；.棒材原始曲率：≦0.4%（mm/m）；矫直后直度：0.05%（mm/m）；棒材原始表面：Ra3.2；棒材矫直后表面：Ra0.8；最大矫直速度：3~30m/min；最大矫直力：300KN；采用液压过载保护；采用循环润滑与循环冷却；自动上下料。

1.3矫直设备的发展概况

矫直技术产生的确切时间尚未找到准确的文字记载。但从文物发掘中看到我国在春秋战国时期宝剑的平直度可以使人想象到当时手工矫直和平整技术已经达到很高的水平。在我国古代人的生活与生产中使用的物品和工具，小自针锥、大到铁杵都要求用矫直技术来完成成品的制造。手工矫直与平整工艺所用的设备与工具是极简单的，如平锤、钻台等。对大型工件手工矫直常借助高温加热进行。古代人在矫直及整形的实践中认识到物质的反弹特性，确立了“矫枉必须过正”的哲理，用之于矫直技术颇有一语道破之功，用之于改造社会也有指导意义。

由于中国社会的特殊条件，好多技术停留在手工状态，18世纪末叶到19世纪初叶，欧洲进行了产业革命，逐步实现了用蒸汽动力代替人力，机械化生产代替了手工作坊。19世纪30年代冶铁技术发展起来，当时英国的生铁产量已由7万t增长到19万t／a，增加了2．7倍。19世纪50年代开辟了炼钢技术发展的

新纪元。随着平炉炼钢技术的发明，钢产量增长迅速。到19世纪末时，钢产量增加50多倍。钢材产量占钢产量的比重也显著增加。这时已经出现了锻造机械、轧钢机械和矫直机械。

进入20世纪，以电力驱动代替蒸汽动力为标志，推动了机械工业的发展。英国在1905年制造的辊式板材矫直机大概是我国见到的最早的l台矫直机。20世纪初已经有矫直圆材的二辊式矫直机。到1914年英国发明了212型五辊式矫直机(阿布拉姆逊式一Abramsen)，解决了钢管矫直问题，同时提高了棒材矫直速度。20世纪20年代日本已能制造多斜辊矫直机。20世纪30年代中期发明了222型六辊式矫直机，显著提高了管材矫直质量.

20世纪60年代中期，为了解决大直径管材的矫直问题，美国萨顿(Sutton)公司研制成功313型七辊式矫直机(KTC型矫直机)。20世纪30～40年代国外技术发达国家的型材矫直机及板材矫直机也得到迅速发展，而且相继进入到中国的钢铁工业及金属制品业。

新中国成立前在太原、鞍山、大冶、天津及上海等地的一些工厂里可以见到德、英、日等国家制造的矫直机。与此同时还出现了拉伸矫直机，20世纪50年代苏联的矫直机大量进入到中国。同时，世界上随着电子技术及计算机技术的发展，工业进步速度加快，矫直机的品种、规格、结构及控制系统都得到不断的发展与完善。

20世纪70年代我国改革开放以后接触到大量的国外设计研制成果。有小到声Φ1．6mm金属丝矫直机和大到Φ600mm管材矫直机。有速度达到300m／rain 的高速矫直机和精度达到0．038mm／m的高精度矫直机。同时也引进许多先进的矫直设备。如英国的布朗克斯(BRONX)矫直机；德国的凯瑟林(Kieserling)矫直机、德马克(Demag)连续拉弯矫直机及高精度压力矫直机；日本的薄板矫直机等。值得自豪的是我国科技界一直在努力提高自己的科研设计和创新能力。从20世纪50年代起就有刘天明提出的双曲线辊形设计的精确计算法及文献提出的矫直曲率方程式。60～80年代在辊形理论方面有许多学者进行了深入的研究并取得了十分可喜的成果，还召开了全国性的辊形理论讨论会；产生了等曲率反弯辊形计算法。与此同时，以西安重型机械研究所为代表的科研单位和以太原重型机器厂为代表的设计制造部门完成了大量的矫直机设计研制工作。不仅为我国生产提供了设备保证，还培养了一大批设计研究人员。

进入90年代我国在赶超世界先进水平方向又迈出了一大步，一些新研制的矫直机获得了国家的发明专利；一些新成果获得了市、省及部级科技成果进步奖；有的获得了国家发明奖。近年来我国在反弯辊形七斜辊矫直机，多斜辊薄壁管材直机、3斜辊薄铜管矫直机、双向反弯辊形2辊矫直机、复合转式矫直机，平行