机械毕业设计（论文）冷轧板皮带助卷器设计【全套图纸】.doc

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1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题 目：冷轧板皮带助卷器学生姓名：学 号：0614103654专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：机械06-6班指导教师：冷轧板皮带助卷器设计摘要：现在各国工业迅猛发展，钢铁企业是国民经济的主要支柱，它的发展状况很大程度上可以反映出国家的实力。现代钢铁冶金业发展的一个着眼点就是在对钢材的处理速度。皮带助卷器是冷轧带材卷取机的重要辅助设备。圆助卷器是用于精整机组卷曲机的助卷。分为皮带助卷器和链式助卷器俩种。其中皮带助卷器广泛用于钢铁,铝材,铜材等冶金行业.主要用于冷轧钢板卷,铝板卷,铜板卷,不锈钢卷等助卷机械,以及铝箔冷轧,金属薄板材,镀锡板,铝

2、塑复合板,冷轧硅钢,钢网等生产线助卷机械。本文中对冷轧板皮带助卷器的设计计算是在对包头钢铁集团公司薄板厂地下卷曲机系统进行大量调研的背景下进行的。通过对冷轧板皮带助卷器及相关设备结构进行了深入了解，并从材料力学、动力学和经济学的角度出发，对皮带助卷器的主传动系统，、调整机构、皮带的受力计算进行了设计。重点包括轴的设计，以及其他传动装置和执行机构的设计等，同时对部分主要零部件进行了强度校核。还有在身缠过程中的一些防护措施以及故障的解决关键词：助卷器 皮带 冷轧板全套图纸，加153893706The cold-rolled steel belt wrapper Abstract：Now rapid

3、ly developing industrial countries, iron and steel enterprises are the mainstay of national economy, its development largely reflects that countrys strength. Modern metallurgical industry is a focus on the steel processing speed. Volume device Belt to help assist device is cold-rolled strip paper wi

4、nder important auxiliary equipment. Circular device is used to help fine paper machine volume group to help curl machine. Divided into volume and chain belts to help facilitate both types of device volume. Which are widely used in paper belt to help steel, aluminum, copper and other metallurgical in

5、dustries. Is mainly used for cold-rolled steel sheet volumes, Aluminum volume, volume copper, stainless steel, paper and other paper machinery to help, and cold-rolled aluminum foil, thin sheet metal, tin plate, APCP, cold rolled silicon steel, steel mesh production line paper machinery to help. Thi

6、s belt helps on cold-rolled plates Volume Design and Calculation of the Baotou Iron and Steel Group in the sheet metal factory underground crimping machine system against the background of a large number of studies carried out. Cold rolled sheet belt by volume and associated equipment to help struct

7、ure an in-depth understanding, and from the material mechanics, dynamics and economics point of view, on the main belt drive system device Zhu volumes, adjustment of institutions, belts the force calculation of the design. Highlights include the design of shafts and other transmission devices and th

8、e design of the implementing agencies, while some of the major components were strength analysis. There are bound in the body during some of the protective measures and the failure to resolve Key words: cold-rolled steel belt wrapper目录第一章 绪论41.1选题的背景和目的41.2轧钢生产及分类51.3 皮带助卷器国内外的发展现状61.3.1冷轧机械的国内外发展61

9、.3.2皮带助卷器的国内外发展现状81.4.1皮带助卷器平面布置图，皮带助卷器的作用91.4.2皮带助卷器的类型和特点101.4.3带钢皮带助卷器研究内容和方法11第2章 皮带助卷器装置概述112.1皮带助卷器装置示意图及概述112.2皮带助卷器的运动分析和结构特点132.2.1皮带助卷器的运动分析132.2.2皮带助卷器的结构特点142.2.3机架等主要零部件材料的选择14第3章 助卷器的设计计算153.1动力设计153.2带钢力矩带钢力矩M163.3带材第一圈卷取时的临界角203.4助卷器工作状态下带材允许的张力233.5助卷器可退出工作的条件26第四章轴的设计和校核274.1轴I的材料的

10、选取274.1.2初步估算轴I的直径284.2轴的结构工艺性284.2.1轴结构设计的一般原则：284.2.2轴的定位294.2.3轴上零轴上键的选择294.2.4键连接的强度计算304.2.5确定各段轴径和长度324.3精确强度校核计算344.3.1疲劳强度安全系数校核344.3轴承的设计414.3.1轴承材料424.3.2轴承的校核42第五章系统的润滑445.1润滑剂的种类445.2润滑方式的选择44第六章 设备维护与管理456.1轴承的保养、检修和异常处理45第七章. 试车方法和对控制系统的要求507.1 试车要求50第八章. 设备可靠性与经济评价518.1 机械设备的有效度518.2

11、机械设备的投资回收期51结论53致谢54参考文献55第一章 绪论1.1选题的背景和目的卷圆机械在卷圆开始时为了固定待卷件端部，又是需将待卷件端部固定压覆在圆筒上，一般要先由人工操作将钢带的端部固定在滚筒上。此时，滚筒上需要开出缝隙以供钢带端部卡嵌，但该用于卡设钢带的缝隙其加工难度较大。上述这种人工操作的方式不仅费时费力，因劳动效率低而是成本增加，而且操作上容易造成安全事故，由此，在卷圆机械中出现了助卷器。在带钢处理线上，配合卷取机都会使用各种类型的助卷装置，皮带助卷器作为一种最常用的助卷装置，已经成为薄规格带钢的首选助卷设备。助卷器是用于精整机组卷曲机的助卷。他的动作由液压缸操纵。开始助卷时移

12、动液压缸将助卷器推向卷筒。当助卷器皮带靠近卷筒时，开始摆动辊是摆动辊靠向卷筒，在皮带张金刚的作用下张紧皮带皮带抱紧在卷筒上。卷筒转动时，皮带与卷筒一起转动。带钢头部通过导板进入卷筒于带钢之间，使带钢紧贴卷筒表面进行绕圈。当带钢头部，用于开始卷取时，压住带材的头部，以防止带头与卷取机卷筒错位的装置。皮带助卷器广泛用于钢铁,铝材,铜材等冶金行业.主要用于冷轧钢板卷,铝板卷,铜板卷,不锈钢卷等助卷机械,以及铝箔冷轧,金属薄板材,镀锡板,铝塑复合板,冷轧硅钢,钢网等生产线助卷机械。对于厚度小于0.25的带钢，前端不易引进钳口间隙，钳口不易夹紧，则采用无钳口卷筒的卷取机但应在卷取机后面设有可移动的助卷器

13、。助卷器课将带钢头部压在卷筒表面，当带钢卷筒上缠卷23圈后，将助卷器移开。此时，卷筒上各圈带钢就有足够的摩擦力，而在较大的张力下继续进行卷曲。当带钢头部出摆动辊之前，有摆动辊前端的小压辊将带钢头部压紧在卷筒上，使带钢头部插入皮带于卷筒之间，形成第一圈。待带钢卷绕23圈以后，助卷器在移动液压缸的作用下离开卷筒，整个助卷动作完毕。近年来，为了提高生产效率，减少带钢夹持在钳口装置上的辅助时间，在冷连轧卷取机上广泛使用助卷器，这种情况下卷曲带钢最大厚度为3毫米助卷器是用于精整机组卷曲机的助卷。他的动作由液压缸操纵。开始助卷时移动液压缸将助卷器推向卷筒。当助卷器皮带靠近卷筒时，开始摆动辊是摆动辊靠向卷筒

14、，在皮带张金刚的作用下张紧皮带皮带抱紧在卷筒上。卷筒转动时，皮带与卷筒一起转动。带钢头部通过导板进入卷筒于带钢之间，使带钢紧贴卷筒表面进行绕圈。当带钢头部。这次设计的目的就是通过设计对主轴传动系统卷筒式卷取机的设计，进行机构和强度计算外，工艺及操作有关的特殊问题，主要参数确定、卷简压力的计算等。通过设计过程掌握助卷机械设备的设计方法，使所学的理论知识和实际结合起来，提高设计能力，独立分析能力和绘图技术，进行规范化的的训练为今后的工作打下有力的基础。1.2轧钢生产及分类轧钢生产是钢铁工业生产的最终环节，是钢铁材料的一种重要加工方法。轧钢车间担负着生产钢材的任务。例如铺设一条5000hn的双轨铁路

15、，需要100万t重型钢轨；制造一艘万吨轮船，约需6000t钢板；铺设一条5000hn的石油输送管道，需要90万t无缝钢管；因此，钢铁轧制在国家工业体系中占有举足轻重的基础地位。 20世纪90年代以前，我国轧钢生产的平均水平与世界主要产钢国相比，还仍存在一定的差距。轧钢生产以型钢为主，生产线大、中、小型并存。不同企业的技术装备水平参差不齐，能耗、成本较高。很多企业还使用着20世纪五六十年代较为陈旧的设备和工艺，这是限制我国钢材质量、品种和效益进一步提升的主要瓶颈o 20世纪如年代后期，随着我国经济的高速发展，尤其是我国加入Wm后，参与国际钢材市场竞争的需要，各大企业纷纷采用当今世界先进的技术和装

16、备，进行了大规模的技术改造。广泛引进新技术、新设备、新工艺，使我国轧钢生产的水平有了长足的进步，开发了一批高技术、高附加值的品种，如汽车、家电用薄钢板、H型钢、高档次石油钻套管、U)E大口径天然气输送管道钢管等。目前95以上的钢材品种，从数量到质量均可以满足国民经济各部门的需要。一批高难度的品种也在通过引进国外先进技术和我国自己组织科研力量进行技术攻关，实现了突破，如高档次汽车用冷轧薄板、不锈钢冷轧薄板等。以宝钢为代表的一批重点企业，以严格的管理、较先进的技术装备及适应市场的经营理念快速发展，并积极参与国际国内钢铁市场竞争。我国钢铁工业已进入技术创新全面繁荣的新时期。目前我国轧钢生产技术创新发

17、展方向主要为：通用工艺技术、综合节能与环保技术、新品种开发与钢材性能优化技术、信息技术和装备机电控制一体化技术等。钢板是一种宽度与厚度之比很大的扁平断面钢材。宽厚比值(月量值)不单是铜板几何外形特征的主要标志，而且还直接关系到钢板生产技术上的困难程度：月射值越大，则越难保证良好的板形与较窄的公差范围。薄钢板的月搏值目前最大已超过5000。 所谓板材，通常是指那种剪切成定尺长度的产品而言；而成卷生产供应的则称为带钢或板卷(其中宽度大于800毫米的又叫做宽带钢)。板材的主要尺寸是厚度H、宽度置与长度工。带钢或板卷丫般只标出厚度与宽度，附以卷重G，其实际长度即暗合在卷重之中。 依厚度不同，钢板大致上

18、可分成中厚板、薄板与箔树三大类。一般认为，厚自o2毫米至3040毫米的板材属于薄板一类；厚在40毫米以上者划归中厚板；而厚度在队2毫米以下的就笼统地算作箔材了。我国第一批轧钢机于1871年在福州船政局所届拉铁广(轧钢厂)投入生产，轧制厚15mm以下的铁板， 6120mm的方、圆钢。新中国成立前， 我国轧钢生产能力十分薄弱，钢材最高年产量只有686万t。1.3 皮带助卷器国内外的发展现状1.3.1冷轧机械的国内外发展我国第一批轧钢机于1871年在福州船政局所届拉铁广(轧钢厂)投入生产，轧制厚15mm以下的铁板， 6120mm的方、圆钢。新中国成立前， 我国轧钢生产能力十分薄弱，钢材最高年产量只有

19、686万t。新中国成立后，我国轧钢机械随着钢铁工业的发展而得到较大的发展。我国轧钢机械的发展大致可分为四个阶段。 第一阶段为19501957年三年经济恢复和第一个五年计划期间。这是成套引进和恢复改造阶段。鞍山钢铁公司的大型轧钢厂、无缝钢管厂、第二薄板厂和1150mm初轧厂。均是在此期间引进设备建成的。某特殊钢厂引进了825mm初轧机、500mnl中型轧机和500350280mm小型轧机。同时，对原有轧钢厂进行恢复生产和技术改造，并着手扩建和新建一些重机厂和冶金机修厂，成立了设计院所。在此期间，制造了2300mm中板轧机、500mm、430111m、 300mm等中小型轧机。 第二阶段为1958

20、1970年第二和第三个五年计划期间。这是成套设计、制造轧机，形成地方中小型轧钢系统阶段。这一期间， 自行设计制造了一大批成套轧钢机械，设备重量达30万t，设备台数有400多台(套)。设计制造的大型轧钢机械有：1150mm方坯初轧机、825mm初轧机、800600mm大型轧机、车轮轮箍轧机、 LG200mm冷轧管轧机等。此外，有不少省市还设计制造了650mm中型型钢(开坯)轧机、950mm或1200m 型叠轧薄板轧机、 76或 100mm无缝钢管轧机、2300mm中板轧机等中小型轧钢机械。 地方中小型轧钢系统的形成，有力地改善了我国钢铁工业的整体布局在此期间也引进了一些轧钢机械,如多辊轧机等.1

21、958年开始，我国对轧钢机械的新结构、新工艺和新技术也进行了不少研制工作。在第二和第三个五年计划期间，对行星轧机、钢板冷连轧机、多辊轧机、冷弯型钢轧机、异步轧机、摆锻轧机、预应力轧机、Y型轧机等进行了研制，并取得了一定的成果。第三阶段为197l一1979年第四个和第五个五年计月1期间。这是进一步进行挖潜、革新、改造与发展宽厚板轧机阶段。在此期间，各类轧机通过挖潜、革新和改造，使产品质量和数量大为提高。例如，有一台l100mm初轧机由1958年的年产量192万t提高到250万t。不少轧钢车间在多年挖潜、革新、改造的基础上，发展成半连续式车间。其中，有的将630m m横列式开还车间，改造成半连续车

22、间；有的将500300mm栈列式车间改造为450mm半连续车间；某厂采用五线轧制的275mm半连续式线材车间，也是由一个横列式线材车间经多年改造而建成的。70年代后期，我国宽板和厚板轧机得到了进一步发展。自行设计制造了2300mm四辊可逆式钢板冷轧机、2300120mm半连续式钢板热轧机、1150mm板坯初轧机、1700mm连续式钢板热轧机和4200mm厚板轧机等。 此外，还从西德表日本引进了1700mm连续式钢板热轧机和冷连轧机、1180mn森吉米尔20辊冷轧机等。第四阶段为19801985年的第六个五年计划期间。这是稳步发展和消化移植国外先进技术的阶段。在此阶段，一方面继续引进某些轧钢机械

23、，另方面对国外先进技术进行消化移植工。引进的轧钢机有：1300mm初轧机、4140mm连轧管机以及高速无扭线材轧机等。在此期间，也大力开展对国外先进技术的消化移植工作。快速换辊、厚度自动控制、弯辊锭术、HC六辊轧机、高速无扭线材轧机、 计算机控制等先进技术在我国轧机上亦开始移植和研制。新中国成立以来，我国轧钢机械虽然得到较大的发展，但与国外水平相比，还存在较大的差距。具有70年代水平的轧钢机不到10%，相当于国外50、60年代水平的约占70，还有一些是3040年代水平的轧钢机。国外初轧机的发展可分为三个阶段。1945车前的初轧机，一般称为第一代初轧机。19451960年是初轧机发展的中期，称为

24、第二代初轧机。60年代后建的初轧机，称为第三代初轧机。70年代初的初轧机轧辊直径增大到1500mm。 随着连铸技术的发展，轧机的方还和板坯将以连铸还为主，初轧机只是连铸供还的补充手段，不会有更多的发展。现代厚板轧机都采用了双机架四辊轧机。厚度自动控制(AGC)、弯辊技术、快速换辊和计算机控制在厚板轧机上得到了应用。为了实现AGC控制、现代厚板轧机采用了双压下系统，即同时装设快速电动压下系统和低速液压系统。电动压下系统的最大速度为2045mms，液压压下系统的速度为13mms，压下精度可达0025mm。 由于采用响应性能较好的液压压下装置，轧制速度得到提高，板厚公差可小于01mm。现代带钢热连轧

25、机具有轧制速度高、产量大、自动化程度高的特点。轧机型式有全连轧、半连轧(12连轧)和34这轧。随着计算机技术的发展，从加热炉装料一直到卷取机卷取带钢都实现了计算机控制。这也成为现代带钢热连轧机发展水平的一个主要标志。带钢冷连轧机一般采用36个机架。三机架带钢冷连轧机国外已停止建造，只作为二次冷轧机使用。四机架带钢冷连轧机主要用于轧制汽车钢板、五机架带钢连轧机是目前认为性能较为优越的带钢冷连轧机。五机架带钢冷连轧机比四机架带钢冷连轧机具有更高的轧制速度，可以增大坯料厚度和减小成品厚度，进一步扩大了品种范围和提高生产能力。辊身长度17002030m m的五机架带钢冷连轧机既能生产汽本钢板，又能生产

26、薄规格的镀锡板。辊身长度12001450m n1的开机架带钢冷连轧机一般用来生产薄规格的镀锡板。70年代以来国外投产的带钢冷连轧机绝大多数是五帆架的。六机架带钢冷连轧机主要用来生产薄规格镀锡板。1.3.2皮带助卷器的国内外发展现状自动助卷器有下列几个机构组成：助卷器由摆动车架、皮带、涨紧装置、摆臂、皮带、导向轮、液压缸等组成。助卷器形式有皮带式与链带式两大类，每类均有不同结构型式。皮带式除最常用的水平移动方式外还有垂直移动式与摆动式等。链带式用得较少。随着高牌号有取向硅钢板生产量的迅速增加,解决高牌号有取向硅钢板的卷取问题日益突出。高牌号有取向硅钢板材料的屈服点、抗拉强度都比较高,不易产生弯曲

27、,带钢在进入卷取机助卷器时,会将助卷器皮带铲断,使硅钢板带无法绕缠到卷取机卷筒上,无法实现张力卷取。采用链式助卷器替代皮带式助卷器,实现了冷轧硅钢板带的顺利卷取。应用链式助卷器,以替代皮带式助卷器，解决由于皮带式助卷器皮带的断裂而不能卷取的问题。 国外在80年代初就助卷器液压系统开始应用了电液比例控制，到目前已经在液压上得到了大量应用。电液比例技术用于皮带助卷器上，可以省去复杂、庞大的液压信号传递管路，用电信号传递液压参数，不但能加快系统响应，而且使整个动力系统控制更方便、灵活。进入年代后，随着计算机技术的发展，电液比例控制更进一步“智能化，电液比例泵和比例阀的应用日益增多， 负荷传感控制从世

28、纪年BANNED始兴起，各工程机械液压件生产厂商纷纷推出了一系列有关产品。这种系统具有良好的节能性和操纵性，即使不熟练的司机也能很快适应。因此，负荷传感控制挖掘机在发达国家的需求将会进一步上升。 1.4 皮带助卷器研究的内容和方法1.4.1皮带助卷器平面布置图，皮带助卷器的作用1、皮带助卷器机组皮带助卷器机组示意图如图1.1所示图1.1 皮带助卷器机组示意图助卷器用于协助卷取机快速咬入，由机架、上臂、下臂、助卷带以及液压缸等组成。 用于冷轧带钢的助卷器，采用滑座式全液压操纵或气动操纵者为多。冷连轧卷取机卷筒一般无钳口，卷取带钢均由助卷器助卷。精整机组、重卷机组和平整机组等卷筒一般设有钳口，对厚

29、度大于1毫米的带钢利用钳口夹住卷取，卷取较薄带钢时则由助卷器卷取。 助卷器根据卷取机卷取方向分为上卷式和下卷式。助卷带贴附在卷筒上的包角应略大于270。助卷器为全液压传动。带钢端头即被后进入助卷器的带钢压紧在卷筒上而形成第一圈。带钢在卷筒上缠绕3圈左右以后，助卷器退回原位，卷取机即开始张力卷取。1.4.2皮带助卷器的类型和特点在冷连轧机组中，卷取机的卷筒均不采用钳口，这是因为厚度小于025毫米的带钢前端不易引进钳口间隙，钳口也不易夹紧带钢，因而需要用助卷器帮助带钢卷绕在卷筒上，以便提高轧机生产率，缩短辅助操作时间。助卷器主要分为皮带助卷器和链式助卷器。在工作时是靠把皮带张紧，在紧贴在钢卷上，是

30、钢板紧紧的贴在芯轴上，然后皮带与钢板一起转动。，使带钢紧贴卷简表面进行卷绕。待卷绕23圈之后，带钢头部已被带钢裹佳，此时助卷器移出卷筒。卷筒上各圈带钢就有足够的摩擦力，可在较大的张力下继续进行卷取。1.4.3带钢皮带助卷器研究内容和方法为了更好的设计皮带助卷器,应按如下内容和方法研究1 下厂收集资料，实习有关设备，了解生产中存在的问题，查阅与设计有关的资料。2 制定设计方案，对生产中存在的问题进行改进，制定合理的设计方案，并对方案进行评述。3 对主要零部件进行设计计算，保证强度和刚度要求。4 绘制总图、部分部件图和零件图。5 说明试车要求、润滑方法和油脂，为达到设计功能采用合理控制方案。6 经

31、济分析与评价。第2章 皮带助卷器装置概述2.1皮带助卷器装置示意图及概述皮带助卷器装置 如图2.1所示图2.1皮带助卷器装置示意图皮带助卷器的主要零件为机架1、上臂9、上臂液压缸7、下臂6、下臂液压缸5、张紧装置3、皮带张紧液压缸2、摆动缸8、皮带张紧系统4组成图2.2上臂示意图图2.3下臂示意图图2.4液压缸示意图2.2皮带助卷器的运动分析和结构特点2.2.1皮带助卷器的运动分析 助卷器是配合卷取机卷板的辅助设备，卷取机开始卷取带钢之前由摆动缸8使摆动辊靠向卷筒。在皮带张紧缸2、的作用下是皮带皮带张紧，再由上臂液压缸7和下臂液压缸5的作用下使上下臂包裹住钢卷。卷筒转动时，皮带与卷筒一起转动。

32、带钢头部通过导板进入卷筒与皮带之间，使带钢紧贴卷简表面进行卷绕。待卷绕23圈之后，带钢头部已被带钢裹佳，此时助卷器移出卷筒。卷筒上各圈带钢就有足够的摩擦力，可在较大的张力下继续进行卷取。先由上臂液压缸7-下臂液压缸5的收缩动作使上臂9、下臂6离开钢卷，再由摆动缸8使机架1离开卷筒回到初始位置并且在皮带张紧缸2、作用下是皮带放松回到初工位，整个卷曲动作完成。2.2.2皮带助卷器的结构特点 皮带助卷器其实是一套摆臂系统,通过几个摆臂的运动来使助圈器运动完成工作。并且此助卷器为悬臂式助卷器，比较节省空间方便布局。2.2.3机架等主要零部件材料的选择机架、上臂、下臂、张紧片均采用45钢，调制处理，由下

33、表可知：主要部件的许用应力上臂的许用拉力，据公式，可取则上臂的许用弯曲应力 许用切应力 下臂、机架的许用拉力，据公式，可取，可取张紧臂的许用拉力，据公式，可取则上臂的许用弯曲应力 许用切应力 第3章 助卷器的设计计算3.1动力设计驱动型式：液压缸驱动液压缸最大压力：40MPa液压站主泵压力：120MPa 上臂液压泵 行程400下臂液压缸 行程400张紧液压缸 行程400摆动液压缸 行程600 带钢从导板通过助卷机卷绕在卷取机的卷筒上。助卷器的工作，取决于带钢厚度、卷筒直径和卷第一圈时所加的压力。第一圈卷得越紧，以后钢卷就卷得越好，否则带钢在助卷器中会产生打滑现象。带钢经轧制后，材料要强化，这将

34、直接影响带钢的助卷。假设带钢进料厚度为，出料厚度为h，则压下率 100% (3-1)对于普通碳素钢，材料强化后的屈服极限与压下率关系:压下率越大，屈服极限越大。带钢插入助卷器，在开始卷绕第一圈时，带钢头总会翘起一段其长度为L，在第二圈时才把这带钢头压下去。卷取机卷筒上带钢的应力状态示于图3.1，带钢弹性区域高度为。图3.13.2带钢力矩带钢力矩M带钢力矩M (3-2)式中处于范围内，即弹性状态的力矩；处于h-范围内，即塑性状态的力矩；施加径向压力，使带材与卷筒间产生摩擦力。因此，带材在较短的时间里建立起张力，并可实现张力卷取。所以，皮带的张力值直接决定了助卷器的工作效果。皮带助卷器设计参数：钢

35、板厚度0.25-2.5mm钢板宽度960-1500mm钢卷直径900-1900mm重量5000-28000kg弹性模量带材的屈服极限570N/mm带材弯曲力矩的计算由弯曲变形理论可知，矩形断面材料弹性弯曲变形的最小曲率半径: 为 E=69kN/mm H=0.25-2.5mm =570N/mm= (3-3)式中：E为弹性模量 H为带材厚度 为带材的屈服极限 在卷取时，原始曲率率半径=，则弯曲曲率半径等于卷筒半径R(=R)。若被弯曲带材将发生完全弹性弯曲变形。即 (3-4)R=450mm B=1000mm则M = =744kN/mm (3-5)B为带材宽度 R为卷筒半径若M皮带产生的弯曲力矩M，的

36、计算3.5为带头进入助卷器时的受力情况。因RH，所以在计算弯矩时可略去H 图3.5带头进入助卷器时的受力情况即= (3-9)=27 (3-10)=24 (3-11)将带入(3-9)得= (3-12)=401.5（2.5+4.5+0.313945）=36894M因为MT (3-13)设皮带选取张力为=KT式中K为计算系数K=1.5住：计算时，带头未能弯曲部分的长度L，视带材的薄厚取20一50mm。在H2mm时取偏高值。 图3.5带头进入助卷器时的受力情况3.3带材第一圈卷取时的临界角为了保证带材在进入第二圈卷取时不会向外滑去，第一圈卷取时带材对卷筒的包角应保证使带材在发生弹复变形的情况下，带头与

37、进入的带材相遇时不得有外滑的趋势。ab(见图3.6)为保证带材无外滑趋势的临界弦，这时相应的带材对卷筒的包角和带材的残余曲率半径定义为临界角。，最大残余曲率半径，由图1中的几何关系可知:=13= (3-14) =270-13 =257 (3-15) = =450sin13+450 =4500.42+450 =639 (3-16) = =0.18 图3.6的计算则要视带材最小弹性弯曲曲率半径丙与卷筒半径R的关系而定。临界角应大于。并且270。1R 带材的变形能完全弹复，在不考虑原始变形曲率的情况下=R即因RH，月在助卷阶段n较少，故取l，简化上式得:因为张力卷取是在第二圈开始的，所以计算圈数应为

38、n=2+计算时应为整数，在圈数超过n圈后，助卷器即可退出。由此推出F选取为45即张紧力F102kN第四章轴的设计和校核轴是组成机械的重要零件，它支承着轴上所有转动件，传递扭矩或承受弯矩。所有轴上零件都围绕轴心线作回转运动，形成了一个以轴为基准的组合体-轴系部件。所以，轴的设计不能只考虑轴本身，还必须和轴系零部件的整体结构密切联系起来。轴的结构设计轴的设计程序为1确定轴上的零部件的布置和装配方案；2选择轴的材料；3岸边纯扭工况初步估算轴的直径；4进行州的结构设计；5根据轴的受载情况及使用工况，进行轴的强度计算、刚度计算；6进行轴的精度校核计算;。4.1轴I的材料的选取轴的材料的选择，应考虑下列因

39、素1轴的强度、刚度及耐磨性要求；2热处理方法；3材料来源；4材料加工工艺性；5材料价格等。轴的材料种类很多，设计时主要根据轴的强度、刚度、耐磨度等要求，以及为实现这些要求而采用的热处理方式，同时考虑制造工艺问题来选用，力求经济合理。轴的常用材料是35、45、50优质碳素钢，最常用的是45钢。本装置中需要设计1根轴.根据工作条件要求，轴可以在加工前或加工后进行表面强化处理或化学处理，以提高强度和耐磨、耐腐蚀等性能。该轴选用45钢，表面淬火，调制处理，查机械设计表12-24.1.2初步估算轴I的直径按扭转强度估算出I轴的最小轴径，由机械设计表12-4，按45钢，取C=110根据公式（122）得按扭转强度估算出I轴的最小轴径，由机械设计表12-4，按45钢，取C=110根据公式（122）得 (4-1)式中：由轴的材料和承载情况确定的常数，查机械设计手册取=110故选=125mm4.2轴的结构工艺性4.2.1轴结构设计的一