带材开卷机主轴的设计与计算
主轴组件的计算资料重点
图和零件图等。
一、主轴结构参数的选择
主轴的结构参数主要包括：
➢主轴的平均直径D(或前轴颈直径D1 ) ➢内孔直径d（对空心主轴） ➢前端的悬伸量a ➢主轴的支承跨距L
步骤
➢确定前轴颈直径D1 ➢确定内径d和主轴前端的悬伸量a ➢根据D、a 和主轴前支承的刚度确定支
后轴颈的直径 D2
➢车床和铣床主轴后轴颈的直径D2可根据前轴 颈直径D，按下列经验公式来定：
➢ D2 ≈（0.7～0.8）D1
也可按下式计算
➢D1 ≈（1.1～1.15）D ➢D2 ≈（0.85+0.9）D ➢D为平均直径
2．主轴内孔直径的选择
➢主轴内孔作用： 1.通过棒料、夹紧刀具或工件用的拉杆、
第七节 主轴组件的设计计算
2020/10/5
1
设计内容
➢结构设计 ➢主要尺寸的计算
设计步骤
➢l）搜集和分析资料：国内外同类机床 主轴组件的图纸，有关轴承资料等。
➢2）初选结构参数：主轴直径D、内径d 悬伸量a和支承跨距L等。
➢3）初步确定主轴组件的布局：轴承配 置型式、传动件的布置等。
➢4）绘制结构草图，并根据结构上的要 求对布局和参数进行修改。
孔d对主轴的刚度降低的影响很小
➢当d/D=0.7时，刚度降低约25％
➢因此，为了不致于过分地削弱主轴刚度， 一般应使d/D＜0.7
➢还应考虑主轴后轴颈处壁厚是否足够
推荐值
➢普通车床d/D（或d/ D1) ＝0.55～0.6 d1为前轴颈处内孔直径；
➢转塔车床和自动半自动车床，d/D = 0.6～ 0.65；
➢6）分析是否要增设中间支承。现主轴实际
毕业设计钢带开卷机
本科生毕业设计题目钢带开卷机系别机械系专业机械设计制造及其自动化学生姓名二Ο一四年四月三十日钢带开卷机设计摘要开卷机是板带生产的要紧设备，将卷钢放开进行剪切、校平等，便于生产、运输和贮存。
本设计为四棱锥胀缩式开卷机，该机由电动机经减速器带动空心轴及套与其中的四棱锥，四棱锥由油缸驱动，前后移动，从而胀缩套与其上的扇形板，使卷取的带钢胀紧或松开。
正常润滑条件下利用胀缩缸的工作压力来实现卷筒的自动缩径。
卷筒的薄弱环节是扇形块的尾钩，尾钩在棱锥轴轴向分力的作用下会产生很高的弯曲和剪切应力，易于疲劳所怀。
而且，正锥结构使主轴和胀缩缸的连接螺栓处于不利的受力状态。
本次设计的四棱锥开卷机采纳倒锥式，显著改善了上述零件的受力状况，扇形块结构也取得简化。
本设计中对油箱、液压缸等进行了详细计算，而且对其中的油箱和液压缸进行了设计。
关键词：开卷机四棱锥液压系统倒锥式Strip uncoilerAbstractUncoiler strip production is the main equipment, the coil open to shear, equality in the school, is advantageous for the production, transportation and storage.After the design used in single stand cold rolling mill, for rectangular pyramid swell-shrink uncoiler, the machine by motor through a gearbox drives hollow shaft and sleeve with four of the pyramid, rectangular pyramid driven by hydraulic cylinder, before and after the move, and swell-shrink set with fan-shaped plate, make coiling strip wrapped tight or loose. Under the condition of normal lubrication swell-shrink cylinder pressure is used to implement automatic reducing roll.Drum of the weak link is fan-shaped dollop of tail hook, tail hook in pyramidal shaft under the action of axial force component can produce high bending and shear stress, fatigue was easily. And, positive cone structure makes the connection of main shaft and swell-shrink cylinder bolt in the adverse stress state. The design of rectangular pyramid using inverted cone decoiler, significantly improve the stress state of the above parts, fan block structure has been simplified.In this design to the fuel tank, hydraulic cylinder, such as a detailed calculation, and has carried on the design to the fuel tank and hydraulic cylinder.Key words: coiler the four pyramid Hydraulic System inverted cone.目录摘要 (I)目录 (III)1 绪论 (1)开卷机简介 (1)开卷机工作原理 (1)开卷机分类 (2)单卷筒可胀缩开卷机 (3)双锥头无胀缩开卷机 (4)双圆柱头可胀缩开卷机 (4)2 整体设计方案的确信 (7)工艺参数 (7)工况分析 (7)开卷机运动速度的确信 (7)开卷机各个部份的方案选择 (8)开卷机卷筒旋转机构传动方式的选择 (8)开卷机胀缩机构传动方式的选择 (8)开卷机机架 (8)开卷机平安方案的确信 (8)3 开卷机设计计算 (9)开卷机卷筒设计 (9)开卷机的张力确信 (9)开卷机的对中调剂 (11)压锟压紧力的计算 (11)卷筒上径向压力的计算 (12)开卷机的传动功率计算 (12)开卷机技术参数 (13)4 开卷机主轴设计与计算 (13)主轴部件的设计要求 (13)主轴的设计要求 (14)主轴要紧的尺寸参数 (14)主轴的材料和热处置 (15)主轴要紧精度指标 (15)主轴转动轴承 (15)估算轴的直径 (16)轴受力分析 (17)轴的强度校核 (18)5开卷机液压系统设计 (18)胀紧油缸承载力的计算 (18)确信油缸额定压力 (19)油缸各组成部份的设计 (19)确信液压执行元件的要紧参数 (22)钢带开卷机液压元器件的选择 (23)油泵的的选择 (23)油泵的的驱动功率计算与电动机的选择 (23)油箱的选择 (24)6 总结 (26)致谢 (27)参考文献 (28)1 绪论开卷机简介随着工业的不断进展, 国际和国内对钢铁产品的需求也日趋增大，板带材作为钢铁初产品中的一个极重要的品种，也是国民经济增加必不可少的重要工业制口，在咱们日常生活中也起着超级重要的作用。
开卷机、收卷机计算公式
c mmΔ mm材料名称牌号δs/Mpaδ b /Mpaδ5/%0.010.1普通碳素钢Q235216-235373-46125-270.010.18普通碳素钢Q255255-275490-60819-210.020.2低质碳素结构钢40333569190.040.25低质碳素结构钢45353598160.060.4普通低合金结构钢Q345274-343471-51019-210.070.5普通低合金结构钢Q390333-412490-54917-190.10.65合金结构钢20Cr540835100.130.56合金结构钢40Cr78598090.140.5碳素铸钢ZG270-500270500180.160.45可锻铸钢KTZ450-064506（δ3）0.20.32球墨铸铁QT450-1045010（δ5）0.240.2灰铸铁HT150120-1750.270.130.280.10.300.33-0.050.35-0.080.37-0.130.38-0.180.4-0.2D mmδ mm170-15015270-25020460-44040700-68060参数选择Cr12MuVH13刀盘材料应具备强度大、韧性好和硬度高的特点、剪刃性能与制造工艺密切相关,制造性能好、W18Cr4V制造性能好、寿命长的剪刃,必须选用优质材料,精心锻造,合理的热处理、材料选用6CrW2Si ,硬度为56～58 (HRC),硬度为56～58 (HRC) 。
由于取向硅钢表面烧结有无机材料,俗称为玻璃膜,其硬度很高,在硅钢纵剪机组中,选用硬钢纵剪机组中,选用硬质合金,其硬度达到67～70 (HRC) 。
冷连轧机开卷机卷筒主要参数的计算与分析
中， ‘ ｓ
＋（ Ｆ ×
为 斜块 所需 拉 力 ； Ｎ 为 外 界作用 在 下 斜 块 上竖 直 方 向
的力 ， 由于斜块 是 对 称 布 置 在 卷 筒 上 ， 最 终 竖 直 方 向
）
， ， ｒ 为 空心轴 在 斜块 上 的水 平 力 约 １ ０ ０ ０ ｋ Ｎ， Ｆ
力为 空 心轴作 用 在斜 块 上 的水 平 力 （ 即 Ｔ ） 与 带 材 和 卷筒 之 间摩擦 力 （ 即Ｆ ｘ ／ ｚ ） 的合力 。
图 ２ 开 卷 卷 筒 受 力 图
Ｆ ｉ ｇ ． ２ Ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｕ ｎ ｃ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ ｍａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ
根据 图 ３中下斜 块 的平衡 关 系可列 出 以下 方 程 ：
Ｓ ＝ Ｎ Ｘ ｓ ｉ ｎ ｏ ￣ ＋厂 Ｘ Ｃ Ｏ Ｓ Ｏ Ｌ ， Ｎ ＋ ． 厂 Ｘ ｓ ｉ ｎ ｏ ￣ ＝Ｎ Ｘ Ｃ Ｏ Ｓ Ｏ Ｌ ； 式
．
所 受 的剪切 应力 ； Ｆ ： 为空 心轴 作用 在 斜 块上 的力 与带 材和 卷 筒 之 间摩 擦 力 的合 力 ， Ｆ ２＝ ［
筒之问的压力 ； 为带材与卷筒 问的摩擦系数 ， 取０ ． １ ７ ； ｄ 为卷筒的外径 ５ １ ０ ｍ ｍ； 计算求得 ， 为２ ５ ６ ０ ． ６ ｋ Ｎ。
Ｔ
作时 主要 受压力影 响 ， 只需校 核挤压应力 即可 。楔 形块
所受挤压 应力为 ＝Ｆ ／ Ａ 。 ； 式 中 为楔形 块所受挤 压 应力 ， Ｆ为 回转 油缸 的拉 力 ， Ａ 。为楔 形 块 的截 面积 ， 由
计算 求 得 Ｔ ＝２ ２ ． ３ ２ ＭＰ ａ 。
滑块所受剪切应力为 Ｔ ： ＝Ｆ ： ／Ａ ， ； 式中 Ｔ ：为滑块 所 受 的剪切应力 ； 为滑块最小受力 面积 ， Ａ ＝ ２ ４ ， ｒ ｒ Ｘ ｒ ２ ｎ ； 计
张力开卷、卷取传动系统设计计算
张力 开卷 、 卷取 机广 泛 应 用 于金 属板 带材 加 工生 产线 ， 在生产过程 中依靠传 动系统可 以建立 前后 张
状态的不同来选择 ， 我们在实际生产 中总结 出的经验
是， 铜及铜合金产品张力 系数 Ｋ的选择 ， 清洗机组 为
０ ． ０ ２ ５— ０ ． ０ ３ ５ ， 轧机及连轧机组为 ０ ． １ ０～０ ． ４ ０， 连 续 退火 炉机 组 为 ０ ． ０ ２ ０— ０ ． ０ ３ ０ 。最 后 计 算 出 的 张力 值 将根 据经 验进行 修 正 。
力， 实现稳定生产 。我公司作 为铜及铜合金板带材生 产企业 ， 轧机 、 酸洗 、 连续退火 、 精整等 生产线都运用 到张 力开 卷 、 卷 取机 。近几 年 新 上生 产 线 的产 品规格 比以前有 了很 大变 化 ， 产品宽度、 厚 度 范 围均 有 所 增 加， 卷重也 增 加至原 来 的两 倍 ， 卷 径 也相 应 增 大 ， 这 就 要求 生产 设备 开卷 、 卷取 机 张 力 的调 节 范 围较 老 的 生 产线更宽。同时新设备的生产速度有了很大提高， 在 保证 速度 和张 力值 均满 足 要求 的前 提下 ， 调节 范 围的 增 大会加 大机 械传 动 系统 及 电气 系 统 配置 的难 度 ， 配 置过 大增 加投 资及 运行 成 本 ， 配 置过 小 难 以 同时 保 证 速度和张力的要求 ， 因此合理选择传动系统配置就显 得非常重要。
静
卷取半径 ， ｍ； 弹 塑 为 弯 曲被卷 取 带材 所 需 的弹 塑性 力 矩， ｋ Ⅳ・ ｍ； 摩 擦 为卷筒在轴 承处 的摩擦力矩 ， ｋ Ⅳ・ ｍ。
动设备加 大， 增 加投资 ； 张力 过小 ， 容易造 成带材 跑 偏， 影 响产 品 质 量 。 因此 ， 卷 取 张力 的 选 用 应 十 分 慎 重， 设计时 ， 一般可按经验公式初步计算 ， 然后结合生
开卷机及芯轴的优化设计和计算
科技经济导刊
2016.22
任伟斌
（亨内基机械（上海）有限公司 上海 201108）
摘 要：开卷机是冶金行业及其他板材深加工行业中常用的设备。本文对带钢精整机组中的开卷机及芯
轴设备提出了优化设计的思路及试用方法，同时提出了芯轴主轴的强度计算方法及旋转液压缸所需拉力 计算的简化算法，旨在为类似设备的优化设计提供一定的参考。 关键词：精整机组；开卷机；芯轴；优化设计 文献标识码：C 文章编号：2096-1995(2016)22-0033-02 中图分类号：TG242.7+3
1 开卷机及芯轴的结构
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工程科技与产业发展
科技经济导刊
2016.22 期
为液压缸选择的基础数据。 （1）克服重力所需的拉力简化计算 定义钢卷重力为 G（kg）, 楔块角度为 α，扇形板 与主轴的摩擦系数为 η，则： 等效摩擦角为
γ= α + arctan η
等效水平方向的摩擦系数
= tan γ tan (α + arc tan η )
构进行了初步 FEA 分析，分析发现，等效应力值弯曲 满足设计要求，但在安装减速箱一侧的两处滑板最大变 形量为 0.1mm（见图 1），不满足设计要求，为了增强 该处的强度，我们可以采取两种方法：适当增加该两块 滑板的厚度；在该滑板下面增加加强筋。笔者采用这两 种方法进行了改进设计，并再次通过有限元分析得到的 原危险区域的变形量为 0.001mm（见图 2），满足设计 要求。通过这种方法，该底座重量减轻约 30%，这同时 也为开卷机对中液压缸的选取创造了有利的条件。
带材精整机组中开卷机的设计与计算
带材精整机组中开卷机的设计与计算杨文元费玉石［摘要］这里概述了开卷机的主要结构形式与特点，并推导出开卷机设计计算的公式，并就现代开卷机的设计，进行了初步探讨。
可供开卷机设计参考。
关键词：带材精整机组开卷机设计1 开卷机概述开卷设备大体可分为：悬臂式开卷机、双圆柱头式开卷机和双锥头式开卷机。
悬臂式开卷机具有刚性大，开卷张力较大等优点，故适用于较薄带材的开卷。
悬臂式开卷机和双圆柱头开卷机，已成功地应用于带材精整机组及冷连轧机组。
最近几年，西德和美国一些机械制造公司和生产厂，大力推广双圆柱头开卷机。
国外生产实践证明，双圆柱头开卷机上料操作方便，工作平稳可靠，其结构也比悬臂式开卷机简单。
其缺点是，由于采用两套传动装置，双圆柱头开卷机设备重量比悬臂式开卷机要大。
由于双锥头开卷机，锥头部分和带内卷圈接触面积太小，带张力操作时，容易损坏带材的头部。
目前已不大采用。
图1为某机组悬臂式开卷机的结构形式。
图1 悬臂式开卷机1 卷筒2 传动装置3 减速机4 电机5 胀缩油缸6 对中油缸2 开卷机结构设计2.1 卷筒胀缩式卷筒基本上有以下四种结构形式：弓形板式、平行四连杆式、四棱锥式、四斜楔式。
其中平行四连杆式和四棱锥式两种结构比较常见。
平行四连杆式卷筒是用四块结构尺寸基本相同的弧形板组成，每块弧形板和轴上的支撑套筒用四条短连杆相联形成平行四连杆机构，依靠短连杆倾斜角的变化产生筒径的胀缩(图2)。
图2 平行四连杆式卷筒四棱锥式卷筒的筒体由四块扇形板组成，扇形板的内侧有阶梯形斜面与中心四棱锥的阶梯斜面相配合，利用四棱锥的少量轴向滑动形成外径的胀缩(图3)。
图3 四棱锥式卷筒2.2开卷机张力的确定与形成机组张力的选用应十分慎重。
采用大张力，使传动设备加大，增加投资。
过大的张力还可能拉断带材。
小张力可能使带材跑偏。
实用上常按生产经验选用。
一般可按表1选取单位张力值。
表1 单位张力σ0值除按表1选用以外，单位张力值σ0还可以按下列经验公式计算求得：σ=kσs(MPa)式中：k-张力系数，可按表2选取；σs-带材屈服极限，MPa。
开卷机结构设计与主参数计算
开卷机结构设计与主参数计算开卷机是纸张处理领域中一项重要的设备，主要用于纸张的裁切和翻转，从而实现纸张的翻卷和快速打印。
其结构设计和主参数计算是非常关键的任务，下面就简要介绍一下。
一、开卷机结构设计开卷机的结构设计包括以下几个方面：1. 纸芯装置：主要用于放置纸芯，保证纸张在转动过程中不松动。
2. 纸张导辊：用于调整和控制制品的宽度和方向，保证纸张在转动过程中平稳顺畅。
3. 压力辊：与导辊配合使用，主要起到固定纸张的作用，保证其不会滑动或跑偏。
4. 线速度同步旋转装置：将驱动轴与制品轴之间的线速度同步起来，保证纸张在转动过程中维持稳定的速度。
5. 裁切机构：主要用于对纸张进行裁切或分离，包括剪刀、切刀等部件。
二、主参数计算开卷机的主要参数计算包括以下几个方面：1. 转速：该参数是指制品轴的转速，一般与纸张移动的速度保持同步。
该参数的计算需要考虑到纸张的长度、宽度，承载力等因素。
2. 线速度：该参数是指纸张移动的速度，也就是整个开卷机的处理速度。
该参数的计算需要考虑到纸张的长度、宽度以及转速等因素。
3. 线速度同步比例：该参数是指驱动轴与制品轴之间的线速度同步比例。
该参数的计算需要考虑到纸张的长度、宽度，承载力等因素。
4. 压力辊压力：该参数是指压力辊向纸张施加的压力，主要用于控制纸张的运动和减小对纸张的损伤。
该参数的计算需要考虑到纸张的材质、长度、宽度，运动速度等因素。
总之，开卷机的结构设计和主参数计算是非常重要的任务，需要综合考虑纸张的种类、尺寸以及使用要求等因素，在保证质量的前提下，尽可能提高纸张的处理效率和减少损伤，满足用户的实际需求。
铝带冷轧机组卷取机卷筒主要参数计算及分析
曾采用 了液 压螺 母 的联 接方式 。 ２ １ 卷 简 径 向压 力 的计 算 ．
内还是 国外 的公 司普 遍 采 用 了闭 式 四斜 楔 卷 筒 ， 种 这 卷 筒具 有满 足 现代 铝 带 冷 轧 机 组 生 产 工 艺 要 求 应 具
Ｒ — 带卷 外半 径 （ — ｍｍ） ｒ —— 卷 筒半 径 （ ｍｍ）
３ 卷 筒 内部 结构 的 改进 和 完 善
通 过多 方 面 的改 进 和 完善 ， 卷 筒 的性 能 在 实 际 使 生 产 中得 到 了更 好 的 发 挥 。增 加 了卷 筒 工 作 的 可 靠 性 ， 长 了寿命 。装 配和 维修也 更 为方便 。 延 ① 在 生产 现场 ， 卷筒 往 往 因维 护 不 当 ， 滑状 况 润 严 重恶 化 造 成 卡 死 不 能 胀 缩 的 现 象 ， 大 影 响 了生 极 产 。为 此 ， 在扇 形 块 、 向斜 楔 、 向斜 楔 和空 心 主轴 径 轴
备 的优 点 ：
要 确定 卷筒 胀缩 缸 直 径 ， 先 要进 行 计 算 带 卷作 首
用 于卷 筒表 面 的径 向压 力 Ｐ 到 目前 为 止 ， 内外 有 国
① 闭式 四斜 楔 卷 筒 在各 类 可胀 缩 卷 筒 中强 度 和 刚度较 高 ， 次 于 四棱 锥 卷 筒 。可 承 受 较 大 的 张 力 。 仅 另 外具 有 四棱 锥卷 筒 不可 比拟 的一 些优 点 ； ② 闭式 四斜 楔 卷筒横 截 面 的几何 对称 性好 ， 动 故
卷筒 主要 由扇 形 块 、 向斜 楔 、 向斜 楔 、 心 主 径 轴 空
２ 卷 筒 的 径 向压 力 及 行 程 的计 算
精整机组中开卷机的设计与计算
第40卷第2期2020年4月冶金与材料M etallurgy an d m aterialsV〇1.40No.2April2020精整机组中开卷机的设计与计算施天威(上海理工大学机械工程学院;上海200082)摘要：开卷机作为冷轧带钢生产的前端设备，主要功能是将带钢的带头引导进人人口转向夹送辊，完成钢卷 的开带。
文章针对某钢铁厂2200mm带钢重卷机组对开卷机张力、传动力矩、电机选型、卷筒轴等关键参数进行 了计算分析,并简单介绍了所设计开卷机的卷筒、移动液压缸、减速机、活动支撑、机座和卷筒轴头等部分结构。
关键词：开卷机;张力；电机;卷筒轴;活动支撑1开卷机相关工艺参数的确定主要对某钢铁厂重卷机组的开卷设备进行设计计 算，带钢厚度h0.25〜2.0 mm,带钢宽度h 1600 mm钢卷 内径<1)内580~610mm钢卷外径<|)外900~2200mm钢 卷重量 MAX.26G/1机组速度 MAX.200v/m/min。
2开卷机的设计与计算2.1开卷机结构的选定开卷机根据结构的不同主要分为单卷筒棱锥式、双圆柱头涨缩式、四棱锥悬臂式及双筒回转式开卷机。
四棱锥式悬臂开卷机常用于钢卷重、张力大的钢卷，在 横切机组、纵切机组及重卷检查机组的带钢开卷中用 的尤为多,本次开卷机便选用四棱锥式悬臂开卷机。
2.2卷筒轴直径及宽度的确定卷筒轴的宽度一般比钢卷的最大宽度稍微再大一 点，本次机组加工的钢卷最大宽度为1600 mm,故确定 卷筒轴的宽度为1800mm。
卷筒轴的直径的大小与张 力、强度及生产工艺等有关，目前卷筒轴直径以及相对 标准化，多采用4>450、())510、4>610、4)750的卷筒轴，本次精整的钢卷的内径为4>580mm和4>610mm两种 规格，本次卷筒轴的规格选用直径为610 mm的，涨缩 量取50 mm,则适用的钢卷内径最小为470 mm,最大为 520 mm,符合要求。
主轴转速的计算方法
主轴转速的计算方法说实话主轴转速的计算方法这事，我一开始也是瞎摸索。
我就像在黑暗里摸东西一样，完全找不到头绪。
我最开始尝试根据一些经验公式来计算，比如说我看到书上有个公式是根据刀具的直径啦、切削速度什么的来计算主轴转速。
当时我就拿着这个公式硬套，心想这还不简单。
可是我发现事情没那么容易。
我随便找了个加工件，按我理解的切削速度的值和刀具直径就开始算。
结果呢，转速设置好之后，机器运行起来的时候就不对劲儿，加工出来的零件精度差得离谱。
这给我搞懵了。
后来我仔细研究才发现，那切削速度的取值我就搞错了。
它可不是一个随便设定的数值，是要根据加工材料的硬度啊，还有加工要求这些来确定的。
比如说像加工铝这种比较软的材料，切削速度就可以相对快一些；要是加工铁这种比较硬的材料，切削速度就得减慢。
就好比跑步，你在平地上可以跑快一点，要是在泥泞的道路上，那速度就得降下来。
我当时就只看了一个大概的范围，没有针对我的加工件的材料细致地选择合适的切削速度，这一错可不得了，转速自然就不对。
还有啊，刀具的选择也会影响主轴转速的计算。
不同的刀具材质和结构，它能承受的转速是不一样的。
我曾经试过用一种普通的刀具，按照常规计算后的转速去加工，没一会儿那刀具磨损得特别快。
后来才知道这种刀具就不适合那么高的转速。
这就像你不能让一辆小轿车去跑跑车的速度，它承受不了。
在计算主轴转速的时候，如果涉及到有多个因素影响时，一定要把每个因素都考虑周全。
比如说你要加工一个特殊形状的复杂零件，其中有一部分是薄壁结构。
这种情况下，除了材料的硬度和刀具外，这个薄壁结构就限制了你的转速不能太高，因为转速高了，产生的离心力可能会让薄壁产生变形。
所以不能生硬地套入公式计算，要全方位衡量各种因素的影响。
这就是我在计算主轴转速这个事情上摸爬滚打这么久得出来的一些经验，希望能给你们一些帮助。
不确定的地方还是有的，像一些新材料的加工，关于它们的切削速度到底怎么确定准确数值我还在探索。
开卷机设计与计算
电解清洗机组 0.004～0.005
-
0.025～0.035
热镀锌机组 0.03～0.05
-
0.2(0.33-0.14h+0.02h2)
电镀锡机组 电绝缘涂层
0.03～0.05 0.03～0.05 0.5(0.33-0.14h+0.02h2)
连续退火
横切机组
0.03～0.05
纵切机组
0.6(0.33-0.14h+0.02h2)
图1 悬臂式开卷机 1 卷筒 2 传动装置 3 减速机 4 电机 5 胀缩油缸 6 对中油缸
2 开卷机结构设计
万方数据file:///E/qk/jxsjyzz/jxsj99/jxsj9904/990420.htm（第 1／5 页）2010-3-23 1:53:09
机械设计与制造990420
2.1 卷筒 胀缩式卷筒基本上有以下四种结构形式：弓形板式、平行四连杆式、四棱锥式、四斜楔式。其 中平行四连杆式和四棱锥式两种结构比较常见。 平行四连杆式卷筒是用四块结构尺寸基本相同的弧形板组成，每块弧形板和轴上的支撑套筒用 四条短连杆相联形成平行四连杆机构，依靠短连杆倾斜角的变化产生筒径的胀缩(图2)。
张力矫直机组 0.03～0.05 0.4～0.5 0.5(0.33-0.14h+0.02h2)
注：表中h为带材厚度 开卷张力的形成主要有三种方式：机械抱闸式、磁粉制动器式、直流拖动式。 机械抱闸式的特点是结构简单，投资少，但张力不易控制。通过磁粉制动器形成开卷张力，可 以通过调整激磁电流调节系统张力大小，易于实现自动控制，但所能解形成的最大张力受磁粉制动 器最大力矩限制，因此适用于小开卷张力机组。大中型带材精整机组一般采用直流拖动方式形成所 需的开卷张力。 2.3 开卷机对中调节 对于一般的带材精整机组，都要求开卷机具有对中调整功能，即在上卷时和工作过程中，始终 保证带材中心线与机组中心线重合，以保证机组能正常工作。 目前采用的纠偏系统主要有光电液纠偏系统和气电液纠偏系统。但光电液纠偏系统应用比较成 熟。 在光电液纠偏系统中，光电头固定在带材的边缘，使带材位于光源的中心线位置，当带材跑偏 时，将引起电信号的变化，系统将此变化反馈给液压对中油缸，推动开卷机，实现自动对中。
带材精整机组中开卷机的设计与计算
［ 摘 要】 将 带材 精 整机 组 中开卷 机 的结 构进 行详 细 的介绍 ， 讨 论 带材 精整 机 组 中开卷 机在 实 际工作 过程 中应该 注意 到 的要 点 。 并且 解释 了应该 怎样 按 照生 产线 种类 以 及工艺 参数 来选取 适 当型号 的开 卷机 ， 并且对 开卷机 的主参数 的计算 方法 加 以明确 的分析 这 可 以为制 造新 型 开卷机 设备 、 改造 老式设 备提 供 良好 的
基础 。 ［ 关键 词］ 带材 精 整机 组 ， 开卷 机 ； 计 算 与设 计
中图 分类 号 ： Ｔ Ｇ ３ ３
文 献标 识码 ： Ａ
文 章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ５ ） ３ １ — ０ ２ ５ ４ 一 Ｏ １
１ ． 绪论
组装 时的程序 较为 复杂 。 —般 情况下 ， 需要 在液压 调节 系统进 行调 节后 ， 才可 以 自己进行 调节 在 机组 空 间较为 狭小 的情 况下 ， 垂直 升 降式 的外支 撑 是有待 于
３ ． １卷筒
在机组 张力 的选择上应 该格 外重视 ， 运用 较大 的张力把 传送额 装置体 积增 大， 加 大其资 金投入 。 而 张力过 大容易使 材料 被拉 断 ， 但 较小 的张力容 易使 材料 跑偏， 因此 ， 张力 的选择 要根据工 作经验 对其 进行设 计 。 开卷 张力 的形成主 要非 为以 下三种 形式 ： 机 械卷 入式 、 磁 粉转 动器 式 、 直流 带动 式 ， 其 中机械 卷入 式 的 结 构较 为简 单 ， 并且 投资 量小 ， 但 也存 在缺 点 ， 则是 不能 被很好 的控 制 。 通 过磁 粉转动器 式来 形成开 卷张力 ， 也 可以通 过调节 激磁 电流的大 小来 改变 张力 的 大 小， 从 而更容 易实 现 自控 形式 。 对 于一 些大 型的带 材精整机 组通 常情 况下 ， 运用 直流 电拖 动形 式来形 成较大 的开卷 张力 。 开卷 机的最 终调节 对于 大部分 的带 材
冷轧板带生产线开卷卷取计算书
冷轧板带生产线开卷、卷取机计算书1.卷取机与开卷机1.1计算公式张力转矩M t=TD/2×10-3M t—张力转矩，N·m；T—带钢张力，N；D—钢卷直径，mm；张力转矩的确定，由带钢张力和钢卷直径决定，带钢张力由单位张力及带钢厚宽尺寸决定，单位张力应是经验选择、合理确定；钢卷直径的选择对张力转矩影响很大，选取为钢卷最大直径时，带钢的张力应为最大张力的70％。
塑性弯曲转矩M w=Bh2σs/4×10-3M w—塑性弯曲转矩，m；B—带钢宽度，mm；h—带钢厚度，mm；σs—屈服极限，N/mm2；损耗转矩M f =µFd/2×10-3M f—损耗转矩，N·m；µ—轴颈摩擦系数；F—卷重和张力的合力，N；d—轴颈直径，mm；动态转矩M d =(GD12+GD22)/(2g D×10-3 ) ×（dν / d t）M d—动态转矩, N·m；GD12—卷筒飞轮矩，N·m2；GD12＝πρBg/4×10-15 D14D1—卷筒直径，mm；ρ—卷筒材料密度，kg/m3；B—卷筒宽度，mm；g—重力加速度，g＝9.81m/s；GD22—钢卷飞轮矩，N·m2；GD22＝πρBg/8×10-15 (D4－D04)ρ—材料密度，kg/m3；B—带卷宽度，mm；D0—钢卷内径，mm；动态转矩约占张力转矩的5％。
卷取机转矩M1 = (M t+M w+M f±M d) /iηM1—卷取机转矩，N·m；i—减速机速比，η—减速机效率，式中M d加速时取+号，减速时取-号。
开卷机转矩M2 = (M t-M w-M f±M d) η/iM2—开卷机转矩，N·m；式中M d加速时取-号，减速时取+号。
带钢运行速度ν=πDn10-3/60iν—带钢运行速度，m/s；带钢的运行线速度确定时，要根据产品产量要求及产品规格进行合理确定。
钢带开卷机设计
钢带开卷机设计摘要：钢铁是国民经济的重要基础产业，是国民经济水平和综合国力的重要标志。
影响薄带质量和产量的因素很多，其中开卷机是影响薄带质量和产量的重要因素。
开卷机是轧钢和钢卷生产的重要设备。
钢带开卷机广泛用于酸洗装置、主机及各种精加工装置的开箱，它的技术水平直接关系到机组的生产能力和带钢的质量。
因此，对开卷机的结构设计和仿真计算进行研究和分析具有十分重要的意义。
关键词：开卷机；主轴设计；液压系统引言近年来，中国的钢铁总产量还不到40%。
相比之下，发达国家的钢带产量已达到钢铁总产量的60%。
近年来，国家努力提高钢材生产和生产，从而提高钢材在钢材总生产中的比重。
同时，作为钢带生产实践中非常重要的设备，开卷机也经历了快速的创新和发展。
目前在开卷机的研究和创新领域，我们的技术水平低于日本、美国和其他工业化国家。
我国许多工厂、企业经常使用的许多开卷机，都是国外直接进口设备或国内外联合研发的。
在这方面，中国自主创新能力需要加强。
在现代社会，科学发展很快，人们的生活节奏也比以前快得多。
在生产产品时，工厂可以通过使用机械设备来提高加工产品的市场竞争力。
应用机械设备加工产品，加工时间大大缩短，工人劳动强度明显降低，同时也加快了自动化和智能化发展的进程。
多年来，随着中国制造业和科技的不断发展，特别是在钢带生产方面，我们对钢带生产的质量和精度提出了双重要求。
在实际生产中，随着开卷率的提高和加快，对卷取质量的要求越来越高，这对开箱设备的性能和资源资源资源提出了更高的要求。
1开卷机主体结构功能开卷机的传动装置包括电机、高速齿轮轴、中间齿轮轴、主轴、制动器、联轴器、齿轮、链条等，开卷机的主电机带动链条传动齿轮实现卷筒的传动，制动器控制卷筒的停止。
在开卷机中，伸缩油缸拉动拉杆。
通过该过程，可以拉动滑套轴向移动，从而实现滚筒的伸缩。
同时，通过改变不同尺寸的拉杆，可以对不同半径的卷筒进行胀缩，从而完成不同内径钢卷的开卷过程。
1.单简可胀缩开卷机单简可胀缩开卷机结构上与张力卷取机基本相同，但在开卷机筒上无钳口装置。
铝带材卷取机卷筒的设计计算
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ ：ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｕｍ ｐｌ ａ ｔ ｅ ｒ ｏｌ ｌ ｉ ｎｇ ｍｉ ｌ ｌ ；ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｅ ｌ ； ｍａ ｎｄ ｒ ｅ ｌ ； ｄｅ ｌ ｆ ｅｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
卷取 机 是 铝 带 材 热 轧 机组 的重 要 设 备 ，用 于 卷取 带 材 、与 铝板轧 机或 其他设 备 建立 张力 。
２ 结构形式
本 文所 述 卷筒轴 采用 ４ ２ Ｃ ｒ Ｍｏ ， 扇 形 板 用
３ ４ Ｃ ｒ Ｎ ｉ ３ Ｍｏ 。 为 了 增 大 摩 擦 力 ，在 扇 形 板 的 真 圆
０ ６ ０ ７表 面 沿 轴线 方 向加 工 沟 槽 ，扇形 板 的 边 缘 采
接 推 动 棱 锥 轴 ，使 扇 形 板 产 生径 向位 移 ，不需 要
中问零 件 ，因此 棱 锥轴 直径 大 、强 度 高 、刚性 好形 板矩 形齿 交错 布 置 ，以
弥补 扇形 板涨 开时交 错处 的间 隙 ，消除带 卷 内层 受
开卷机部分计算公式
4.1.卷筒上总力矩的计算：已知条件： 钢板厚度： mm h 6~2= 钢卷宽度：mm B 1600~700=钢卷内径： mm 762~610=Φ内钢卷外径： mm 1500~1000=Φ外卷重： G=16 t 拉伸限： 2/650mm N b=σ屈服限： 2/360mm N s=σ开卷速度： v=15m/s工作方式：在这里的工作状态为穿带时的点动开卷，因而没有开卷张力，电机点动时需克服的力矩为带材拉直时所消耗的弯曲力矩，加速启动时的动态力矩.摩擦力矩等，穿好带后电机和卷筒脱开，板带由前面的夹送辊运送。
4.1.1带材拉直所消耗的弯曲力矩：B Z h Msy)3/54/(202-=σkg.m式中： s σ——为材料屈服极限：2/mm kg 2/725.3669cm kg s=σh ——带材厚度，h=0.2~0.6cmB ——带材宽度 m 取最大值B=1.6m0Z ——由中性线到塑性变形区及弹性变形区分界线的距离，公式：E R Zs/1000σ= cmE 为带材的弹性模量 kg/cm 2E=200 Gpa 由于E 值太大，因而0Z 很小，故可忽略。
m N m kg Bh Msy.5184.44.5284/725.36696.06.14/22==⨯⨯==σ(g=9.8m/s 2)4.1.2.摩擦力矩：根据理论力学公式知：2/d Q Mμ=摩式中：Q ——由卷筒（包括带卷）的自重在轴承处所引起的反力（kg ） μ——轴承处摩擦系数，对于圆柱滚动轴承004.0=μ d ——轴承处轴承枢直径从上述受力简图中，可以得到下列的关系式：2122P P G =+500)800400(211⨯=+⨯P G kgG G P P kgG P 272007.121192002.1121==+===⇒ 则：摩擦力矩为:md P P M .72.454225.0004.0)2720019200(22221=⨯⨯+⨯=+=μ）（摩4.1.3动过程中的动态载荷1). 钢卷的转动惯量为：(）（外内卷222225.1762.01600021)(21)+⨯⨯=+=φφG GD =22648kg.mm 22个卷筒的转动惯量为：（6.34777.786.047018.02405.02)222+=⨯+⨯⨯⨯=）（筒GD =355.4 kg.m 2总的转动惯量 2222.4.230034.35522648)()()(m kg GD GD GD =+=+=筒卷 2). 减速机速比i 的选择：开卷机的速度为s m v /15= （对应卷径 D=1500mm=1.5m ）对应的转速min /1847.35.1152r D v R v n ====πππ 初选电机同步转速为：1n 为1000 转/分，额定转速为 9702=n 转/分则速比为581.3041847.3970==i 查《机械设计实用手册》第二版表9-2-37在326.38附近的速比选为289=17⨯17 为二级传动，重新确定开卷机的速度：对应卷最大直径）开min(/80.155.12899702m D i n v =⨯⨯==ππ 3). 把GD 2折算到电机轴上为：275.02894.23003/)(2222===i GD GD 折 kg/m 2 由初选电机，查《1》表10-4-1 知道电机的惯量 J 2.20.0m kg m = ，则22.80.04)(m kg J GD m ==电假定电机启动时间为1s ，查手册《1》表10-3-10 公式：动载转矩为：5.37)(122n n GD M -=动M N ⋅=⨯-⨯+=28.275.37/82.9)1847.3970(80.0275.0）（4.2电机功率的计算按一般旋转运动的机械所需电动机功率P 来计算，查手册《1》，见表10-3-6公式9550DD M P η=……………………………………（1） 式中：P ——电动机功率，kw D M ——电动机转矩 N.m D η——电动机转 r/min 查手册《1》，见表10-3-10 D M =动M +1M 动M ——为折算到电机轴上的动态转矩1M ——为折算到电机轴上的静阻负载转矩 1M =(y M +摩M )/i 所以折算到电机轴上的总力矩为： D M =动M +1M =动M +(y M +摩M )/i =27.28+28972.4545184+=46.79Nm代入到公式（1）中 9550DD n M P ==46.79⨯970/9550=4.753 kw, 式中n D 取970转/分 见《机械设计手册》（5），根据 ，我们选取电机YEJ-160M-6 功率P=7.5kw ，同步转速为1000转/分，额定转速为970转/分，工作制度为300次/时， FC=0.66,额定电流为17A,功率0.86， 功率因素为,78.0cos =ϕ堵转电流/额定电流为6.5，堵转转矩/额定转矩为2.0， 最大转矩/额定转矩2.0，转动惯量0.0881，质量116kg.Y2系列电动机适用于一般机械配套和出口需要、在轻栽时有较好的效率，在实际运行中有较佳节能效果，具有较高堵转转矩。
推拉式酸洗机组开卷机卷筒的设计与计算
推拉式酸洗机组开卷机卷筒的设计
与计算
推拉式酸洗机组开卷机卷筒是推拉式酸洗机组中的重要部件，它负责将原料带绕在卷筒上，使其可以通过推拉机组中的其他部件，从而实现酸洗加工。
因此，推拉式酸洗机组开卷机卷筒的设计与计算非常重要。
首先，在设计推拉式酸洗机组开卷机卷筒时，应考虑到原料的特性、外观尺寸和传送速度等因素。
如果原料带的尺寸较大，应选择相应大尺寸的卷筒；如果原料带的尺寸较小，应选择相应小尺寸的卷筒。
同时，根据原料带的传送速度，可以确定卷筒的转速，以便于确保原料带的正常传送。
其次，选择好卷筒的尺寸和转速后，应确定卷筒的材料，以确保其耐酸性和耐磨性能。
一般情况下，卷筒的材料选用不锈钢或镍钢，这样可以更好地保证其耐酸性和耐磨性能。
然后，根据卷筒的材料及其尺寸和转速，可以计算出卷筒的型号及其轴承类型、数量以及轴承支撑方式等，以确保卷筒的强度、稳定性及其寿命。
最后，根据卷筒的转速和尺寸，可以计算出此卷筒的转动惯量，以确定其电机功率，并可以根据实际情况确定电机型号及其功率。
总之，推拉式酸洗机组开卷机卷筒的设计与计算是一项复杂的工作，必须根据原料的特性、外观尺寸及传送速度等因素来确定其尺寸和转速，根据卷筒的材料及其尺寸和转速来确定其型号及其轴承类型、数量以及轴承支撑方式，根据卷筒的转速和尺寸来计算出其转动惯量以确定其电机功率，最终确定推拉式酸洗机组开卷机卷筒的设计与计算。
钢板开卷机结构及传动系统设计
毕业设计任务书课题：钢板开卷机结构及传动系统设计专业机械设计制造及其自动化学生姓名班级学号指导教师专业系主任发放日期 2013年12月31日设计一个钢板开卷机结构及传动系统，主要内容如下：1．开卷机的总体设计；2．开卷机的传动设计；3．开卷机的执行设计；4．绘制装配图及部件图。
二、设计依据1．课题来源：生产实际2．产品名称：开卷机3．设计依据：传动机构一般设计步骤及计算方法1．所设计开卷机能正常运转；2．开卷机能适应厚度小于3mm，内径在Φ400～Φ600mm，外径小于Φ900mm，宽度小于900mm的薄钢板卷料的开卷；4．设计图样总量：折合成A0幅面在3张以上；工具要求：二维图用AutoCAD软件绘制；5．毕业设计说明书按照学校规定的格式规范统一编排、打印，字数不少于1万字；6．查阅文献资料10篇以上，撰写1500～2000字左右的文献综述，并有不少于3000 汉字的外文资料翻译；7．到相关单位进行毕业实习，撰写不少于3000字实习报告；8．撰写开题报告；9．进行毕业设计基础知识训练，按照规定要求考核。
四、毕业设计物化成果的具体内容及要求1．设计成果要求1）毕业设计说明书 1 份2）开卷机装配图 1 张3）加工示意图 1 张4）其他零件图不少于7 张2．外文资料翻译（英译中）要求1）外文翻译材料中文字不少于3000字。
2）内容必须与毕业设计课题相关；3）所选外文资料应是近10年的文章，并标明文章出处。
五、毕业设计（论文）进度计划六、主要参考文献：[1] 丛凤廷．组合机床设计（第二版）[M]．上海：上海科技出版社，1994．[2] 谢家瀛．组合机床设计参考手册[M]．北京：机械工业出版社，1994．[3] 大连组合机床研究所．组合机床设计（第一分册）[M]．北京：机械工业出版社，1975．[4] 大连组合机床研究所．组合机床设计参考图册[M]．北京：机械工业出版社，1975．[5] 姚永明．非标准设备设计[M]．上海：上海交通大学出版社，1999．[6] 金振华．组合机床及其调整与使用[M]．北京：机械工业出版社，1990．[7] 东北重型机械学院．机床夹具设计手册（第二版）[M]．上海：上海科技出版社，1988．[8] 刘文剑．夹具工程师手册[M]．哈尔滨：黑龙江科技出版社，1987．[9] 杨黎明．机床夹具设计手册[M]．北京：国防工业出版社，1996．（包括各种机械设计手册、专著、论文、报告等，参考文献数量不得少于10篇。
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ｄ： ４ ． Ｎ ＿ ：７ ｍ － ｍ Ｍ ＝Ｆ ｘ ０ 二 ８９２ ， Ｏ ． ２ ７ ０４ ７ ｍ
力， 选取圆锥滚子轴承。装轴承处的直径 ｄ ＝ ， ０ １ １
ｍ ， ９ ｍ 。装齿轮处轴径 ｄ 二 １ ｍ 。初选 ｍ ｄ二 ０ ： ｍ ，１ ｍ ０
ａ 。
＝ｘ ８ ‘ ０ ２ ．二 ４ Ｎ １０ ０ ６ ８
ａ 丽 二
７ ＭＢ ７ ２ ８ ９．
１ ４ ． ｘ１ ０
５ ． ＭＰ ６ ３ ａ
第 ２ 卷第 ５ ７ 期 ２０ 年 ５ ０６ 月
煤
Ｃａ ｏｌ
机
械
Ｖ ｌ２ Ｎ ． ｏ．７ ｏ５
Ｍａ ｈｎ ｃ ｉｅ
ＲＹ ８／１ ｘ ０５ １ ７４ Ｆ ＝ ． ｘ ０ ＝ ８ Ｎ Ｂ＝ ５２ ， ２８ ６ ４０
数， ａ １ 扭应力对称循环变化时，二 ；
Ｙ 空心轴内径 ｄ 与外径 ｄ之比， — 。 Ｙ二
ｄｌ ，０ ７ ｏｄ ．； ．
Ｔ 轴计算截面上的扭矩，ｍ — Ｎ；
尸 ｋ — 传递功率，Ｗ； ｎ ｉ； — 转速， ｍｎ ｒ ／
（） ２在垂直平面内的支反力（ （） 图２ｄ）
ａ 根据扭应力变化性质而定的校正系 —
ＲＹ （１一 ８） １ Ｆ＝ １ Ｎ ｘ ６６ Ａ＝ ５２ ２８！ ２ ， ５
ｋ ｇ ｅ＠ ． ． ｉ －ｄ １ ｃ ｎｒ ６ ｏ ３ ｍ
收稿 日期 ： ０－１ １ ２ ６０－ ０ ０
７６ ４
带材开卷机主轴的设计与计算— 王定保 ， 等
第 ２ 卷第 ５ ７ 期
口－ 二ｄ
ｔ 了Ｍ ＋ ａ ） ｏ ｚ （Ｔｘ
３
、卜 ｒ ）。。 ］ （ ‘１ ［ ， １ ＿ ） 气
（） ２
（） 于负载 凡 的作用， ３ｆ ｂ 在支点 Ａ和Ｂ处的支
反力（ 见图 ２ｆ） （ ）
由Ｅ ＝ 得 Ａｘ 一Ｆ ｘ 二 ０ ＲＯ ２ ａ ２ ０ Ｍ Ｂ ５ １ ４ ０
凡。 ９ Ｒａ 二巧３ Ｎ Ｂ＝凡。 ８ ； 十凡 ＝巧３９ １ ６（ ８ ＋ ９ ０二 ）
３ ９ ９ ４ Ｎ ８
：， １ Ｍ ａ， ２１ｘ 护Ｍ ａ ＿＝ Ｐ； ． １ Ｐｏ ５ ５ Ｅ 二 ５
代人式（ 得 ） ２ 考虑到安装张紧装置需加键槽， 故将其轴径增 加３ ７ ％一 ％。因此取轴径为 ８ ｍ 。根据轴的受 ０ ｍ
由于负载 Ｆ 的 Ｏ 作用而产生的弯矩图如图２ｇ （）
ｔｅ ｉ ｓａｔ ｓ ｅ ｈ ｍａｎ ｆ ｗ ｓｆ ． ｈ ａ ａ
Ｋ ｙ ｒｓｕｗｎｉ ｍ ｃｉ ； ｎ ｆ ｂｎｉ ｍ ｍｎ； ｕ ｅ ｗ ｄ：ｎ ｉ ｎ ａｈ ｅ ｍ ｉ ｓａ ； ｅｄ ｇ ｅｔ ｔｑｅ ｏ ｄ ｇ ｎ ａ ｈ ｔ ｎ ｏ ｏ ｒ
０ 前言
根据开卷机的工作方式 ， 主轴大致结构如图 １
Ａ ｓ ａｔＨｓ ｉ ｅ ｔ ｍ ｉ ｓ ｆｔ ｔ ｕｗｎｉ ｍ ｃｉ ａｄ ｌ ｅ ｔ ｓ ｓ ｓｕｔｎ ｍ ｉ ｂｔ ｃ： ｄｓｎｄ ａ ｈ ｔ ｈ ｎｉ ｎ ａｈ ｅ， ｎ ａａ ｚ ｈ ｔ ｓ ａｏ ｏ ａ ｒ ａ ｅｇ ｈ ｅ ｎ ｏ ａ ｅ ｄ ｇ ｎ ｎ ｙ ｄ ｒ ｉ ｉ ｆ ｎ ｅ ｅ ｔ ｓ ｆ ｒ ｋｎｄ ｒ ｃｏ， ｄ ｗ ｔ ｂｎｉ 一 ｏ ｅｔ ｒ ． ｌ ， ｒｎ ｔｔ ｂｎｉ ｍ － ｈ ｔ ｅ ｏｅ ｔ ｅ ｔｎ ａｄ ｓ ｅｄ ｇ ｍｍｎｄ ｇ ｍ Ｆ ａｙ ａ ｏ ｉ ｏ ｅｄ ｇ ａ， ｃ ｈ ａｉ ｎ ｒ ｈ ｅ ａ ｅ ｎ ｉ ａ ｉ ｌ ｃ ｄ ｇ ｈ ａ ｎ ｃ ｅ ｎ ｏ ｍ ｎ ａｄ ｔｑｅ ｃ ｔ ｍ ｉ ｓａ ｓｏ， ｉｅｓｙ ｍ ｉ ｓ ｆｈｄ ｅａ ｉ ｄ Ｉｐ ｖ ｔ ｔ ｅｔ ｔ ｏ ｕ ｗｉ ｈ ａ ｈｆ ｔ ｄ ｔ ｎ ｎｉ ｏ ａ ｈ ｔ ｂ ｘｍｎ ．ｔ ｅ ｈ ｎ ｈ ｒ ｅ ｈ ｈ ｅ ｎ ｔ ｏ ｈ ｔ ｔ ｆ ｎ ａ ｅ ｅ ｅ ａ ｏ ｒ ｄ ａ
所示 。
开卷机是成卷轧制和带材精整机组中的重要设 备。开卷机主要用于支承钢带卷 ， 并和直头机一起 把钢带送人矫平机。本开卷机采用胀缩式卷筒， 可
以适应多种内径变化。其技术参数为 电机功率／ ｋ Ｗ ２２ ．
转速／－ ＇ ｉ－ ｒｍｎ １５ ２
一 ｍａｌБайду номын сангаасｉ
是从外面作用。若是内压力 Ｐ 作用则当量应力为 ｉ 拉应力， 若是外压力 Ｐ 作用则当量应力为压应力， １ ，
因此可以利用外压力并同时考虑内压力的作用， 使 作用在内壁上的压力减小或降到很低。
参考文献 ： ［］ ｌ胡寿根 ， 丁胜． 脉冲高压水射流工作原理及研究现状【ｌ上海理 Ｊ．
工大学学报， ９ ， ２ ：一 ． １ ７１（）１ ９ ９ ９
由习从 ＝ 得 Ｒｚ ２ ， ９ ０ ０ ，ｘ 一Ｆｘ 二 ５ １ ２ ８
因 Ｒ 二８ ； Ｒ 一 Ｂ＝ 一 ８ ２ ２ Ｎ Ｒ 二 Ｚ Ｒ， ０ ２ 二２ Ｎ 此 ｑ ８ ， ｚ ｚ ５ １ ８ ２ 齿轮的作用力在水平平面的弯矩（ 见图２ｃ） （）
Ｍｏ 二ＲＺ ８ ＝２２ ． ４ ８ ２ ｘ ８ 二６ Ｎ ｚ Ａ ｘ ２ ０２８ ｍ
图 ２ 轴所受的载荷
珑 ． Ｓｒｓ ｏ ｍ ｉ ｓａｔ ２ ｔ ｓ ａ ｈｆ ｅ ｆ ｎ
如果作用在轴上的各载荷不在同一平面内， 可 分解到 ２ 个相互垂直的平面上 ， 然后分别求出这 ２ 个平面内的弯矩， 再按矢量法求得合成弯矩。 轴承受的弯矩
轴承 ７１Ｅ和 ７２Ｅ 其宽度分别为 ４ ． ５８ ５２ ， ２５二 和 ５ ６
】ｒ 】 ｎ０ 】
（ ｃ ｄ ０ ）
２ 轴上受力分析
轴上受力如图 ２ａ所示。计算时， （） 通常把轴当 作置于铰链支座上的梁， 轴上零件传来的力， 通常作 为集中力， 其作用点取为零件轮廓宽度的中点。轴
上扭矩则从轮毅宽度的中点算起。轴上支撑反力的 作用点 ， 根据轴承的类型和组合确定。
ｌ二 ｆ ｔ
轴传递的转矩
Ｔ＝９ ０ Ｏ ｎ二２ ２ ５ ０ ０ １５二１ ８ ０ Ｎ ５ Ｏ Ｐ／ ５ Ｏ ． ｘ９ ０ ／２ ５ ０ ６ ．８ ｍ
介３ ｄ
汾
Ｙ） ． ｘ１一 ｀ 。１４ ０ ４ ‘ －
齿轮的圆周力
户 二 ，一 ；．
弯曲应力幅
． ２Ｔ
后发生破裂。
Ｆｇ１ ｉ ａｌ ｉ ｒｍ ｘ ｄ ｇａ ｉ． Ｍａ ｎ ｅ ａ
１安装齿轮 ２ 主轴 ３ 轴承 ４ 张紧装置 ． ． ．
首先， 根据轴的直径计算公式初步估算直径 ： 轴计算截面上的工作应力
［１ ２马秉赛． 中径公式应用于厚壁圆筒设计的条件【ｌ石油机械 ７．
１９ ，７６ ： 一 ７ ９９２ （）４ ４ ． ５
第 ２ 卷第 ５ ７ 期
２ ｖ为
煤
矿
机
械
Ｖｏ ．７ ｏ ５ ｌ２ Ｎ ．
ｃ ｉｅ Ｃ ａ Ｍｉｅ Ｍａ ｈｎ ｏ ｌ ｎ
Ｍａ ｙ ２００６
文章编号 ： ０－ ９ （０６０－ ４－ １ ３ ７４２０ ） ０ ５ ３ ０ ０ ５７ ０
带材开卷机主轴的设计与计算
王定保 ，朱春熙
（ 洛阳工业高等专科学校， 河南 洛阳 ４１ ３ ７０ ） ０
Ｍ 二２ ０ ９ ８ ．０ ｘ ４ ２＝７ ９ ２ ０ ｘ ０ ． ０ ８ ．Ｎ ７ ｍ
３ 轴的强度校核 根据轴的结构尺寸及弯矩图， 截面 Ｂ处弯矩较 大， 且有轴承配合引起的应力集中， 因此， Ｂ处是危
险截面。现对其进行强度校核。 由于该减速机轴的转动， 弯矩引起对称循环的 弯应力， 而转矩引起的为脉动循环的剪应力。 抗弯断面系数
ＷＡ Ｇ ｎ 一ｂｏ Ｚ Ｕ ｕ 一ｘ Ｎ Ｄ ｇ ａ ， Ｃ ｎ ｉ ｉ Ｈ ｈ
（ ｏ ｎ Ｃｌｇ ｏＴｃｎｏ ， ｙ ｇ ０３ Ｃｉ ） Ｌ ｙ ｇ ｅ ｆ ｏｇ Ｌｏ ｎ ４１ ， ｈ ａ ｕ ａ ｏ ｅ ｅ ｌｙ ｕ ａ ７ ０ ｈ ｎ
自然科学学报， ９９２（）７ 一 ３ １ ，１３ ： ８． ９ ９ ［］ ５张于贤， 王红， 陈德淑． 关于计算最佳弹塑性界面半径的探讨【Ｊ Ｊ．
重庆大学学报（ 自然科学版）２０， （）３ － ０ ， ４２ ６ ： ４ ． ０ ７ ０ 作者简介：张于贤（９８ ， １ 一）重庆人， ６ 桂林 电子工业学院副教 授， 重庆大学博士， 硕士生导师， 主要从事机械设计及理论、 射流理论 高压容器和工业工程等方面的研究 ，ｅ： 一５００６ Ｅ Ｔｌ ３ ６１ ， ０７ ７ ０ 及应用 、
齿轮的径向力
Ｆ 二Ｆｔ ａ二１ ０３４ １ Ｎ ｘ ６ 二５０ ， ， ａ ｎ ４０ ． ０
轴的直径
（） １在水平平面内的支反力（ 见图 ２ｂ ） （）
， 淤丁石砰 、 ｔ ｏ ： ／ ， ａ 、一Ｔ 〕 一 蕊丁一－ ）
式中 Ｍ— 轴计算截面上的合成弯矩，ｍ Ｎ；
Ｍ 叮．２ ０ ０６
文章幼号 ： ０－ ９ （ ０ ） － ４－ １ ３ ７４２ ６０ ０ ７ ３ ０ ０ ０ ５７ ０
齿轮的作用力在水平平面的弯矩（ 见图２ｅ） （）
Ｍｐ 二ＲＹ ８ ＝６６ ． ８ ７ Ｎ ８ １ ｘ ８ 二１７ ； Ａ ｘ ２ ０２ ｍ
汇＿ — 〕 许用疲劳应力，Ｐｏ 。‘ Ｍａ 选择轴的材料为 ４ 钢， ５ 经调质处理， 可知材料
的机械性能为
ａ 二６０ ； ３０ ； 二２０ ； Ｍ ａ ａ ＝ Ｍ ａ ａ 、 ７ Ｍ ａ ‘ ５ Ｐ ， ６ Ｐ 一 Ｐ
摘 要 ：对带材开卷机的主轴进行了设计， 分析主轴受力情况， 求出支反力， 并画出主轴的弯
矩图。最后根据主轴所承受的弯拒和扭矩对主轴的强度进行了 校核， 证明所设计的主轴是安全的。 ‘
关键 词 中图号
开卷机 ；主轴；弯矩；扭矩
Ｔ ３ ２ Ｈ１ ３．
文献标识码 ：Ａ
Ｄ ｓ ｎ ｄ ｌ ｌ ｉ ｏ Ｍａ Ｓ ａ ｆｒ ｗｎｉｇ ｃｉｅ Ｓｒ ｅ ｇ ａ Ｃ ｃ ａ ｏ ｆ ｉ ｈｆ ｏ Ｕ ｉ ｎ Ｍａｈｎ ｉ ｔｐ ｉ ｎ ａ ｕ ｔ ｎ ｎ ｔ ｎ ｄ ｎ ｉ