轧辊机课程设计方案书

沈阳理工大学课程设计专用纸

一、设计课题

设计一初轧机的轧辊机构。

设计一个初轧机的轧辊机构，下图给出轧辊机有关部件的工作情况。图示轧机是由送料辊送进铸坯，由工作辊将铸坯轧制成一定尺寸的方形、矩形或圆形截面坯料的初轧轧机。它在水平面内和铅垂面内各布置一对轧辊（图中只画了铅垂面内的一对轧辊）。两对轧辊交替轧制。轧机中工作辊中心M应沿轨迹mm运动，以适应轧制工作的需要。坯料的截面形状由轧辊的形状来保证。

二、原始数据和设计要求

根据轧制工艺，并考虑减轻设备的载荷对轧辊中心点M的轨迹可提出如下基本要求：

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1.送料辊和主动件由齿轮传动带动，速度可由

各齿轮间的传动比确定

2.轧辊机构采用齿轮-连杆组合机构。主动轮1

同时带动齿轮2和3转动，连杆上的M点描

绘出图示的轨迹，对此轨迹的要求是：轧辊

与铸坯开始接触点的咬入角宜小，以减轻送

料辊的载荷；直线段L宜长，以提高轧制的

质量；轧辊采用

3.其中可直接手动调节两轧辊间的距离，送料

辊采用摩擦原理运送铸坯

4.传动系统采用齿轮传动

5.此方案是我比较满意的，不仅可以承受较大

的压力，而且工作比较稳定，但五杆机构，

尺寸及位置较难确定。

方案二：

采用凸轮连杆机构，凸轮为主动件，带动连杆1和推杆4，在设计此机构时，先根据结构条件选定构件1、2及3的尺寸，并设在构件1等速回转的同时，连杆上的M点沿预定轨迹曲线mm运动，这时构件4的运动即可确定，于是可求得构件4与构件1的运动关系；然后按此关系设计出与构件1固连的凸轮轮廓曲线。此设计虽然比较简单，但是凸轮轮廓曲线较复

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杂，不容易制作，对于技术要求过高，考虑到生产效率问题，我不打算用此设计。

●方案三:

采用四杆机构，可以实现运动轨迹，杆1为主动件，根据四杆机构的传动特性，由设计要求确定传动角及杆1的长度、再利用图解法大致确定其他杆长，并选出可实现运动轨迹的点M.此机构能近似的实现运动轨迹。但是四杆机构具有死点，会影响机构的运转。不予采用。

●总结：经过评定与判断，我还是觉得方案一较好，以下给出具体设计。

七、机械传动系统的速比和变速机构:

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●由于此设计要求工作平稳，我打算选择转速为600r/min的驱动电动机，

●设轧辊机构主动件的转速为5r/min.则机械传动系统中驱动工作辊的总传动

比为

i

总=n

电机

/n

执行主轴

=600/5=120

机械传动系统的第一级采用带传动，设速比为4；之后的传动为齿轮传动，传动比为30。

●设送料辊的转速为20r/min,则机械传动系统中驱动送料辊的总传动比为

i

总=n

电机

/n

执行主轴

=600/20=30

带传动比为4；之后的传动比为7.5；

●齿轮连杆机构的传动比i12,i13为5.

●由所设计的系统传动图得

(z3*z4*z8)/(z1*z3＇*z4＇)*i

12

＝30

(z3*z5*z9*z12)/(z1* z3＇*z5＇*z10)*i

12

=30

（z2*z6）/(z1*z2＇)=7.5

●选则

z1=20, z2=30,z2＇=10,z3=60, z3＇=20,z4=40,z4＇=30,z6=25, z7=z8=30，z5=40,z5＇＝30,z9=30,z10=20,z12=z11=40；

选择模数m=4mm,h

a

*=1,c*=0.25；

其余尺寸用公式计算

八、尺寸确定：

●由设计要求中所提轧辊啮入角应小于25度可计算出曲线开口度h

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h>2R,R*sin(90-25)+s=R,s=50(mm)，求得h>769(mm)

对于杆长的要求，经过分析，将该机构进行杆组拆分，杆BC和杆DE组成一个RRRⅡ级杆组，进行解析法计算；再用UG进行运动仿真，将各杆长进行参数化，经过试凑法达到下图效果，取

AB=DE=60mm,BM=160mm,CM=80mm,BC=150mm,CD=230mm；AE=192mm ；

轧辊机构齿轮1的转速为5r/min,齿轮2和3的转速定为1r/min,选择齿轮2和3齿数均为40,则齿轮1的齿数为8

九、基于UG的运动仿真及分析图表：

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下面三个表分别为点M的水平位移，水平速度和水平加速度

沈阳理工大学课程设计专用纸 下面的图为送料辊运动仿真

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