冶金机械液压弯辊伺服控制实验台机械结构设计（本科毕业论文设计）.doc

摘 要

板形是板带轧制的重要质量指标。随着仪表、电器、汽车及轻工等工业的发展，对板带板形的要求也日趋严格，因此，有必要对板形控制技术以及新型板带轧机进行深入地研制和开发。液压弯辊作为带钢板形控制的重要手段，能够迅速地改变辊缝形状，具有较强的板形控制能力，是板形控制最有效的方法。
本设计对液压伺服控制和液压弯辊进行了介绍分析，着重对实验台的液压缸的选择、主要尺寸和结构参数等进行分析及设计计算，并针对机械结构部分进行力学分析和详细设计。此外，为了尽可能地让设计的实验台能够较为真实地模拟液压伺服弯辊控制系统的工况，本设计还对机械结构的功能，如变刚度、变质量、变行程的实现进行了分析。
本设计充分考虑到实验台在液压AGC、液压AWC、液压AJC、液压结晶振荡器等场合的应用，对机械机构部分进行模块化设计。从而使实验台的功能尽可能地多，尽可能地完善，尽可能真实地模拟生产情况并为科学研究和生产服务。


关键词：液压弯辊，实验台，液压缸，弯辊块


















ABSTRACT

Shape is an important quality indicators of strip rolling. With the increasingly stringent of requirements and the development of the instruments,electrical,appliances and the automobiles,it is necessary to research and development the new strip mill and the technology of the shape control.As an important way to control the strip-shaped,hydraulic bending roll,with the strongly ability of shape control and which can rapidly changes the shape of srick seam,is the most effective way of the shape control.
Mainly,the hydraulic servo contron and hydraulic bending roll are introduced and analyzed in this design.The choices,main parameters such as size and structure of the hydraulic cylinder of the experimental station and the mechanical parts of the experimental station are also analyzed and detailed design.In addition,the design analyzed the mechanical structure of features such as the change of stiffness,the change fo quality and the change of the itinerary in order to similate the working conditions of a real roll bending hydraulic servo control system.
The mechanical body parts are modularly design in consideration of the application of the hydraulic AGC,hydraulic AWC,hydraulic AJC and the hydraulic crystal oscilltor in the expermental station.In short,all the efforts are aimed to test the functions of the expermental station as much as possible ,as much as possible perfect,a true simulation of production and service the scientific research and productions.


Keywords：hydraulic bending roll,the expermental station,hydraulic cylinders,roll bending block











目 录

摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 液压伺服控制系统介绍 1
1.1.1液压伺服控制系统原理、组成 1
1.1.2液压伺服控制系统分类 1
1.1.3液压伺服控制系统特点 2
1.2 液压技术的发展趋势 2
1.3 液压弯辊系统 4
1.3.1 液压弯辊的介绍 4
1.3.2 液压弯辊的分类 4
1.3.3 液压弯辊系统的组成及现状 5
1.4 课题任务及研究内容 6
1.4.1 课题任务 6
1.4.2 研究内容 6
2 液压缸的设计计算 7
2.1 液压缸部件的选择 7
2.1.1 液压缸的形式及用途 7
2.1.2 液压缸的固定及支撑方式 7
2.2 液压缸主要尺寸的计算 8
2.2.1 液压缸内径D的计算 8
2.2.2 活塞杆直径d的计算 9
2.3 液压缸结构参数的计算 9
2.3.1 缸筒厚度 的计算 9
2.3.2 缸体外径的计算 10
2.3.3 缸底厚度计算 10
2.3.4 密封圈的选择 11
2.3.5 缸头厚度计算 12
2.3.6 活塞宽度的计算 14
2.3.7 导向套长度计算 14
2.4 液压缸性能参数的计算 14
2.4.1 液压缸流量Q 14
2.4.2 液压缸的功及功率 15
2.5 液压缸的联接计算 15
2.5.1 缸盖联接计算 15
2.5.2 活塞与活塞杆的联接计算 17
3 机械本体结构设计计算 19
3.1 本体结构与机架形式 19
3.1.1 综述 19
3.1.2 机架形式 19
3.2 横梁 21
3.2.1 概述 21
3.2.2 上横梁 21
3.2.3 下横梁 21
3.3 机架的力学分析计算 22
3.3.1 一般性基本假设 22
3.3.2 中心载荷作用下的立杆受力分析 22
3.3.3 弯辊块的刚度分析 24
3.4 弯辊块变刚度分析 25
3.4.1 通过改变弯辊块的尺寸改变刚度 25
3.4.2 通过改变弯辊块上的受力点改变刚度 28
3.5 弯辊块变质量分析 29
3.5.1 吊杆及砝码的设计 30
3.5.2 悬臂梁的刚度分析 31
3.6 横梁的有限元分析 32
3.6.1 上横梁的有限元分析 33
3.6.2 下横梁的有限元分析 34
4 结论 36
致谢 37
参考文献 38