皮帶助卷機(jī)構(gòu)的三維設(shè)計(jì)及仿真含SW三維.zip
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皮帶助卷機(jī)構(gòu)的三維設(shè)計(jì)及仿真
摘 要
皮帶助卷器是精整線、冷軋上必不可缺的設(shè)備之一，通常用于冶金行業(yè)，如鋁材、鋼鐵、銅材等。在對(duì)薄帶鋼進(jìn)行精整、冷軋的生產(chǎn)過(guò)程中，需要通過(guò)皮帶助卷器，將最初的 2~3 圈帶鋼纏繞到卷取機(jī)的卷筒上，產(chǎn)生初始的張力，然后才能進(jìn)行張力軋制和卷取，由此可見(jiàn)皮帶助卷器在冷軋帶鋼中有極其重要的作用。直型冷軋帶鋼，在助卷皮帶的張力作用下會(huì)產(chǎn)生彈塑性彎曲變形，同時(shí)在皮帶施加的徑向壓力下，帶鋼會(huì)受到卷筒與皮帶之間的摩擦力作用。卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，助卷皮帶在摩擦力的作用下隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)，帶鋼頭部經(jīng)導(dǎo)板進(jìn)入卷筒與皮帶之間，貼合卷筒表面卷取。
本文主要是針對(duì)厚為 0.3~2.3mm，寬為 700~1630mm 的熱鍍鋅軟鋼和高強(qiáng)鋼鋼板進(jìn)行的皮帶助卷器設(shè)計(jì)，首先，計(jì)算帶鋼的彎曲力矩和皮帶張力；其次，對(duì)張緊油缸和擺動(dòng)油缸進(jìn)行型號(hào)選取和推力校核；然后，運(yùn)用 Solid Works 軟件對(duì)助卷器進(jìn)行三維建模，模擬其工作過(guò)程；最后，為了使其滿足所需強(qiáng)度和剛度要求，采用 Solid Works Simulation 工具對(duì)懸臂支撐軸進(jìn)行有限元分析。
關(guān)鍵詞： 皮帶助卷機(jī)；皮帶；有限元分析；油缸
IV
ABSTRACT
Belt rewinder is one of the indispensable equipments for finishing line and cold rolling. It is usually used in metallurgical industry such as aluminum, steel, copper and so on. In the production process of thin strip steel for finishing and cold rolling, it is necessary to wind the first 2 or 3 coils of steel strip onto the coiler of the coiler through the belt wrapper to generate the initial tension, and then it is possible to carry out Tension rolling and take-up, it can be seen that the belt wrapper plays an extremely important role in the cold strip. The straight cold-rolled strip steel will produce elasto-plastic bending deformation under the tension of the auxiliary reeling belt. At the same time, under the radial pressure applied by the belt, the strip steel will be affected by the friction between the reel and the belt. When the reel rotates, the auxiliary reeling belt rotates together with the friction force, and the strip head enters between the reel and the belt via the guide plate, and the surface of the reel is coiled.
This article mainly focuses on hot-dip galvanized mild steel and high-strength steel plates with a thickness of 0.3~2.3mm and a width of 700~1630mm. First, calculate the bending moment and belt tension of the strip. Second, select the type of the tension cylinder and swing cylinder. And thrust check; then, use Solid Works software to three-dimensional modeling of the rewinder to simulate its working process; Finally, in order to meet the required strength and stiffness requirements, the Solid Works Simulation tool is used to carry out the finite element of the cantilever support shaft. analysis.
Key words : belt wrapper，belt，oil cylinder，finite element
目錄
摘 要 III
ABSTRACT IV
目錄 V
1 緒 論 1
1.1 課題研究背景 1
1.2 冷軋帶鋼發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.3 課題研究意義 1
1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.5 課題研究?jī)?nèi)容 2
1.6 課題研究技術(shù)路線 2
2 皮帶助卷機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3
2.1 皮帶助卷機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 3
2.2 皮帶助卷機(jī)構(gòu)的形式選取 3
2.3 皮帶助卷機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3
2.4 皮帶助卷機(jī)構(gòu)的工作流程分析 5
3 皮帶助卷機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 8
3.1 帶鋼軋制后的材料強(qiáng)化 8
3.2 帶鋼的彎曲力矩計(jì)算 8
3.3 皮帶助卷機(jī)的皮帶張力計(jì)算 10
3.4 皮帶的選型 11
3.5 冷軋帶鋼卷取條件分析 11
3.5.1 帶鋼第一次卷入條件 11
3.5.2 帶鋼第二次卷入條件 13
3.6 皮帶助卷器打開(kāi)條件 15
3.7 皮帶跑偏的處理方案 16
3.8 油缸的選取和校核 17
3.8.1 皮帶張緊油缸的選取和校核 17
3.8.2 機(jī)架擺動(dòng)油缸的確定及校核 18
4 皮帶助卷機(jī)構(gòu)的懸臂軸設(shè)計(jì) 22
4.1 軸的材料選用和設(shè)計(jì)原則 22
4.2 懸臂軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22
4.3 懸臂軸的強(qiáng)度計(jì)算 23
4.4 有限元分析 26
5 結(jié)論 30
參考文獻(xiàn) 31
附錄 1：外文翻譯 32
附錄 2：外文原文 40
致謝 46
1 緒 論
1.1 課題研究背景
隨著高精尖端技術(shù)的迅猛發(fā)展（例如汽車、國(guó)防及航空航天工業(yè)等），對(duì)帶鋼的性能，質(zhì)量和規(guī)格提出越來(lái)越高的要求，因此，熱軋帶鋼已經(jīng)無(wú)法滿足需要， 冷軋帶鋼的生產(chǎn)得到了廣泛發(fā)展。
19 世紀(jì)中葉，鋼的冷軋最初生產(chǎn)在德國(guó)，然而限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)原因，僅能生產(chǎn) 20-25mm 寬的窄型冷軋帶鋼，1880 年以后，隨著生產(chǎn)水平的進(jìn)步，生產(chǎn)的冷軋帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量越來(lái)越高，并隨之在美國(guó)、蘇聯(lián)、日本等國(guó)得到迅速發(fā)展。冷軋帶鋼具有性能好、品種多、用途廣等突出優(yōu)點(diǎn)，能提高帶鋼的表面質(zhì)量、改善材料的力學(xué)性能、制造產(chǎn)品精度較高，現(xiàn)代國(guó)內(nèi)外的帶鋼，大多數(shù)都是先經(jīng)熱軋工藝再進(jìn)行冷軋?zhí)幚?，所以冷軋技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中扮演著愈來(lái)愈重要的角色[1]。
1.2 冷軋帶鋼發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)如今，冷軋帶鋼產(chǎn)業(yè)得到了越來(lái)越多的重視。從 2005 年開(kāi)始，我國(guó)鋼材產(chǎn)量有逐年迅增的趨勢(shì)，產(chǎn)量幾乎翻倍，但由于冷軋板帶材占鋼材總量的比例較低，所以冷軋板帶材的增長(zhǎng)速度依舊無(wú)法滿足市場(chǎng)需求。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度來(lái)看，冷軋板帶材的需求量將不斷增加，冷軋產(chǎn)業(yè)將得到充分重視，發(fā)展前景十分光明[3]。
1.3 課題研究意義
在使用熱軋技術(shù)軋制薄長(zhǎng)型帶鋼時(shí)，由于帶材的不同部位上冷卻差異必定引起軋件的首尾的溫度差異，則會(huì)使產(chǎn)品尺寸在公差范圍之外，出現(xiàn)顯著的性能差異現(xiàn)象。如果當(dāng)帶材厚度低于一定極限時(shí)，那么，在軋制過(guò)程中溫度下降劇烈， 則在軋制周期內(nèi)，無(wú)法始終提供熱軋所需的溫度，而冷軋技術(shù)則能克服帶鋼在熱軋過(guò)程中的溫降不均難題。目前熱連軋機(jī)可能軋出最小厚度為 1.2mm 的帶鋼， 所以熱軋存在熱軋厚度下限，同時(shí)，熱軋技術(shù)不能保持軋件表面不被氧化，也不能避免由氧化所導(dǎo)致的鐵皮表面質(zhì)量不良，而利用冷軋技術(shù)能得到極薄型帶鋼， 這是熱軋技術(shù)無(wú)法做到的。
隨著冷軋帶鋼產(chǎn)業(yè)在工業(yè)技術(shù)中的重要性的體現(xiàn)，在生產(chǎn)線上，在生產(chǎn)成卷成品冷軋帶鋼時(shí)，卷取機(jī)扮演了重要角色。由于卷取的冷軋帶鋼厚度很薄，導(dǎo)致鉗口無(wú)法夾緊帶頭，無(wú)法卷取，所以需要借助皮帶助卷機(jī)構(gòu)將最初幾圈卷到卷筒上，然后才能脫開(kāi)輔助設(shè)備正常卷取。因此，皮帶助卷器在冷軋帶鋼的生產(chǎn)過(guò)程中扮演了十分重要的作用[5]。
9
1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
助卷器的形式分為皮帶式和鏈?zhǔn)絻纱箢?，目前市?chǎng)上常用的是皮帶式，而鏈?zhǔn)绞褂幂^少，但在卷取某些特殊帶材時(shí)，如解決高牌號(hào)有取向硅鋼板的卷曲問(wèn)題時(shí)，仍需用到鏈?zhǔn)街砥?。由于高牌?hào)有取向硅鋼板的帶頭，易將助卷機(jī)構(gòu)皮帶切斷，無(wú)法實(shí)現(xiàn)所需操作，所以，為了順利實(shí)現(xiàn)此種鋼板的卷曲，必須用鏈?zhǔn)娇朔@一缺點(diǎn)，采用鏈?zhǔn)街砥鱗6]。皮帶式常用的有水平移動(dòng)式、垂直移動(dòng)式、傾角移動(dòng)式和擺動(dòng)式，相比于這三種，在各大廠家中應(yīng)用最廣泛的是水平式和擺動(dòng)式，水平移動(dòng)式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便捷、護(hù)理維修方便等優(yōu)點(diǎn)，但它占用空間大，不易布置，而擺動(dòng)式能很好的克服這一弊端。
國(guó)外在 20 世紀(jì) 80 年代初開(kāi)始將電液比例控制應(yīng)用于助卷器裝置，在目前工廠生產(chǎn)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。皮帶助卷器采用電液比例技術(shù)控制系統(tǒng)，用電信號(hào)代替液壓信號(hào)，加快系統(tǒng)響應(yīng)，使整個(gè)系統(tǒng)控制更便捷。隨著電液比例泵和比例閥相關(guān)產(chǎn)品的越來(lái)越多，它們也得到各工程機(jī)械液壓件生產(chǎn)廠商廣泛重視。目前生產(chǎn)的助卷器均采用液壓驅(qū)動(dòng)，液壓控制系統(tǒng)也日趨完善。
1.5 課題研究?jī)?nèi)容
皮帶助卷器使帶鋼產(chǎn)生彎曲的前提是帶鋼的彎曲力矩必須小于于皮帶的張 力力矩，所以本課題的主要研究?jī)?nèi)容是針對(duì)皮帶助卷器的使用進(jìn)行機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 對(duì)力矩分析計(jì)算及油缸校核，對(duì)懸臂軸進(jìn)行有限元分析，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
（1）助卷器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（2）帶鋼彎曲力矩及皮帶張力計(jì)算
（3）帶鋼咬入條件和助卷退出條件分析
（4）張緊油缸、擺動(dòng)油缸的選取和校核
（5）懸臂軸的有限元分析
（6）構(gòu)建皮帶助卷器三維模型
1.6 課題研究技術(shù)路線
首先，利用圖書(shū)館、互聯(lián)網(wǎng)等資源查閱相關(guān)資料，對(duì)其有有大致了解。
然后進(jìn)行工況分析和結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析計(jì)算， 檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)是否滿足使用要求。
最后運(yùn)用 Solid Works 軟件繪制皮帶助卷器三維模型，運(yùn)用三維模型模擬工作過(guò)程，運(yùn)用 Solid Works Simulation 工具，進(jìn)行有限元分析。
2 皮帶助卷機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 皮帶助卷機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介
在帶鋼卷取機(jī)組中，附加設(shè)備被稱為皮帶助卷機(jī)。工作原理是皮帶應(yīng)變，導(dǎo)致滾動(dòng)鋼軌通過(guò)滾動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)向而產(chǎn)生彈性變形。同時(shí)，在傳送帶的壓力下，傳送帶與鋼筒之間的間隙會(huì)發(fā)生摩擦。當(dāng)使用助卷器時(shí)，由于摩擦力的作用，卷軸上會(huì)附加一個(gè)卷取皮帶。將帶鋼插入導(dǎo)板外表面上的卷軸和皮帶之間的間隙中，并在皮帶的壓力下將其提起。在兩圈左右之后，產(chǎn)生初始張力，退出正常工作位置， 拉起皮帶，助卷器并且開(kāi)始提速工作。
2.2 皮帶助卷機(jī)構(gòu)的形式選取
目前市場(chǎng)上，主要帶鋼生產(chǎn)商使用的皮帶助卷機(jī)可以分為水平，垂直和懸臂擺動(dòng)。另外，普通的水平式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，因此被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。但是，這種類型的包裝需要很大的空間，并且結(jié)構(gòu)不緊湊。然而，需要為工作人員身體安排一個(gè)水平向?qū)?lái)進(jìn)入和退出工作。盡管垂直運(yùn)動(dòng)類型可以節(jié)省空間， 但是需要很大的力量才能進(jìn)出，需要更高的動(dòng)力和控制設(shè)備以及高成本，不具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。。
結(jié)合上下兩種形式的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇最后一個(gè)懸臂擺動(dòng)的連接裝置，通過(guò)油缸推動(dòng)懸臂軸，使機(jī)架進(jìn)出工作位置，從而節(jié)省空間并提高工作的效率。
2.3 皮帶助卷機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
懸臂式擺動(dòng)皮帶助卷機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)可分為：動(dòng)力裝置、卷取裝置、擺動(dòng)裝置。動(dòng)力裝置是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的來(lái)源，因?yàn)橐簤耗芰靠梢悦芮械貍鬟f給微電子技
術(shù)，所以很容易通過(guò)自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)功能[7]，故該裝置使用液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，如圖 2.1。
圖 2.1 驅(qū)動(dòng)裝置 1、液壓缸 2、外部系統(tǒng)
卷取裝置是卷繞在卷軸上帶鋼的基本工具?？蚣茏钌厦娴牟糠謶覓煸趹冶蹢U
上，選擇 300 毫米的懸臂桿的直徑。中心應(yīng)放置在卷軸上，鋼卷模型的內(nèi)徑為
610 毫米，又因?yàn)槠Ш拓浖埽磔S和皮帶之間存在空間。卷軸孔直徑為 720 毫
米，成品鋼卷的外徑為 2200 毫米，為避免最大鋼卷的破裂，懸臂軸、機(jī)架孔之
間的距離 1600 毫米，皮帶纏繞在輥筒上，所以在框架的頂部和底部安裝兩排圓孔，為了張緊和松開(kāi)皮帶，兩側(cè)必須設(shè)置兩個(gè)圓孔。又因?yàn)榭蚣艿膶挾群蛶т摰膶挾认⑾⑾嚓P(guān)，它是由帶鋼的寬度——700 至 1630 毫米決定的，如果框架稍窄， 則帶鋼的表面覆蓋不夠，并且影響卷繞質(zhì)量結(jié)果。如果框架太大，產(chǎn)品將被完成， 資源將被浪費(fèi)。所以，機(jī)架寬度取為 1120 毫米。級(jí)架圖如圖 2.2 所示。
圖 2.2 機(jī)架
1、懸臂桿 2、油缸 3、拉桿 4、固定輥 5、滾筒
通過(guò)拉動(dòng)桿增加皮帶的松弛和張緊，桿須在機(jī)架上動(dòng)作，可移動(dòng)的輥用于張緊皮帶。由于滾筒長(zhǎng)與機(jī)架寬度相同，故取值為 1120mm。如圖 2.3 所示。
圖 2.3 拉桿
1、拉桿軸 2、活動(dòng)輥 3、油缸孔
擺動(dòng)裝置是用于使框架旋轉(zhuǎn)、進(jìn)出工作位置。懸臂軸安裝在基座軸承孔上， 擺臂與軸相接，缸體安裝在底座上，并可以圍繞底座旋轉(zhuǎn)，如圖 2.4 所示。
圖 2.4 擺動(dòng)裝置
1、擺臂 2、油缸 3、底座 4、懸臂軸
2.4 皮帶助卷機(jī)構(gòu)的工作流程分析
皮帶助卷機(jī)構(gòu)工作流程可以分為兩種：一個(gè)是停止，非工作狀態(tài); 另一個(gè)是工作狀態(tài)。根據(jù)不同的路徑將卷繞分成兩類，即上卷取、下卷取。在工作前夕， 機(jī)架擺動(dòng)缸的活塞桿工作，擺臂處于非工作位置。此時(shí)，皮帶處于非張緊狀態(tài)。如圖 2.5 所示。
圖 2.5 停止?fàn)顟B(tài)
當(dāng)處于上卷取狀態(tài)時(shí)，擺動(dòng)缸的活塞桿動(dòng)作，機(jī)架開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，機(jī)架孔與鋼筒處于同心位置起作用，皮帶纏繞在轉(zhuǎn)筒中，上導(dǎo)向板裝置用于夾持卷筒，收縮張緊活塞桿，皮帶開(kāi)始拉緊，帶鋼在導(dǎo)向板的作用下，進(jìn)入到皮帶助卷機(jī)構(gòu)中，并由摩擦力的作用，使帶鋼隨滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖 2.6 所示。
圖 2.6 上卷取狀態(tài)
當(dāng)處于下卷取狀態(tài)時(shí)，其與上卷取的不同之處在于，上臂擺動(dòng)油缸、上導(dǎo)板油缸均在收縮狀態(tài)，并且下臂擺動(dòng)油缸、下導(dǎo)板油缸均動(dòng)作，如圖 2.7 所示。
圖 2.7 下卷取狀態(tài)
在助卷結(jié)束之后，張緊液壓缸動(dòng)作，皮帶松弛，其余液壓缸處于收縮狀態(tài)， 上下導(dǎo)向板打開(kāi)，機(jī)架在機(jī)架擺動(dòng)油缸的動(dòng)作下，退出工作狀態(tài)，助卷器的工作結(jié)束，如圖 2.8 所示。
圖 2.8 退出狀態(tài)
3 皮帶助卷機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
3.1 帶鋼軋制后的材料強(qiáng)化
帶鋼的卷取質(zhì)量與助卷機(jī)的初始張力息息相關(guān)。如果帶鋼在較大的初始張力下作用，則第一回纏繞時(shí)，帶鋼將更加緊密地回彈，并且?guī)т摰恼w卷取質(zhì)量將完成得更好，若初始張力不足，則很難進(jìn)行卷取工作。
帶鋼的卷取質(zhì)量與壓制后的材料的強(qiáng)化程度有關(guān)。假設(shè)初始狀態(tài)的材料厚
h0，軋制后的帶鋼厚度 h，則根據(jù)《軋鋼機(jī)械》，查出下壓率 γ[8]：
g = h0 - h
h0
′ 100%
(3.1)
其中，γ 越大，材料的強(qiáng)化程度越高，s s 增大。
3.2 帶鋼的彎曲力矩計(jì)算
帶剛在工作時(shí)，會(huì)不可避免的有彈性變形。當(dāng)產(chǎn)生彈性變形時(shí)候，其最小彎曲曲率半徑 rw [9]：
EH
r w = 2s
（3.2）
S
式中， H 為帶鋼厚，s s 為屈服極限， E 為彈性模量。
比較帶鋼的彎曲曲率半徑、最小彎曲曲率半徑值，當(dāng)前者小時(shí)，產(chǎn)生塑性變形；當(dāng)前者大時(shí)，將產(chǎn)生彈性變形，如圖 3.1 所示。
圖 3.1 應(yīng)力狀態(tài)圖
彈塑性變形時(shí)，彎曲力矩公式為[9]：
M = M 1 + M 2
(3.3)
式中，M1 為彈性區(qū)的彎曲力矩；M2 為塑性區(qū)的彎曲力矩。彎曲力矩公式[10]：
M = h1 / 2 s dJ
(3.4)
1 ò0 y
o = y ′ tga = 2 y ′s s / h1 dJ = dA′ 2 y 2 = 2(bdy) ′ y 2 由式(3.4)得 ：
h1 / 2 2 ys bdy ′ 2 y 2
M1 = ò
s
o bh 2
0 y × y
M 2
= s 1
6
ò
= h / 2 s dJ
h / 2
(3.5)
1 y
當(dāng)s = s s ，得：
o b(h2 - h 2 )
M = s 1 2 4
式中， h 為厚度；s s 為屈服極限；b 為寬度；h1 為彈性區(qū)厚度。已知帶鋼的的參數(shù)如表 3.1 所示。
表 3.1 帶鋼規(guī)格及參數(shù)
其中，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的屈強(qiáng)比為 0.7，即：
s s =
o b
0.7
得：???? = 0.7 × 850 = 595MPa
由于所有皮帶都需進(jìn)行卷取，故取b = 1630mm，h = 2.3mm。帶鋼的彈性區(qū)厚度：
r = R + h
式中， 2 。
h1 =
2s s r
E
（3.6）
帶鋼的內(nèi)徑為最小時(shí)， ??（??508） = 508/2 + 2.3/2 = 255.15mm
根據(jù)公式(3.6)，得
h1 = 2 × 595 × 255.15/2.1 × 105 = 1.446mm
根據(jù)公式(3.4)及(3.5)，得：
M1 = 595 × 1630 × 1.4462/6 = 337979.15N ? mm
M2 = 595 × 1630 × (2.32﹣1.4462)/4 = 775657.91N ? mm
同理，帶鋼的內(nèi)徑為最大時(shí)，??（??610） = 610/2 + 2.3/2 = 306.15mm， ?1 = 2 × 595 × 255.15/2.1 × 105 = 1.735mm
??1 = 595 × 1630 × 1.7352/6 = 486578.79N · mm
??2 = 595 × 1630 × (2.32﹣1.7352)/4 = 552759.95N · mm
根據(jù)公式(3.3)，得： 內(nèi)徑為 φ508mm 時(shí)：
M = 337979.15 + 775657.91 = 1113.64KN ? mm
內(nèi)徑為 φ610mm 時(shí)：
M = 486577.79 + 552759.95 = 1039.33KN ? mm
3.3 皮帶助卷機(jī)的皮帶張力計(jì)算
當(dāng)冷軋帶鋼卷取一圈之后，在某一階段，帶鋼的前部將具有松脆狀態(tài)。松弛的曲線長(zhǎng)度設(shè)為 L，這只能在第二圈時(shí)抑制。如圖 3.2 所示。
圖 3.2 進(jìn)入助卷器時(shí)帶鋼的受力情況1、 皮帶 2、直線型冷軋帶鋼 3、助卷輥 4、滾筒
由于卷帶半徑大于帶材厚度，所以可直接去除帶材厚度計(jì)算彎矩。根據(jù)圖
3.2，
42
M P =
(T cos a
- T sin q )′ L
a =
q1 =
90° - q1
cos-1
- q2
R
q2 =
tan -1 L
R
L 的值的確定與帶鋼厚相關(guān)，故帶頭松弛伸出50mm。當(dāng)帶鋼內(nèi)徑最小值時(shí)，得：
??（??508） = 90°﹣??1﹣??2 = 90°﹣11.14°﹣11.14° = 67.72°
當(dāng)帶鋼內(nèi)徑最大值時(shí)，得：
??（??610） = 90°﹣??1﹣??2 = 90°﹣9.31°﹣9.31° = 71.38°
由幾何尺寸關(guān)系得， θ = 10°
皮帶張力 T[20]計(jì)算公式：
M
T 3 L(cosa - sin q )
在帶鋼內(nèi)徑最小時(shí)：
在帶鋼內(nèi)徑最大時(shí)：
??(??508) ≥ 58.75 KN
T(??610) ≥ 65.10 KN
因?yàn)橐钩叽鐓^(qū)間內(nèi)的所有帶鋼都能纏繞，所以取較大值，且須滿足[T]=1.5T 故：
[T] = 1.5T = 1.5 × 65.10 = 97.65 KN
3.4 皮帶的選型
皮帶采用厚度 4 毫米的橡塑材料。其次，根據(jù)皮帶的寬度公式[5]：
W = bm a x- 2a
查表 3.1 得，帶鋼最大寬度??max = 1630mm，?? = 315mm， 根據(jù)式(3.7)可知：W = 1630﹣2 × 315 = 1000mm
皮帶長(zhǎng) L 經(jīng)計(jì)算，得：
(3.7)
L = 370 + 1675.33 + 234.25 + 578.69 + 591.68 + 1490.62 + 316 + 773.65
+659.09 + 1898.83 + 0.75π × 508 = 9785.08mm
由于加工等因素的影響，最終確定?? = 10000mm
所以，皮帶最終選型為：t4 × W1000 × L10000
3.5 冷軋帶鋼卷取條件分析
鋼帶正常包覆會(huì)經(jīng)歷兩次卷入，一次為頭部剛剛包裹時(shí)，一次是第二圈被包裹時(shí)，以下為具體分析。
3.5.1 帶鋼第一次卷入條件
由圖 3.3 可知，
其中，
圖 3.3 第一圈卷入的受力分析
??1 + ??2﹣??3 ≥ ???? (3.8)
F1 = FA ? μ1
F2 = Ty ? μ2
F3 = FB ? μ3 (3.9)
F1和μ 1分別為帶鋼與卷筒之間的摩擦力（N）和摩擦系數(shù)； F2和μ 2分別為帶鋼與皮帶之間的摩擦力（N）和摩擦系數(shù)； F3和μ 3分別為帶鋼與導(dǎo)板支點(diǎn)B之間的摩擦力（N）和摩擦系數(shù)。
根據(jù)表 3.2，最終取值為??1 = 0.15，??2 = 0.5，??3 = 0.15
表 3.2 材料的摩擦系數(shù)
摩擦材料
摩擦系數(shù)
鋼
鋼
0.1 0.15
鋼
橡膠
0.5
經(jīng)計(jì)算，?? = 65.10 KN，?? = 71.38°，由圖 3.3 可知：
???? = T · cosθ T?? = T · sinθ 故，
???? = 20.79 KN ， Ty
= 61.69 KN。
根據(jù)力矩的平衡公式[13]：
FA ′ L1 = Ty ′ (L1 + L)
再根據(jù)公式(3.8)及(3.9)，得：
(3.10)
同理：
FA = 61.69 × = 62.88 KN
F1 = 62.88 × 0.15 = 9.43 KN
???? = = 62.88 ×
50
2600 + 50
= 1.19 KN
F3 = 1.19 × 0.15 = 0.18 KN
F2 = 61.69 × 0.5 = 30.85 KN
F1 + F2﹣F3 = 9.43 + 30.85﹣0.18 = 40.10 KN
因?yàn)?40.10 KN>20.79 KN，因此滿足條件，可正常工作。
3.5.2 帶鋼第二次卷入條件
在帶鋼卷取第二圈時(shí)，曲率半徑為[15]：
=
é
rR ê1+
?
2 h 3
′ 1 ′
3 h
1
1
h2 - h 2
ù ′ r
ú
?
(3.11)
直線冷軋帶鋼的第二圈卷入的回彈大致可為三種，如圖 3.5 所示。
圖 3.4 第二次卷入時(shí)候的回彈類型
在皮帶助卷機(jī)構(gòu)中，帶頭在皮帶的壓力作用下，隨著卷筒卷動(dòng)，其中，皮帶的壓力取值為 ???? = ???? = 61.69KN，方向如圖 3.5 所示。
圖 3.5 第二次卷入受力分析 1、帶鋼 2、助卷輥 3、鋼筒
帶鋼第二次咬入狀態(tài)如圖 3.6 所示，帶鋼頭部撓度為[16]：
2
y
w = K aL (1+ L )
(3.12)
其中， E
故：
3EI
= 2.1 × 105 N/mm2 ，?? =
a
bh3
12
，?? = 120mm 。
?? =
61.69 ′103 ′120 ′ 502 ′12 ′
3′ 2.1′105 ′1630 ′ 2.33
(1+
50 )
120
= 25.18mm
又因?yàn)椋?
?(??508) = r - =
?(??610) = r - =
254 - = 4.97mm
305 - = 4.17mm
? = max(?(??508) ，?(??610)) = 4.97mm
圖 3.6 帶頭咬入示意圖
又因?yàn)?25.87>4.97mm，故可正常工作。
3.6 皮帶助卷器打開(kāi)條件
直線型冷軋帶鋼的卷取情況如圖 3.7 所示。
圖 3.7 帶鋼在卷筒上的卷取情況
圖中，??1、??2 為帶鋼第一、二圈包角，??為帶鋼拉力，F(xiàn)1、F2 分別為第一、二圈帶鋼的受力。
其中：
由圖 3.7 知，
F2 =
F1 =
P
ema 2
F2
ema1
F1 + F2 = P
(3.13)
(3.14)
F2
且 e ma1 ? +
根據(jù)公式(3.14)、(3.15)，得：
P
ema2
= ??
ema 2
ln( 1 +1)
= 1 +1
e μα1
a 2
= ema1
m
= 8.48rad = 485.76°
因?yàn)閍1
+ a 2
= 485.76° + 360° = 845.76° ，所以可知在 845.76° = 2.35 圈卷取之
360°
后，助卷器工作結(jié)束，卷取停止。
3.7 皮帶跑偏的處理方案
當(dāng)助卷機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于是運(yùn)動(dòng)的，所以可能會(huì)出現(xiàn)皮帶偏離助卷輥，出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象，這會(huì)影響帶的卷繞效率。在嚴(yán)重的情況下，卷起將出現(xiàn)非正常工作的情況。
如何防止皮帶偏差，大致可以采用三種方案，包括采用偏心套筒調(diào)節(jié)，提升機(jī)械邊界或凸臺(tái)，以及優(yōu)化皮帶助卷棍等。 但前兩者方案均成本較高，使用不便，不具有經(jīng)濟(jì)型，最簡(jiǎn)單的方法是增加助卷輥的部分輪廓，優(yōu)化皮帶助卷輥對(duì)的外形，設(shè)計(jì)成中間凸起的形式，如圖 3.8 所示。
圖 3.8 皮帶凸?fàn)钶?
凸輥可以總與皮帶中心部位接觸，中心比兩邊高。皮帶傾向于滑向一側(cè)，皮帶的側(cè)面可以被拉動(dòng)并形成相反的方向，拉力使帶自動(dòng)居中。
但是，滾筒中心的最大值與兩端面的最小值之間的距離不應(yīng)該太大。 一般情況下，偏差設(shè)定為 5mm [15]，如圖 3.9 所示。若偏差超出此范圍，則會(huì)導(dǎo)致兩側(cè)皮帶翹起，裝置無(wú)法提供足夠的摩擦力使皮帶運(yùn)行，并且不能實(shí)現(xiàn)防跑偏效果。
圖 3.9 凸棍尺寸
3.8 油缸的選取和校核
3.8.1 皮帶張緊油缸的選取和校核
張緊液壓缸主要用于控制皮帶的張緊和松弛。張緊油缸活塞桿伸出時(shí)，連桿向下擺動(dòng)，皮帶松弛。反之，皮帶張緊，如圖 3.10 所示。
圖 3.10 張緊油缸的松開(kāi)與張緊 1、 張緊液壓缸 2、連桿 3、皮帶
皮帶張緊狀態(tài)下的皮帶助卷機(jī)構(gòu)受力分析，如圖 3.11 所示。
圖 3.11 皮帶張緊受力分析
1、3、7、固定輥 2、液壓油缸 4、5、6、導(dǎo)板 8、上導(dǎo)板回轉(zhuǎn)中心
據(jù)公式： ??合 = 0 (3.15)
對(duì)于 O 點(diǎn)列平衡方程，得：
?? × ?? = ??1 × ??1 + ??2 × ??2 (3.16)
又因?yàn)椋?
??1 = ?? · cos2.04° = 65.10 × cos2.04° = 65.06KN
??2 = ?? · cos4.83° = 65.10 × cos4.83° = 64.89KN
據(jù)式(3.16)，得：
F1 ′ L1 + F2 ′ L2
?? = L
65.06 ′ 521.33 + 64.89 ′ 883.69
= 446.99
= 204.17KN
根據(jù)機(jī)構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)，液壓系統(tǒng)的最大工作壓力取為??max = 14MPa，容積效率??m = 0.85，?? = ??max × ??m = 11.9MPa，由液壓壓力公式[19]：
?? =
1 pP(D2 - d 2 )
4
(3.17)
又因?yàn)?? ≥ 204.17KN，故：
??2﹣??2 ≥ 21845.15
從而，液壓缸的 活塞 及活塞桿的 直徑 分別選取為 ?? = ??160mm ，
?? = ??71mm，??2﹣??2 = 20559，大于上述值，合格。據(jù)圖 3.10 可以得出，液壓缸的行程 S 為265mm。
故，皮帶張緊油缸型號(hào)為：CB ??160/??71 × 265。
3.8.2 機(jī)架擺動(dòng)油缸的確定及校核
擺動(dòng)油缸用于驅(qū)動(dòng)機(jī)架的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)油缸活塞桿收縮，機(jī)架工作，當(dāng)油缸活塞桿伸出，機(jī)架退出工作位置。工作過(guò)程如圖 3.12 所示。
圖 3.12 擺動(dòng)油缸工作過(guò)程
擺動(dòng)油缸工作條件需滿足兩項(xiàng)：一是要保證機(jī)架安全離開(kāi)帶鋼，二是油缸有
足夠的壓力帶動(dòng)框架旋轉(zhuǎn)。如圖 3.13 所示，為鋼卷卷動(dòng)的兩極限位置。
圖 3.13 鋼卷
1、 初始卷徑 2、最大卷徑
如圖 3.14 所示，根據(jù)機(jī)架的擺角，可得中心卷筒至擺臂的距離 max 值：
?? = 562.65 + 279 + 240.19 = 1081.84mm，擺角 α 的角度 min 值：
-1
a
a 2 + b2 - c2
= cos
2ab
1648.302 +1648.302 - (1100 +1081.84)2
-1
= cos
2 ′1648.30 ′1648.30
= 82.88°
圖 3.14 機(jī)架轉(zhuǎn)角
如圖 3.15 所示，為擺動(dòng)油缸的兩個(gè)極限位置。當(dāng)處于 1 位置時(shí)候，油缸長(zhǎng)
度 L1 為：??1 =
當(dāng)處于 2 位置時(shí)候，油缸長(zhǎng)度 L2 為：
??2 =
最小所需行程二者差值為：??2﹣??1 = 783.50mm
= 666.66mm
= 1450.16mm
因?yàn)橐ＷC機(jī)架安全離開(kāi)帶鋼，所以行程值要稍大一點(diǎn)，故取值為890mm。
圖 3.15 油缸極限位置
1、 收縮極限 2、伸出極限
如圖 3.16 所示， 據(jù)機(jī)架質(zhì)量評(píng)估表可知，其所需的轉(zhuǎn)矩最大值為：
M1=G·L1=5095.38×9.8×1246.772=62257.21KN·mm
據(jù)圖 3.15 所示，液壓油缸的轉(zhuǎn)矩公式應(yīng)為：
M 2 = F ′ L ′ s i nq
當(dāng)在 1 位置收縮極限時(shí)，液壓缸的壓力最大， 缸的轉(zhuǎn)矩需大于機(jī)架轉(zhuǎn)矩的最大值，即： M2 ≥ Mθ1
故而，根據(jù)式（3.18）可得：
(3.18)
???????? = 22.10°，又因?yàn)橛?
M1 =
?? ≥ L sin q
62257.21
396 2 + 1083.82 ′ sin 22.10°
= 257.40KN
由液壓壓力公式[21]：
圖 3.16 機(jī)架質(zhì)量評(píng)估表
?? =
1 pPD2
4
(3.19)
解得：
??2 ≥ 27540.49mm2
因?yàn)榇嬖诩庸さ纫蛩氐挠绊懀曰钊睆?D 約 200 毫米，活塞桿直徑 d
約 112 毫米，油缸為：CB φ200/φ112 × 890 。
4 皮帶助卷機(jī)構(gòu)的懸臂軸設(shè)計(jì)
大致上，主要有兩種類型的軸用于皮帶助卷機(jī)構(gòu)，一種支撐支撐輥的軸，另一種是連接框架并用作環(huán)形框架的懸臂類型的軸。由于機(jī)架作用在懸臂軸上，因此該軸需要進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算、校核。[20]
4.1 軸的材料選用和設(shè)計(jì)原則
通常，選用合金鋼、碳素鋼作為軸的材料。他們各有優(yōu)點(diǎn)，其中，碳素鋼具有應(yīng)力敏感度低、耐腐蝕性強(qiáng)、價(jià)格低、耐磨性高，具有很高的抗疲勞強(qiáng)度。而合金鋼通常用于磨損嚴(yán)重，要很高的強(qiáng)度且功率很大的場(chǎng)合[20]。
故而，皮帶助卷機(jī)構(gòu)的懸臂軸選用碳素結(jié)構(gòu) 45 鋼，并經(jīng)過(guò)正火熱處理。
4.2 懸臂軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
如圖 4.1 所示，為懸臂軸的結(jié)構(gòu)形狀。
軸的直徑尺寸：
圖 4.1 懸臂軸的結(jié)構(gòu)1、軸肩 2、軸頸 3、軸頭 4、軸身
1） D1、D3 段固定在機(jī)架上，軸徑與機(jī)架孔徑相同，為300mm。
2） D2、D4 段主要用于固定軸承座的軸向方向，所以其直徑比 L1、L3 的應(yīng)大20mm，即軸徑為320mm。
3） D6、D8 段固定在底座上，軸徑尺寸與底座軸承外徑尺寸相同，為350mm。
4） D5 段用于固定底座的軸向方向，其直徑應(yīng)比 L6 大 20mm，為370mm。
5） D7 段主要用于擺臂的軸向定位，軸徑尺寸為370mm。軸的長(zhǎng)度尺寸：
1） L1 的長(zhǎng)度尺寸比機(jī)械軸承座約寬10 20mm，為295mm。
2） L2 的長(zhǎng)度尺寸約等于機(jī)架的寬度尺寸，為1115mm。
3） L3 的長(zhǎng)度等于軸承座寬度，為265mm。
4） L4、L5 的長(zhǎng)度選取時(shí)需要分析整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)布置，進(jìn)而確定其尺寸為
L4 = 145mm，L5 = 240mm 。
5） L6、L7 的長(zhǎng)度尺寸與擺臂與底座的配合有關(guān)，為L(zhǎng)6 = 420mm，L7 =
50mm。
6） L8 的長(zhǎng)度尺寸與底座的距離相同，為L(zhǎng)8 = 1231mm。軸的周向定位確定：
本軸，周向定位采用平鍵連接，其中，B70 × 36 × 265、B70 × 36 × 28為機(jī)架上所用的平鍵， B80 × 40 × 380為擺臂所用平鍵。
經(jīng)分析計(jì)算，確定如圖 4.2 所示的懸臂軸結(jié)構(gòu)圖。
圖 4.2 軸的結(jié)構(gòu)示意圖
4.3 懸臂軸的強(qiáng)度計(jì)算
如圖 4.3 所示，為懸臂軸的工作情況。
圖 4.3 懸臂軸工作情況
懸臂軸分別受到，機(jī)架的重力、擺臂反向阻力、軸承的支反力，受力分析圖
如圖 4.4 所示。
圖 4.4 懸臂軸的受力
計(jì)算水平面和豎直面上的支反力 F。水平面 H：
?????? + ?????? =
F × cosq
(4.1)
計(jì)算后，得：
?????? · (570 + 930) =
F × cosq
· 930 (4.2)
豎直面 V：
?????? =
?????? =
F × cosq × 930 = 147.86KN
1500
F × cosq ﹣?????? = 90.63KN
??/2 + ??/2 =
F × sinq
+ ?????? + ?????? (4.3)
??/2 · (1395 + 617.5 + 570 + 930) + ??/2 · (617.5 + 570 + 930) = ?????? ·
(570 + 930) + ?? · sin?? · 930 (4.4)
最終，求得：
FAV =0.03KN
FBV =﹣46.89KN
計(jì)算水平面和豎直面上的彎矩 M 和扭矩 T。水平面：
豎直面：
?????? = ?????? × 930 = 84280.20KN · mm
?????? = ??/2 × 1395 = 34833.15KN · mm
?????? = ??/2 × (1395 + 617.5) + ??/2 × 617.5 = 65998.38KN · mm
M VC 左 ? = ??/2 × (1395 + 617.5 + 570) + ??/2 × (617.5 + 570) ﹣ FAV × 570
= 94749.10KN · mm
合成彎矩 M：
MVC 右? =
FBV
× 930 = 43607.70KN · mm
扭矩：
M = (4.5)
T = F ′ cosq ′ 592 ? = 141186.08KN · mm
當(dāng)量彎矩M ca ：
M ca = (4.6)
據(jù)式(4.5)知，截面 C 左側(cè)彎矩值為：
M = = 126809.09KN · mm
右側(cè)彎矩值為：
M = = 94893.54KN · mm
據(jù)式(4.6)知，截面 C 左側(cè)當(dāng)量彎矩，其中?? = 0.6，為：
M ca = = 152501.18KN · mm
右側(cè)當(dāng)量彎矩為：
M ca = = 127203.96KN · mm
繪制當(dāng)量彎矩受力分析簡(jiǎn)圖，如 4.5 所示。
圖 4.5 受力分析簡(jiǎn)圖
一般來(lái)說(shuō)，危險(xiǎn)部位是在最大力矩或力矩集中且較小的桿部處。根據(jù)圖 4.5， 同一截面 C 的兩邊，右邊的當(dāng)量彎矩更小一些，所以右邊相對(duì)來(lái)說(shuō)較安全，因此，C 左側(cè)是一個(gè)危險(xiǎn)的界面。
因?yàn)閼冶圯S是實(shí)體的，非空狀態(tài)，所以根據(jù)《材料力學(xué)》教材，其抗彎截面模量為：
pd 3
W = (4.7)
32
然而，因?yàn)?C 處有鍵槽的存在，所以實(shí)際的抗彎截面模量為：
Wc =
pd 3
32
- bt(d - t)2
2d
? = 3769929.00mm3
根據(jù)當(dāng)量彎矩和抗彎模量對(duì)截面 C 進(jìn)行安全校核：
b
o = M ca
Wc
= 152501 .18 ′1000 =
3769929 .00
40.45MPa
b
又因?yàn)閇s -1 ] = 95MPa，s ＜[s -1 ]，即軸安全，強(qiáng)度足夠。
4.4 有限元分析
如圖 4.6，是通過(guò) SolidWorks 軟件繪制的懸臂軸的三維模型，通過(guò)運(yùn)用 Solid Works Simulation 組件做有限元分析，分析它是否達(dá)到強(qiáng)度要求。
圖 4.6 軸的三維模型
有限元分析需要確定材料、夾具、外部載荷，材料由上述分析選用 45 鋼，
夾具采用固定幾何體，固定于懸臂軸與底座軸承配合的位置，外部載荷由圖 4.4 添加力和力矩，生成算例報(bào)告如所示。
夾具：
固 定 2
載荷：
實(shí)體: 1 面 實(shí)體:
類型: 固定幾何體 類型:
力 2
力 3
力 4
實(shí)體 1 面, 1 基準(zhǔn)面
參考: 上視基準(zhǔn)面
類型: 應(yīng)用力
值: 24970, — , — , N
實(shí)體 1 面, 1 基準(zhǔn)面
參考: 基準(zhǔn)面 6
類型: 應(yīng)用力
值: — , 257400, — N
實(shí)體 1 面, 1 基準(zhǔn)面
參考: 基準(zhǔn)面 7
類型: 應(yīng)用力
值: — , 147860, — N
扭 矩 1
扭 矩 2
實(shí)體 1 面
參考: 面 < 1 >
類型: 應(yīng)用力矩
值: 42355.8 N m
實(shí)體 1 面
參考: 面 < 1 >
類型: 應(yīng)用力矩
值: 42355.8 N m
以下為 Simulation 算例結(jié)果，其中，變形比例為 1000。
算例名稱 類型 最小 最大
應(yīng)力 VON: von Mises 應(yīng)力 23868.8 N/m^2
節(jié): 724
4.17116e + 007 N
/m^2
節(jié): 33
圖 4.7 應(yīng)力-應(yīng)力圖
由圖 4.7 知，應(yīng)力最大值為4.17 × 107N/m2 = 41.7MPa，又因?yàn)?45 號(hào)結(jié)構(gòu)鋼的[s -1 ] = 95MPa，s max < s -1 ，故此軸達(dá)到強(qiáng)度要求，安全。
算例名稱 類型 最小 最大
位移 URES: 合位移 0 mm
節(jié): 125
0.0822483 mm
節(jié): 39135
圖 4.8 位移-位移圖
由圖 4.8 知， 位移最大值為0.082mm ， 又因?yàn)樵S用值[??] = 0.0002L = 0.752mm，????????＜[??]，故此軸滿足剛度要求，安全。
算例名稱 類型 最小 最大
應(yīng)變 ESTRN ∶ 對(duì)等應(yīng)變 7.337e-008
單元: 3243
0.0001423
單元: 8670
圖 4.9 應(yīng)變-應(yīng)變圖
由圖 4.9 知，應(yīng)變的最小值為7.34 × 10?8，最大值為1.42 × 10?4。
5 結(jié)論
本文主要針對(duì)厚為 0.3~2.3mm，寬為 700~1630mm 的熱鍍鋅軟鋼和高強(qiáng)鋼鋼板進(jìn)行了皮帶助卷器設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過(guò)程中，完成了以下工作：
（一）閱讀相關(guān)資料，并查閱研讀文獻(xiàn)，思考設(shè)計(jì)思路。
（二）進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并做工作流程分析，繪制三維仿真。
（三）計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行皮帶選型，分析帶鋼的卷取條件，并解決了皮帶跑偏的問(wèn)題。
（四）對(duì)所需的液壓缸進(jìn)行選型，并校核其安全性。
（五）對(duì)所設(shè)計(jì)的皮帶助卷機(jī)的懸臂軸做強(qiáng)度計(jì)算，并進(jìn)行了有限元分析， 確定了其滿足使用要求。
通過(guò)本次皮帶助卷機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，我更加深刻的懂得了知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的重要性，只有實(shí)際操作，才能更好的領(lǐng)悟課堂中所學(xué)的知識(shí)。這次設(shè)計(jì)，讓我對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解更加深刻了，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，再一次鞏固了大學(xué)四年所學(xué)的大部分課程，如工程制圖、液壓傳動(dòng)、材料力學(xué)、理論力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等， 通過(guò)繪制 SolidWorks 三維圖，使我的三維建模水平得到了跨越式的提高，通過(guò)繪制 CAD 圖紙，也讓我深刻的體會(huì)到了作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)者，必須要有扎實(shí)的功底，同時(shí)，還應(yīng)有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，以及高度的責(zé)任心，總之，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，讓我受益匪淺。
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附錄 1：外文翻譯
帶式包裝機(jī)卷取過(guò)程計(jì)算模型的開(kāi)發(fā)
摘要
本研究介紹了卷帶機(jī)的卷繞機(jī)構(gòu)，以研究卷繞成功的平衡力。通過(guò)建立有限元（FE）模型，通過(guò)套管上的皮帶包裹物將條帶纏繞 2 至 3 圈而不纏繞張力 T， 然后將 T 施加至靠近壓緊輥的條帶的相對(duì)側(cè)，并且將包裹物同時(shí)從條形線圈中取出。另外，對(duì)應(yīng)于有限元模型的分析模型由厚和薄圓柱定理定義以量化卷繞機(jī)構(gòu)。對(duì)這些變量如何相互影響，轉(zhuǎn)換成壓力 P [N/m2]和 P 是否分別檢查皮帶包裝
物 E [N/m2]的彈性，卷取機(jī)張力 T [N/m2]和摩擦系數(shù)μ用于計(jì)算帶狀線圈何時(shí)解開(kāi)。例如，當(dāng) E 為低于1 ×
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