辊式矫直机主体设计论文+CAD图纸(5)
1）矫直速度：1m/s；
2）矫直辊斜角：20°；
3）矫直辊辊数：2；
3）工件直径：15mm。
3.2 辊式矫直机的基本参数
3.2.1 辊式矫直机的辊型设计
1）凹辊辊形设计
图3.1所示为辊身全长工作段与管材接触条件下的图形。沿矫直辊单侧轴线上分别设定为
图3.1棒材、线材(工件)和凹辊接触图
、 、 、 、 、 、 ，其相应位置处的矫直辊半径分别为 、 、 、 、 、 、 。若在 、 、 、 、 、 、 位置作垂直于棍子轴线的截平面，则截平面与管材的交线一个个形状与尺寸完全一样的椭圆。设在 处的截平面相交管材的轴线于 点，则 点的坐标为 ，截平面与管材相交所截的交线的方程为：
式中 ——管材半径；
——矫直辊腰部半径；
——矫直辊安装角（与管材夹角）；
连接棍子轴线与 设 连线与椭圆的交点为 ，则 就是该截平面处矫直辊与管材的接触点。接触点 到矫直辊棍子轴心距离即为 截平面处的矫直辊半径 ，则矫直辊辊身的半径 的表达式为：
（3.2）
辊子工作段长度为300mm，将其分成30段，每段长10mm，即 =10mm，凹辊辊腰半径 mm，工作半径 =15mm。辊子斜角 ，针对各种 求出 值，用 表达式求出各 处的辊子半径。所得数值见表3.1，曲线图见图3.2：
表3.1 凹辊辊形参数表 单位：mm
图3.2 凹辊辊形曲线图 单位：mm
2）矫直辊凸辊的设计
图3.3为凸辊和工件完全接触条件下的图形，坐标原点设定在辊子中心O处。矫直凸辊工作长度为 ，矫直凸辊正中处辊腰半径为 ，工件和矫直辊间的斜角为α。
图3.3 棒材、线材(工件)和凸辊接触图
沿凸辊轴线，距原点O在 处取垂直于z轴的截面A－A，此时对应的凸辊半径为 ，取不同的 ，对应不同的 ；A-A截面交工件的轴线为 ，工件截面为一椭圆，椭圆和凸辊的接触点为 （ ， ， ）。令 ＝ 。过 作y轴的垂线，垂足为M，则在 处， 到z轴的距离M ，令M ＝ ，则：
整理后得凸辊半径：
－ （3.3）
确定 方程中的各参数
上式（2）中，随着截面位置 变化， M 和 都会变化， 即为点 到点接触点 的距离，根据平面解析几何点到点的距离公式：
＝ （3.4）
上式（3）中以 （工件半径）等已知数据替换 、 后即可知 。 、 和MO都和接触点位置有关，接触点 的坐标为（ ， ， ），根据平面几何， 、 和ΔOQM有如下关系：
＝ （3.5）
棒、线材在A-A截面上的交线方程可写为：
+ ＝1 （3.6）
式中： ――为工件半径，即为椭圆短轴
a＝ /cosα，即为椭圆长轴
将式（3.5）整理后代入式（3.6）且再代入式（3.4）得：
＝ （3.7）
将式（3.7）代入式（3.3），得
＝ - （3.8）
由图3-4：
MO＝( )－ （3.9）
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