第四节主要零部件设计　.ppt

主要零部件设计 压延机的主要零部件包括：辊筒、辊筒轴承、机架、调距装置和轴交叉装置等。 主要零部件设计 它们的安全系数应根据各主要零部件在压延机中所处位置的重要程度以及零部件本身复杂程度和损坏后的后果来确定。实践证明。 它们的安全系数总的关系是： 调距螺母的＜调距螺杆的＜辊筒的＜机架的。 推荐的安全系数如下，供设计参考。 调距螺母2.0； 辊筒3.0～3.2； 调距螺杆2.3－2.5； 机架4.5～5.0。 主要零部件设计 4.1 辊 筒 辊筒是压延成型机的主要零部件，也是决定压延成型制品质量和产量的关键部件。 辊 筒 1、基本要求 根据压延成型工艺特点，为保证压延成型制品的质量和产量，对辊筒的设计和加工制造有如下基本要求： （1）压延机辊筒应具有足够的刚性，以确保在重载作用下，弯曲变形不超过许用值； （2）辊筒工作表面应具有足够的硬度，一般要求达到肖氏硬度65～75度以上； （3）同时应具有较好的抗腐蚀能力和抗剥落能力，以确保辊筒工作表面具有较好的耐磨性、耐腐蚀性； 辊 筒 （4）辊筒工作表面的加工应具有较高的精度，确保制品的质量。 （5）辊筒的材料应具有良好的导热性；辊筒工作表面部分的壁厚应均匀一致，内孔必须经机械加工； （6）辊筒的结构与几何形状应确保在连续运转中，沿辊筒工作表面全长温度分布均匀一致，并且有最大的传热面积； （7）使用可靠，经济合理等。 辊 筒 2、材料 辊筒材料一般采用表面硬度高，芯部有一定强度和韧性的冷硬铸铁，加入合金铬、钼或镍以增加冷硬层硬度、机械强度、耐磨性和耐热性。 除冷硬铸铁，国外有采用铸钢或锻钢制造。 还有用复合材料制造的，辊筒的外周用硬质钢材（淬硬钢、高合金钢等），内部用软质钢材（铸钢、低合金钢等）。 辊 筒 1）冷硬铸铁辊筒 冷硬铸铁辊筒的外表层系冷硬铸铁组织，坚硬耐磨。冷硬层厚度一般为15～20mm，包括过渡层，厚度共达30～40mm。辊筒内层及轴颈部分为灰口铁或球墨铸铁，具有较好的韧性和较高的强度。 冷铸辊筒有两种铸造方法，即普通铸造法和离心铸造法。铸型垂直安装，辊筒的工作表面部分用金属型成型，而辊筒的轴颈部分用砂型成型。当把液体金属浇注在金属型内快速冷却时，与金属型接触的表面则形成白口铁、较深部分为麻口的过渡层，中心部分为灰口铸铁，这就是所要求的冷硬铸铁。 辊 筒 在冷硬铸铁中，能出现这样三个主要部分，其主要原因是铸铁在金属型中冷却时，各部分的冷却速度不同而造成。 与其他材料相比，冷硬铸铁价廉，加工增塑材料时，粘辊现象较轻。如果设计合理，浇注得法，经过适当时效处理和精密加工，冷铸辊筒一般能够满足压延成型对辊筒提出的刚度、精度、光洁度和耐磨性等要求。 但冷铸铁的组织不太均匀，在较高的蒸汽压力或采用油介质加热情况下，往往会产生泄漏现象。同时，其刚度也较低，因此，这种材料并不是最理想的辊筒材料。 辊 筒 2）球墨冷铸铁辊筒 类似于冷铸辊筒的一种，球墨冷铸铁辊筒目前开始采用。 与冷铸辊筒不同的是将铁水分入两个铁水包内，一为浇铸冷硬外层用，另一是浇铸球墨铸铁（铁水内适当加镁）内层用。 这种辊筒的弹性模数高，刚性好。这是一种价廉物美的材料。但铸造工艺较复杂。 辊 筒 3) 铸钢辊筒 铸钢优于冷硬铸铁，它的弹性模数较大，可以承受较大的负荷，因而可将辊筒壁做得薄一些，以获得较好的导热性；由于其组织较紧密，可以采用低粘度流体（如热油等）作为导热介质。因此，生产硬聚氯乙烯薄膜和片材时，常常推荐采用铸钢辊筒。 但用于加工增塑材料时则容易发生粘辊现象。 表面硬度较低，需进行特殊处理。比如：表面镀硬铬等。 辊 筒 4）铬铝合金锻钢辊筒 铬铝合金锻钢做的辊筒虽然比前述辊筒材料的力学性能优越，如其弹性模数较大，由于其昂贵，同时在加工增塑材料时粘辊现象严重，故一般用于重负荷与实验室小型压延机。 综上所述，比较几种辊筒材料，冷硬铸铁辊筒还是比较好的选择。价格合理，粘辊轻。 辊 筒 3、结构形式 辊筒的结构形式有两种：一种是中空式辊筒，另一种是钻孔式辊筒。 1）中空式辊筒 中空式辊筒根据制造方法不同分整体式和组合式两种。 中空式辊筒结构较简单，制造较方便，成本低； 但辊壁较厚，传热面积小，传热效率差； 沿辊筒长度上的温度分布不一致，辊筒表面中部与边上的温差有时大于10℃。 辊 筒 中空式辊筒 辊 筒 中空式辊筒 辊 筒 2）钻孔式辊筒 钻孔式辊筒，是在辊筒表面淬火层附近，但需避开淬火层，沿其圆周钻孔并与中心孔相通。钻孔部分的硬度要均匀，以防止钻偏。 钻孔式辊筒的加热冷却型式又可分为单