随着我国巨大的建筑市场的快速发展,对小棒材和小线材的需求量进一步加大。但是,由于现在的小棒材主要是采用拉拔和热轧来得到,其生产的成本高、产品表面质量不容易得到保证和采用热轧时造成的环境污染等问题并没有得到有效的解决,所以研究开发适宜小棒材生产加工的三辊行星轧机具有非常重要的现实意义。 论文简要介绍了三辊行星轧机的产生与发展、传动原理和三辊行星轧机的优点与不足。在总结前人研究设计行星轧机的研究成果基础上,对行星轧机进行了运动分析,探讨了轧辊转速和轧制速度的计算方法。 三辊行星轧机的三个轧辊在空间互成120°布置,轧辊轴线与轧制中心线分别有一个斜角α和偏角β。轧机工作时,三个轧辊在分别绕自身轴线自转的同时,还绕轧件做公转运动,以完成对轧件的轧制。由于三辊行星轧机这样的结构特点和行星运动关系,给轧制速度的精确求解带来了很大的困难。为了能有效的解决上述存在的问题,本论文建立了轧辊与轧件的数学模型,运用啮合原理,基于Visual Basic编程平台,编制了三辊行星轧机的几何分析和速度分析程序,对轧机进行详细的几何分析和速度分析,分别得出了轧辊与轧件的端面和轴面的几何形状曲线及轧件的接触线曲线。通过对轧辊与轧件相对速度的分解,作出轧制速度曲线,得出满足轧件不转的条件。通过改变程序里的初始设计参数,可以得到不同的轧件尺寸和相应的轧机结构及性能参数曲线。 此外,在考虑轧辊弹性变形和不考虑轧辊弹性变形两种情况下,本文从理论上分别探讨了轧件接触线的计算方法。在此基础上,推导了轧制压力、轧制力矩和轧制功率的求解公式,进而估计轧机的效率,选用合适的电机。对小型三辊行星冷轧机进行了初步设计,确定了轧辊的结构尺寸和安装位置参数,获得了轧件的形状尺寸、轧制量、轧制精度、轧件的线速度等重要数据。由于从实际得出的轧制曲线与理论上的基本一致,这说明理论推导和编程计算的正确性,为以后研究开发更多更新的三辊行星轧机提供一定的技术支持和理论依据。