1.5兆牛摆动剪切机构设计（全套含CAD图纸）
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下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098515兆牛摆动剪切机构设计摘要15兆牛摆动剪切机是安装在500型钢热连机前，用于切头切尾和卡钢事故的处理剪。随着国民经济的发展，对型钢产品数量的要求更高。本设计为型钢设计切头的摆动剪，设计中对摆动剪的局部做了改进。首先，本文讨论了型钢轧机在国民经济中的地位，并对300/500机组平面布置示意图的概况进行了整体的介绍。并介绍了摆动剪的结构特点和研究的内容与方法。根据现有设备状况，对设备生产中存在的问题进行分析，对主要部件结构做了合理的选用。然后，根据机组原始参数初选主电机容量，对其进行发热校核和过载校核，对主要零件进行强度校核。对齿轮做了强度计算，对曲轴计算了弯曲应力，弯扭合成应力；校核了危险断面；以及滑块损坏的改进设计及润滑方法，简单计算摆动剪的可靠性和经济评价。通过以上工作，15兆牛摆动剪切机在使用寿命、产品质量理论上应该有一定的提高。设计内容有实际价值。该剪作为加热炉前方坯切头飞剪。关键词剪切机，摆动，主传动下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985ADESIGNOF15SWINGSCISSORSMN15SWINGSCISSORSISINSTALLEDBEFORETHE500SHARPSTEELOFHOTCONTINUOUSROLLINGMNMILLS,WHICHISUSEDTOCUTTHEHEADANDENDOFTHESTEELANDDEALWITHTHEJAMMINGOFTHESTEELSWITHTHEDEVELOPMENTOFTHENATIONALECONOMY,THEREQUESTOFTHESHARPSTEELSSQUALITYISHIGHERTHANBEFOREINTHETHESIS,THECUTTINGOFTHEHEADOFTHE15SWINGSCISSORSISRESEARCHED,ANDMAKESSOMEIMPROVMENTSOFPARTIALSTRCTURENFIRST,THETHESISHASDISCUSSEDTHEPOSITIONOFTHEROLLINGMILLOFSHARPSTEELINTHENATIONALECONOMY,ANDMAKESTHEGENERALINSTRUCTIONFOR300/500UNITPLANEARRANGEMENTNEXT,INTRODUCINGTHESTRUCTURALCHARACTERISTICOFTHESWINGCUTTINGANDTHEMETHODANDCONTENTOFTHERESEARCHACCORDINGTOEXISINGEQUIPMENTCONDITION,ANALYSINGTHEEXISTPROBLEMINEQUIPMENTPRODUCTION,THESTRCTUREOFTHEMAJORPARTSAREREASONABLETOCHOOSEDTHEN,ACCORDINGTOTHEPRIMITIVEPARAMETEROFTHEUNIT,IPRIMARILYCHOOSETHECAPACITYOFTHEMAINMOTOR,ANDMAKETHEHEATEXAMINATIONANDOVERLOADEXAMINATION,CHOOSEIFSATISFYINGTHEREQUIREMENT,OTHERWISECHOOSEAGAINUNTILTHEEXAMINATIONISSATISFYEDIMAKETHESTRENGTHEXAMINATIONFORMAJORELEMENTASTOGEARS,IMAKETHESTRENGTHCALULATIONASTOCRANK,ICACULATEDTHECURVINGSTRESSANDTHECROOKEDSYNTHESISSTRESS,EXAMINATIONINGTHEDANGEROUSCROSSSECTION,ASWELLASTHEIMPROMENTOFTHEDAMAGESOFTHESLIDEANDTHEMETHODOFLUBRICATIONFINALLYICACULATEDTHEECONOMYAPPRAISALANDTHERELIABLITYOFSWINGSCISSORSTHROUGHTHEWORKOFTHISTHESIS,15SWINGSCISSORSSHOULDCERTAINRAISEINSERVICEMNLIFEANDPRODUCTQUALITYTHEORETICALLY,BUTNEEDTHEUNCEASINGIMPROVEMENTINPRACTICEKEYWORDSCISSORS,SWING,MAINDRIVE下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985目录1绪论111课题的选择的背景和目的112热轧型钢的国内外的发展趋势2121轧机布置向半连续化或全连续化发展2122轧制工艺改革出现了切分轧制、热轧冷拔2123轧机结构改造提高轧制速度2124加热炉控制2125冷却工艺改造213剪切机的种类和用途2131摆动式剪切机3132滚动式飞剪3133曲柄偏心式飞剪314摆动剪研究的内容和方法3141摆动剪在型钢连续机组布置和作用3142型钢热连轧机的生产工艺3143摆动剪的结构特点和研究的内容与方法42摆动剪设计方案的选择和评述421摆动式飞剪机设计方案的选择4211摆动式飞剪传动简图4212摆动剪的剪切过程522摆动剪方案评述5221减小摆角6222增加许用摆角63剪切力的计算731剪切速度和剪切力7311摆动剪设计参数7312剪切机构主要参数的确定7313剪切速度的确定832剪切力矩的计算114电机型号及容量的选择135主要零件的强度计算1451齿轮的强度计算14511按齿面接触强度设计14512计算14513按齿根弯曲强度设计15514几何尺寸计算1752曲轴的强度计算17下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985521曲轴的尺寸和材料性能17522曲轴的强度校核1753切向键的计算2054滑块损坏的改进设计216润滑方法的选择2261润滑和摩擦的概念2262剪切机设备润滑方法237试车方法和对控制系统的要求2471试车要求2472维护规程248设备的可靠性及经济分析25结论26致谢27参考文献28附录下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098515兆牛摆动剪切机的设计1绪论11课题选择的背景和目的摆动剪切机是安装在500型钢热连机前后，用于切头切尾和卡钢事故的处理剪。随着国民经济的发展，需要更多数量的,更多品种,更高质量的型钢。为满足这一需求而型钢的发展不外乎两个，一是挖潜改造旧轧机，二是上新设备，采用新技术新工艺使型钢设备现代化。对我过来讲两条腿走路更为重要。用新技术更新改造的旧轧机可以少花钱多半事见效快。500/700热连轧机组是原鞍钢第二初轧厂的设备现以安装在第一炼刚厂小钢连车间，采用第一炼钢厂的连铸坯，断面300300MM长20米。生产9090平方毫米和6060平方毫米的坯料。型钢热连轧机组的生产率高，成品率好采用直列式布置采用普通热轧法。700型钢热连轧采用箱主箱孔型系统，而500型钢热连轧组采用菱方孔型系统轧机生产正常。但是摆动剪切机随着生产速度的提高,经常出现滑道断裂。本设计对摆动剪进行分析改进方案，解决生产中存在问题。通过单体机械设计，掌握单体设备在700/500连轧机组的位置为总体方案的选择创造条件。通过分析局部观看总体方案的全局达到提高综合设计能力和独立分析能力，通过单体机械摆动剪破坏原因分析把理论知识和生产实际结合起来，这就是选择这个题目的目的。12热轧型钢轧机的国内外发展趋势大，中型型钢生产，大型轧机轧辊名义直径在500750毫米,中型轧机名义直径在350650毫米轨梁轧机在750900MM。实际，各类轧机，轧辊直径很难细分。700/500型钢热连轧机最大轧辊直径是850MM，最小轧辊直径是500MM。大、中型钢轧机型钢生产的特点是产品断面比较复杂，除小量的方、园扁以外大多数是异型断面产品，由于断面复杂，轧后冷却收缩不均造成轧件内部残余应力和成品形状尺寸的变化。产品品种多，除少量专业化型钢轧机外，大多数轧机都进行多品种生产，轧辊储备量大，换辊较频繁不便于连轧生产、轧制特别多，除少量用专业化轧机采用连续式外大部分小批量生产。世界各国型钢的生产占钢材比重各自不同，工业发达的国家型钢占钢材比重小，发展中国家型钢占钢材比重大，型钢生产的总趋势是比重越来越小，但其产量和品种则逐年下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985增加。随着国民经济的需要和轧钢技术提高。很多原有的型钢品种不断改进，新的型钢品种不断增加，以前，很多必须用锻压，冲压或机械制造加工方法生产的产品，现在能以轧制方法取而代之，因此，轧制产品的种类和生产技术，也同样在一定程度上反映一个国家冶金工业的发展水平。型钢轧机的发展趋势是121轧机布置向半连续化或全连续化发展半连续式可分为机组粗轧为连续而精轧为横切式，或者粗轧为横列式而精轧为连续式。复二重式也属于半连续式轧制需正反围盘，轧制速度提高受到限制。连续式每机架只轧一道轧件，可在数架轧机内同时轧制，轧制速度快温降小，可采用微张力轧制，生产率与品种单一比较合适，但投资大。122轧制工艺改革出现了切分轧制、热轧冷拔切分轧制也叫热轧一纵剖轧法，比较难轧的非对称断面产品先设计成对称断石，或将小断面产品设计成并联型式大断面产品，以提高轧机生产能力，然后在轧机上或冷却后用圆盘剪进行纵剖。可得到二个不同尺寸的型材。热轧冷拔，这种方法可生产高精度型材，其产品机械性能和表石质量高于一般热轧型钢，可直接应用于各种机械零件，此法可提高工效，减少金属消耗，进行小批量生产，其方法先热轧成型，并留有冷加工余量，然后经酸洗，碱洗，水洗，涂润滑剂冷拔成材。123轧机结构改造提高轧制速度1四辊万能轧机生产H,T断面型钢2中小型普遍采用预应力及短应力线轧机，结构紧凑，减少调整，减少工艺过程，提高轧制精度124加热炉控制加热炉采用电视遥控及计算机自动调节炉温及炉压满足节约燃料，加热均匀控制方便。125冷却工艺改造冷却工艺改造采取斯太尔摩法，施罗曼法等应用小型和线材在轧件检测上增添测厚仪，激光测径仪，光学测径仪，元素测量法等，型钢轧机逐渐向专业化，长件化，多品种以及向半连轧和全连续化方向发展。13剪切机的种类和用途型钢剪切机主要有三种类型下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985131摆动式剪切机装在连轧机的前面，用于剪切头尾和事故剪。132滚动式飞剪剪切小型钢，作为切头飞剪，其剪切厚度可达45MM，速度可达15M/S的轧件。133曲柄偏心式飞剪这类飞剪装设在连续型钢轧机后面剪定R长度的钢坯。14摆动剪研究的内容和方法141摆动剪在型钢连续机组布置和作用1机组平面布置图如图11所示图11300/500机组平面布置示意图2摆动剪的作用将700连轧机轧出的坯料，切头，以便500连轧机咬入，防止卡钢，切尾防止运行中划伤辊道和轧制困难，当轧机出现事故时，将700连轧机轧出的轧坯剪断以便用吊车运走防止轧件在轧机中停留，即事故处理剪。142型钢热连轧机的生产工艺原料从第一炼钢厂连铸车间运来进F1轧机水平轧制经过90度翻钢机翻转90度进入F2水平轧机在经过水平连续轧制。从轧制过程中可以看出700连轧机采用的箱主箱孔型系统，而F1采用水平轧机是因为若采用立辊选用上传动下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985方案，使得厂房费用变太高，投资费用更多。采用下传动方案，维修不方便。采用水平轧机用90度翻钢机也达到了箱箱孔型要求。700连轧机出来后通过摆动剪切头由45度翻钢机变成菱形，在进入水平轧机轧制后用飞剪机剪切成一定的定R长度。500连轧机采用菱方孔型系统。剪切后的轧件用收集辊道收集后打印用吊车运往冷床冷却后入库。143摆动剪的结构特点和研究的内容与方法1摆动剪采用双曲柄机构，通过轧件运动带动它摆动到一定摆角后剪断后复位，剪切过程中，在复位弹簧的弹力作用下使摆角复位。2首先到现场对摆式剪进行调研，了解剪切机生产中存在问题，收集有关技术参数，了解结构特点。3制定设计改进方案并进行方案的评述。4进行设计计算。5对传动控制系统提出要求以保证摆式剪的启动和自动控制方法。6对传动付提出润滑方法和润滑油品种。7制定出安装规程和检修要求。8进行设备的经济分析与评价。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709852摆动剪设计方案的选择和评述21摆动式飞剪机设计方案的选择211摆动式飞剪传动简图如图21所示1驱动齿轮；2偏心曲轴；3连杆；4上刀台；5拉杆；6滑槽；7下刀台；8滑块；9弹簧；10联轴器；11驱动电机图21摆动式飞剪传动简图212摆动剪的剪切过程在轧制过程中轧件到摆动剪前启动剪切机轧件运行剪切机内进行剪切。因此轧件运行带动剪切机构摆动，此时滑快沿滑槽滑动，剪断后达到允许摆角。剪切机构逐渐达到最大开口度，同时在复位弹簧作用下摆动杆摆回剪切机复位，完成一次剪切。剪切机采用剪切工作制，剪切机构采用双曲柄机构。22摆动剪方案评述由摆动式飞剪传动简图可知，采用单电机驱动，采用飞轮力矩少的电机，以便起制动，采用联轴节制动器以便电机快速停止。传动采用二级齿轮带动曲柄转动。采用曲柄连杆剪切机构，结构简单。为保证摆杆复位采用复位弹簧，防止复位冲击。曲柄采用滚动轴承。为解决滑道破坏其办法第一是减小摆角，因轧件剪切时间一定即轧件移下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985动距离一定，摆角减小只能增加摆杆长度。第二增加许用摆角采用加长复位弹簧的改变。221减小摆角1方案1利用原机架将地基上面安上地脚板，为使轧线不变加长曲柄连杆机构和拉杆的长度，这个方案基本上保持原设计的模式总体无大的改变。通过计算机架应抬高300MM。并选择转速较大的电机减小摆角，使摆角在许用值之内。选择低转速惯量，高转速电机降低启动时间，在额定转速时进行剪切，可减少剪切时间，减少摆动剪的摆角。2方案2利用原机架，把曲柄在机架上的轴承座垫高，即制造一对与原轴承座相同的瓦座，放时机架内其他部分同方案1。3方案3利用原机架，将电机启动工作改成连续工作制，大齿轮空套在曲柄上，采用离合装置进行剪切。这样剪切时间减少摆角也减少。不改变复位机构达到剪切的目的。电机可完全在额定转速下剪切，剪切时间自然减少轧辊走的长度变小，摆角自然较小。222增加许用摆角增加复位弹簧的长度，适当增加拉杆长度，再加一个螺钉套筒，从而使许用压缩量增长了许用摆角达到改进的目的。由上面的评述在结合工厂的实际情况，可采用增加许用摆角方案，同选择惯性低的电机其优点1改造的环节少；2制造费用低；3装拆容易；4经过现场改造，使用效果良好；下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985决定采用该方案，机构简图如图22所示图22机构简图下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709853剪切力的计算31剪切速度和剪切力311摆动剪设计参数轧件运行速度15MS轧件尺寸1361362材质20剪切温度95OC312剪切机构主要参数的确定1剪切行程HJQS，H（5070）18129210MM1H1700连轧出来的断面取29J0，Q0，S10H21010220MM2剪切机构剪切机构采用双曲柄机构保证运动剪切增加一个摆杆曲柄尺寸60MM50MM1E2为110MM2H600MML550MM3108MM4其它尺寸图31所示下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985CBTA312210图31机构尺寸简图3剪切机构活动度由图31可知，机构活动度3N2LPH362802曲柄的转动和轧件运动推动机构摆动，因此机构有确定的运动。313剪切速度的确定1不摆动剪切时的剪切速度UXBCL2SINCOSINTTTGSIN12EIT12LCOST开始剪切时，T，490，11XBCLBC2SINTL2轧件运动时的剪切速度UXBCL2SICOSSINTTTG下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985BCL2SINTTG211212ISI/SINI195CO95VTETTVTETT2TG12SINSINETL12COSETL式中轧件运行速度MMS剪切时间T2T21490XBCL剪刃接触轧件开始剪切，轧件高度180MM0H开始剪切剪切行程22018139MM切入深度Z39X剪刃行程大于39毫米以后，开始剪切轧件，相对切入深度0N计算结果列表31中表31计算数据统计表曲柄转角（）T0剪刃行程坐标长度（MM）BCL剪刃行程X（MM）剪切速度V（MM/S）切入深度Z（MM）相对切入深度（02049555870040511211144005452939148200655455517321688755657219063318855809020325128955991092099703910561912920999050115656166187912770135672182165814380150693203120116491160702212830173963计算曲柄转速，剪切时间下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985N30VRV2099MMSR110MM1E2N取18RMIN29810HN开始剪切时间1T54003618HTS0154剪切完成时间T1876S08剪切时间170512S2T1314剪切力的计算1最大剪切力的计算MAXAX006TBTPKF剪切原始面积13613602M剪切深度最大单位剪切抗力，由文献6，259查表45，48MPAMAXTMAXT剪切温度强变限，由文献6，265查表83，T950，80MPABT950BK剪刃磨钝系数由文献6，262,中型剪K121248136136MAXPAX00TBTFKMAXP2不同剪切位置的剪切力10T剪切位置单位剪切抗力T宽变变化系数确定取11K0BN1K28MPAT0658T128136136518KNP下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985其他计算见表32表32数据统计表曲柄转角（）T0相对切入深度（）单位剪切阻力（MPA）T剪切力（KN）P6588285178975183564736852843795339539488878110550468508211570417583413580387028515091285178916096183329332剪切力矩的计算偏心轴上静力矩JPFKONM式中剪切力矩PP下上上剪刃剪切力矩P上M上2COSINPET（）下剪刃剪切力矩P下下1SIT摩擦力矩FFM12PE（）摩擦系数启动工作制0KONM下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985计算结果列表33表33数据统计表曲柄转角（）T0剪切力（KN）PJM上NM（）J下（）FMNM（）J（）65517892141028410284107741075647362938361038579533384484444134958878144105310491014610105850824244944741384115758343641421191357028528410304103941097410150517891516296016033293074074184324下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709854电机型号及容量的选择根据实际需要选择电机ZD1311BN100千瓦，N5001000，K25275MINR电机的功率MAX30JHMNNKW曲柄最大静力矩KNMAXJ曲柄转速18HNHNIRK电机过载系数查电机手册N,584ERNERI速比32RHNI5841下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709855主要零件的强度计算51齿轮的强度计算设备为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度等级,直齿圆柱齿轮传动。材料选择。由文献7，189表101选择小齿轮为40（调质），硬度为RC260HBS，大齿轮材料为（调质）硬度为200HBS，二者材料硬度差为40NZGM60HBS选小齿轮齿数18，大齿轮齿数U5189012511按齿面接触强度设计由文献7，200设计计算公式（109A）进行试算，即21312TETDHKTZUD（51）确定公式内的各计算数值1试选载荷系数27；T2计算小齿轮传递的转矩955/955100/90106；1T501PN507103由文献7，201表107选取齿宽系数1；D4由文献7，198表106查得材料的弹性影响系数1898MPA；EZ5由文献7，207图1021D按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限600MPA；大齿轮的接触疲劳强度极限LIM1H540MPA；LI2H6计算应力循环次数60J6090128300153891NNHL810/5778；2707由文献7，203图1019查得接触疲劳寿命系数095；091；1HNK2HN8计算接触疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数S1，由文献7，202式（1012）得下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985095600MPA570MPA1HLIM1NHKS091540MPA506MPA22LI512计算1试算小齿轮分度圆直径,带入中较小的值1TDH400MM21312TETDHKTZUD2731061895062计算圆周速度VVM/S04M/S160TN180T3计算齿厚BB400MM1DT4计算齿厚与齿高之比B/H模数17TM1/TDZ齿高H225375MMB/H1067T5计算载荷系数根据V04M/S，8级精度，由文献7，192图108查得动载系数110；VK直齿轮，假设/B100N/MM。由文献7，193表103查得VTKF12；HF由文献7，190表102查得使用系数1；AK由文献7，194表104查得8级精度，小齿轮相对支承非对称布置时。15323315010518040HDKB由B/H1067，153由文献7，195查图1013得135；故载荷系数FK2326AVH6按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径，得650MM39587MM31TTKD30677计算模数M下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985M19981TDZ35978513按齿根弯曲强度设计由文献7，198式（105）得弯曲强度的计算公式为132FASDYKTMZ（52）1确定公式内的各计算数值（1）由文献7，204图1020C查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限500MPA；1FE大齿轮的弯曲疲劳强度极限380MPA；2（2）由文献7，202图1018查得弯曲疲劳系数090，097；1FNK2FN（3）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S14，得1F109532144NFEKMPAAS227868（4）计算载荷系数K16812135AVF（5）查取齿形系数由文献7，197表105查得291；220。1FAY2FA（6）查取应力校正系数由文献7，197表105可查得153；178。1SA2SA（7）计算大、小齿轮的并加以比较FASY216801473FASY1535FAS下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985大齿轮的数值大。2设计计算732168014864M对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算模数M大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数M的大小取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取弯曲强度算得的模数1646并就近圆整为标准值为20MM，按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数小齿轮齿数201ZDM402大齿轮齿数251U这样设计出的齿轮传动，既能满足齿面接触疲劳强度，又能满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。514几何尺寸计算1计算分度圆直径1204DZMM202计算中心距112A3计算齿轮宽度取。40DBM4B2405M52曲轴的强度计算521曲轴的尺寸和材料性能曲轴尺寸见图51下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985图51曲轴尺寸图选择材料热处理调质40RC2180NM2140M522曲轴的强度校核由见图计算公式2COSINNMPET上1下第三位置，危险截面，P88781KN，44000，53000N上NMN下NM其内力图由图52所示/P210上上MN下2MN下下N下上上下下上W345/图T图图52内力图截面下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985345P153147WM12345871NM4400017500NN下上302W330462M2175WNM22615347015038截面210P2108878193220W12M17500NMM330719安全226075022497180NM截面安全3341402ND2最大剪切力1500KNWM1570NM偏安全2265170092249180NM53切向键的计算切向键受力如图53所示下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985XHDFN图53切向键受力图切向键工作面上的抗挤压的强度条件计算，不计入表面的摩擦力，两个键按一个计算，传递的扭矩为2DHXMAX2KNDHMF因为01，则HDMAXKNHL挤压276（MPA）045FDL挤压410式中键的宽度（MM）切向键的长度（MM）L在键的工作面上的倒棱的宽度（MM）A挤压许用应力（MPA）挤压02，4MM，01，180，45MM，146MPFHD挤压2NMLKM410A满足强度条件MXKM54滑块损坏的改进设计从计算结果可知，剪切136136的轧件，剪切力没有达到摆式剪最大2M剪切力15MN，构件强度按原设计是满足要求的。但拉杆摆角增加，弹簧071下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985实际位移大于允许位移，弹簧压死。从剪切机构的结构尺寸可以算出，剪切机构的摆角时，滑道外沿受力。由于连接处相当于焊死，机构又强迫摆027动，势必使滑块与滑道之间产生很大的相互力偶作用，致使连杆变形，滑道损坏。解决滑道损坏的方法1增加一节弹簧，使它的允许位移增加到386MM，满足条件，防止复位弹簧压死。2增加摆体长度，使拉杆摆角减小，虽然弹簧变形略有增加，仍满足5条件。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709856润滑方法的选择61润滑和摩擦的概念在现代冶金工厂中，为减少机器运转部分的摩擦，延长机件使用寿命及减少能量消耗，故对于润滑问题，越来越显得重要。而轧钢车间又是整个冶金工厂中机械设备最集中的地方，并要求机件能长时间工作，以保证连续生产，因而对轧钢机械设备的润滑界显得更为重要。根据以往统计，轧钢车间有很大一部分动力是消耗在无用的摩擦上，大部分机件的损坏与定期更换也是摩擦作用的结果，因此设法降低摩擦将是提高生产率的一个途径。摩擦通常分为三种干摩擦，液体摩擦，半液体摩擦。干摩擦就是运动部分直接接触，其间没有第三者参与运动，因此，二接触面的凹凸点（显微组织）在运动中互起阻碍作用，产生摩擦，这种情况叫干摩擦。相反，如果在运动件之间有第三者参见运动，使二相对运动部件的表面不直接接触，由第三者给隔离起来，后者的摩擦要比前者小得多。半液体摩擦则是介于二者之间的一种摩擦。干摩擦的大小取决于二相对物体的材料性质、运动速度、工作温度、表面状况等因素。一般情况下，这类摩擦系数在018045之间，而液体摩擦系数却远较干摩擦为小，通常在00010005之间。润滑的基本原理，就是隔开二接触面凹凸不平的表面接触，变为第三者（油膜）的内摩擦运动。液体的内摩擦要比相对运动的固体为摩擦小得多。油膜保持得越好，则摩擦系数就越小。封闭式液体摩擦轴承就是根据此原则把润滑油加压后送进去的，目的是为更好的将轴托起增加油墨厚度以减少摩擦。轧钢车间的机械设备是在高温和恶劣条件下工作的。一般机件都在承受100C的温度，有的摩擦机件在250400KG/CM或更高压力下运转，有时还有2冲击负荷，润膜极易被破坏转数不高也使油膜难以形成。此外，如水分多、灰尘多、有腐蚀性气体都是润滑的不利条件。为此要求润滑油应具备下列几点1所用的润滑油能适应高温、高压负荷各种转数的要求，能够保证处于液体摩擦状态，即要求具有润滑作用。2润滑油在机械运转过程中应具有冷却作用，能保持摩擦表面具有一定的工作下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985温度。要求润滑油具有清洁作用，能够在规定时间内经受外界温度、压力、湿气与氧化等作用，不应有腐蚀作用。3要求润滑油具有清洁作用，能吸收带走运转过程中产生的一些有害物质，如金属屑、灰尘等杂物。4要求润滑油具有清洁作用，能够在规定时间内经受外界温度、压力、湿气与氧化等作用，不应有腐蚀作用。机组和机件中摩擦不见得润滑要依靠专门的润滑系统来实现。根据把润滑材料送至摩擦表面方法的不同，润滑系统分为流出式和循环式两种。按照用油点间的关系来分，又有集中润滑与单独润滑两种。62剪切机设备润滑方法减速机采用稀油油池润滑，高处轴承采用干油润滑，曲轴各轴承采用干油润滑，滑槽采用干油润滑，机构连杆转动处采用干油润滑。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709857试车方法和对控制系统的要求71试车要求1组装完毕，须进行人工盘车，确无不良现象时方可试车2空载试车至少两个小时，正反转各一小时以上3试车应保证1润滑系统，冷却系统正常2传动平稳，无周期性噪音3压下系统轻便灵活4各紧固零件联结可靠5各轴承温度不超过C604满足以上要求，方可试车72维护规程1一切正常方可开车2停车后要检查系统有无缺陷和各运动部件温度。3清理摆动剪周围的脏物，经常保持清洁4设备运转后按巡回检查制，按时定期检查设备的润滑声音、温度和振动以及运转状况，发现问题及时解决。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709858设备的可靠性及经济分析机械设备的有效度对于可修复的设备，由于发生故障之后，可以修理恢复到正常的状态。因此，从开始工作到发生故障经历的时间（即可靠度）。可靠度时间越长越好。另外，从发生故障到经过维修后恢复到正常的工作状态阶段的时间（即维修度）。把可靠度和维修度两者结合起来旧叫有效度（也叫有效利用率）。AMTRBFMTBF平均故障间隔期（H）MTTR平均维修时间（H）表71资金相关资料表（单位千万）时间123456789101112投资3025年收10152025252525303030累收305545301015406590120150180投资回收期当年净现金流量绝对值上年累计净现金流量的始出现正值年份数累计净现金流量开1TP52016年4行业投资回收期，重型机械年CP7CP因为CT所以可以投资。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985结论本文对15兆牛摆动剪切机进行了理论设计。进行了摆动剪切机的运动分析和机构的理论分析。分别进行了机构的尺寸设计，齿轮、曲轴的设计以及齿轮、曲轴的校核。最后进行了机构的改进。在整个毕业设计过程中几乎涉及大学期间所学的全部课程，是大学期间所学课程的一次总结和检验。经过反复的计算和校核，我所设计的15兆牛摆动剪切机在理论上基本符合要求。在材料的选择上不仅考虑到满足设备自身的性能要求同时还考虑到了其经济性，减少了生产成本。由于本人水平有限，如有错误敬请原谅。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985参考文献1何德誉曲柄压力机M北京机械工业出版社，198262NN波卢欣等金属与合金的塑性变形抗力M北京机械工业出版社，196423北京钢铁学院飞剪专辑C北京北京钢铁学院出版社，198264刘玉孚等试论15兆牛摆式飞剪的改造C，19885王德春等鞍钢二初轧摆式剪滑槽损坏原因的理论讨论H鞍山钢铁学院，199036邹家祥，轧钢机械，冶金工业出版社，2004年。7濮良贵，纪名刚，机械设计，高等教育出版社，2003年。8王海文，轧钢机械设计，机械工业出版社，1983年。9刘鸿文，材料力学，高等教育出版社，1996年。10刘宝珩，轧钢机械设备，冶金工业出版社，1984年。11傅作宝，冷轧薄钢板生产，冶金工业出版社，1996年。12大连理工大学，机械制图，高等教育出版社，2001年。13成大先，机械设计手册，北京化学工业出版社，2002年。14HEATTRANSFERDURINGTHEROLLINGPROCESS下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985致谢经过这几个月的努力，在各位老师的督促指导，以及一起学习的同学们的支持下，本次毕业设计已圆满结束，由于自身经验的匮乏和学习上的欠缺，整个设计中肯定还存在尚未发现的缺点和错误，设计上还有许多考虑不周全的地方，恳请评阅的各位老师，多予指正，不胜感激在我将在以后工作中一定会逐步改正。首先，我要特别感谢指导老师这段时间对我的悉心指导。每次与导师见面的时候，指导老师总是会仔细询问我们的设计状况，我设计内容中遇到困难，指导在百忙之中通过邮件来给我指出错误并附加说明，细心的为我讲解设计中的疑惑，让我改正，让我能更好的完成毕业设计。他严谨的治学和科研精神是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。其次，我要感谢大学里所有给予我知识的老师。正是有了你们的教导，我学到了丰富的专业知识，使自己的知识储备得到了升华。你们无私的奉献促使我们尽早的成长起来，我们坚实的翅膀源于你们不懈的滋养。等到参加工作时，我们将去实现我们的伟大理想，将你们所授尽数回报社会。我还要感谢这段时间同学们对我的帮助，当我遇到不懂的题目时，他们也是尽自己所能来为我讲解。最后，我要感谢我伟大的母校，感谢与我朝夕相伴四年的朋友。四年时光，如梭如梦，我们又要各自奔天涯。留恋学校的一草一木，怀念那平凡的每一天。四年的学习生活，酸甜苦辣一一饱尝，无论是开心时的愉悦，还是失落时的惆怅；无论是入校时的迷茫，还是毕业时的感伤，都将化作永久的记忆深深地镌刻在我心里。相信这份缘分，更要珍惜这份缘分。再一次感谢所有给予我帮助的人，愿你们永远快乐愿母校明天会更好译文轧制过程中的热传递一热带轧制的温度变化板坯再加热到所要求的温度后进行轧制。一个典型的热带轧制工艺包括以下几个主要步骤（1）板坯轧制前用高压水除鳞系统除鳞，有时采用立辊轧机同时除鳞。（2）粗轧成1940MM后的中间料。粗轧过程通常伴随立辊和道次间的除鳞操作。（3）将中间料从粗轧机运至安装在精轧机前的飞剪处。飞剪用来剪切料头和料尾。（4）中间料在进精轧机组前的除鳞。（5）精轧至所要求的厚度。机架间可能进行除鳞，有时也可能进行带钢冷却。（6）轧材在输出辊道上的空冷和水冷。（7）轧材的卷取。在轧制工艺过程中，轧件向其周围物质进行各种热传递。一些损失的热量由轧件变形所产生的热予以弥补。热带轧制过程中，轧件温度降低和升高的主要因素通常可以区分如下（1）热辐射引起的温降。（2）热对流引起的温降。（3）水冷引起的温降。（4）向工作辊和辊道热传递导引起的温降。（5）力学加工和摩擦引起的温升。关于这些因素的分析简述如下。二热辐射引起的温降采用两种方法进行热辐射引起的温降公式的推导。第一种方法忽略了材料内部的温度提督，利用斯蒂芬玻尔兹曼定律计算辐射到环境中的热量为QSDRDTTAAR4式中辐射体的表面积，M2；RAQ从物体辐射的热量，J；DRS斯蒂芬玻尔兹曼常数；T轧件在T时刻的温度，KTA环境温度，K；T时间，S；辐射系数。物体损失的热量由下式给定QDRTCVR式中C轧件质量热容，J/（KGK）；VR辐射体的体积，M3轧件的密度，KG/M3。考虑到热平衡条件QQ及式11和式12，可以计算出温降速度ARDRAR4ARTCVASTT通常假设TAT，并简化某些方程以达到协调形式，得出辐射温度差速度公式，总结见表11所示。在推导这些公式时，未考虑温度对参数S、及C的影响。不过实际上这些常数随温度的变化可能都是很大的，所以，式13的最终形式将取决于这些常熟选择的平均值。辐射时间TR内的温降可以通过对微分方程几分进行计算RTRTRDA0第二种计算辐射引起温降的方法考虑到沿材料厚度方向上的热传递。若Z是物体内部至其表面的距离，则从傅里叶公式可得2DZTAT式中A轧件的热扩散率，M2/S。微分方程15可以利用有限差分法进行数值求解。这些计算的目的是要建立一个影响轧制过程轧件平均温度T和可测量的轧件表平均面温度T之间的关系。表面三热对流引起的温降热带轧制时的对流传热与轧件周围空气的运动有关。这种运动不断地带入新的空气粒子与轧件接触。取决于该内部运动是强制的，还是自然的，将热传递区分为强制对流和自然对流。在热带轧制中通常出现后一种情形。在计算对流引起温降时的一个重要方面是确定传热系数。该系数取决于材料温度、环境温度、材料质量热融合密度以及空气流的动态粘度及其特性，即自然、强制层流或紊流等情况。对于此关系所得出的数学描述有很大争议，实际计算不宜采用。部分研究人员一致认为，对流引起的温降应当表示为辐CVT射引起温降的莫以分数（）CVTKR这里，是对流和辐射引起温降间的比率，根据不同的研究结果，其值在001022之间变化。四水冷引起温降若假定在轧件向冷却水传热石传导起着重要作用，就可以计算出水冷引起的温降。因此，当冷却沿轧件款度方向连续地接触其一侧表面时，通过轧件表面所传递的热量就可以用公式表示为ATTKBQWW2式中K表层导热系数，W/（MK）；通过轧件外表面所传递的热量，J；WB冷却水接触长度，M；轧件宽度，M；TW冷却水温度，K；TW冷却水接触时间，S。由轧件释放的热量由下式给定DWTCVQ式中V冷却水所冷却的轧件体积，M3；水冷引起的温降，K。DT根据热平衡条件，式17和式18，并考虑到WQTWVB式中V轧件速度，M/S。和另一条件HVB1我们得到水冷引起的温降为DTAVBCKW2冷却水所吸收的热量可以表示为WQWV式中水的密度，KG/M3；水的质量热容，J/（KGK）；WCVW水的吸热体积，M3；水的温升，K。T根据热平衡条件，式18、式111和式112，并考虑到WQHVDV式中D带钢单位宽度上的水流量，M3/（MS）。我们得到下列冷却水温升公式WTABVTHCKW2式111并没有明确地给出温降与冷却水流速和压力的关系。然而，冷却水的流速和压力却大大地影响着隔开轧件于冷水的表面成的导热系数K。事实上，表面层中包含有充当屏障作用的氧化铁皮和沸腾水。随着冷却水流速和压力的提高，该屏障作用将在很大程度上被削弱。五因工作辊热传到引起的温降如果假设两个初始稳定温度分别为T和TR的物体相互挤压，并假设平面的界面处在又有氧化层的阻力，则可以计算出因工作辊热传导引起的温降。在作出上述这些假设之后，则可以用以下的热平衡方程进行过程的描述。根据沙科的研究，通过钢板的两个最晚层的总热量可以根据下式计算ATTKAQCRCC4式中AC轧件和工作辊的接触面积，M2；K轧件氧化成的导热系数，W/（MK）；由于热传递工作辊所获的热量或轧件所失去的热量，J；CQTR轧辊温度，K；A轧件的热扩散率，M2/S。辊缝处轧件损失的热量由下式给定CCTVQ式中轧件与工作辊接触而产生的温降，K。T根据热平衡条件，式115和式116，并考虑到CQVRTC及ACHVA1式中R轧辊半径，M；轧件平均厚度，M。A我们得出下列因工作辊热传导引起的温降公式CTAVRHKRA504通过简化某些方程以达到协调形式，得出与辊接触引起的温降公式，总结见表12，绘制成曲线如图13所示。不同的温降计算公式之间的显著差异主要是由于在预测导热系数K时的误差造成的，该系数之取决于轧辊和轧件件氧化层接触阻力的大小。原文HEATTRANSFERDURINGTHEROLLINGPROCESS11WORKPIECETEMPERATURECHANGEINHOTSTRIPMILLAFTERREHEATINGASLABTOADESIREDTEMPERATURE,ITISSUBJECTEDTOROLLINGAROLLINGCYCLEINATYPICALHOTSTRIPMILLINCLUDESTHEFOLLOWINGMAINSTEPS1DESCALINGOFTHESLABPRIORTOFLATROLLINGBYUSINGHIGHPRESSUREWATERDESCALINGSYSTEMINCOMBINATION,INSOMECASES,WITHEDGING2ROUGHROLLINGTOATRANSFERBARTHICKNESSWHICHMAYVARYFROM19TO40MMTHEROUGHROLLINGISUSUALLYACCOMPANIEDBYEDGINGANDINTERPASSDESCALING3TRANSFEROFTHETRANSFERBARFROMROUGHINGMILLTOAFLYINGSHEARINSTALLEDAHESDOFFINISHINGMILLTHESHEARISUSUALLYDESIGNEDTOCUTBOTHHEADANDTAILENDSOFTHEBAR4DESCALINGOFTHETRANSFERBARPRIORTOENTERINGTHEFINISHINGMILL5FINISHROLLINGTOADESIREDTHICKNESSWITHAPOSSIBLEUSEOFINTERSTANDDESCALINGANDSTRIPCOOLING6AIRANDWATERCOOLINGOFTHEROLLEDPRODUCTONRUNOUTTABLE7CLILINGOFTHEROLLEDPRODUCTVARIOUSTYPESOFHEATTRANSFERFROMTHEROLLEDWORKPIECETOITSSURROUNDINGMATTEROCCURDURINGTHEROLLINGCYCLESOMEOFTHELOSTHEATISRECOVEREDBYGENERATINGHEATINSIDETHEWORKPIECEDURINGITSDEFORMATIONTHEMAINCOMPONENTSOFTHEWORKPIECETEMPERATURELOSSANDGAININHOTSTRIPMILLAREUSUALLYIDENTIFIEDASFOLLOWS1LOSSDUETOHEATRADIATION,2LOSSDUETOHEATCONVECTION,3LOSSDUETOWATERCOOLING,4LOSSDUETOHEATCONDUCTIONTOTHEWORKROLLSANDTABLEROLLS,5GAINDUETOMECHANICALWORKANDFRICTIONTHEANALYTICALASPECTSOFTHESECOMPONENTSAREBRIEFLYDESCRIBEDBELOW12TEMPERATURELOSSDUETOTADIATIONTWOMETHODSHAVEBEENEMPLOYEDTODERIVEEQUATIONSFORTEMPERATURELOSSDUETORADIATIONINTHEFIRSTMETHOD,THETEMPERATUREGRADIENTWITHINTHEMATERIALISASSUMEDTOBENEGLIGIBLETHEAMOUNTOFHEATRADIATEDTOTHEENVIRONMENTISTHENCALCULATEDUSINGTHESTEFANBOLTZMANNLAWQSDRDTTAAR4WHERESURFACEAREAOFBODYSUBJECTEDTORADIATION,M2RQAMOUNTOFHEATRADIATEDBYABODY,JRSSTEFANBOLTZMANNCONSTANTTTEMPERATUREOFROLLEDMATERIALATTIME,KTAAMBIENTTEMPERATURE,KTTIME,SEMISSIVITYTHEAMOUNTOFHEATLOSTBYABODYQISGIVEBYDRQDRTCVRWHERECSPECIFICHEARTOFROLLEDMATERIAL,J/（KGK）VRVOLUMEOFBODYSUBJECTEDTORADIATION,M3DENSITYOFROLLEDMATERIAL,KG/M3。THERATEOFTEMPERATURELOSSARCANBECALCULATEDBYCONSIDERINGTHEHEATBALANCECONDITIONQQ,ANDEQS11AND12DRAR4ARTCVASDTTEQUATIONSFORTHERATEOFTEMPERATURELOSSDUETORADIATIONWHICHHAVEBEENOBTAINEDBYREDUCINGSOMEOFTHEKNOWNEQUATIONSTOACOMPATIBLEFORMWITHANASSUMPTIONTHATTATARESUMMARIZEDINTABLE11INTHEDERIVATIONOFTHESEEQUATIONS,THEDEPENDENCYOFTHEPARAMETERSS、ANDCONTEMPERATUREISNOTTAKENINTOACCOUNTHOWEVER,THEVARIATIONSOFTHESECONSTANTSWITHTEMPERATUREMAYBESIGNIFICANTAND,THEREFORE,THEFINALFROMOF13WILLDEPENDONTHEAVERAGEVALUESSELECTEDFORTHESECONSTANTSTHETEMPERATURELOSSDURINGRADIATIONTIMETRCANBECALCULATEBYINTERGRATINGCTTHEDIFFERENTIALEQUATIONRTTRDA0THESECONDMETHODOFCALCULATINGTEMPERATURELOSSDUETORADIATIONTAKESINTOACCOUNTTHEHEATTRANSFERALONGTHETHICKNESSOFTHEMATERIALIFZISTHEDISTANCEFROMTHECENTEROFTHEBODYTOWARDITSSURFACE,THENFROMAFOURIEREQUATIONWEOBTAIN2DZTATWHEREATHERMALDIFFUSIVITYOFROLLEDMATERIAL,M2/STHEDIFFERENTIALEQUATION15CANBESOLVEDNUMERICALLYBYTHEMETHODOFFINITEDIFFERENCESTHEGOALOFTHESECALCULATIONSISTOESTABLISHARELATIONSHIPBETWEENTHEAVERAGETEMPERATUREOFTHEMATERIALTAVEWHICHWOULDAFFECTTHEROLLINGDEFORMATIONPROCESSANDTHEMATERIALSURFACETEMPERATURETSURFACEWHICHCOULDBEMEASURED13TEMPERTURELOSSDUETOCONVECTIONINTHEHOTSTRIPMILL,HEATTRANSFERBYCONVECTIONISRELATEDTOTHEMOTIONOFAIRSURROUNDINGAWORKPIECETHISMOTIONCONTINUOUSLYBRINGSNEWPARTICLESOFAIRINTOCONTACTWITHTHEWORKPIECEDEPENDINGUPONWHETHERTHISINTERNALMOTIONISFORCED,ORFREE,THEHEATTRANSFERISREFERREDTOASEITHERFORCEDORFREECONVECTIONTHELATTERISAUSUALCASEINTHEHOTSTRIPMILLSAKEYFACTORINTHECALCULATIONOFTEMPERATURELOSSESDUETOCONVECTIONISTODETERMINETHEHEATTRANSFERCOEFFICIENT,WHICHDEPENDSONTHEMATERIALTEMPERATURE,AMBIENTTEMPERATURE,MATERIALSPECIFICHEATANDDENSITY,ANDTHEDYNAMICVISCOSITYOFTHEAIRFLOWANDITSCHARACTERISTIC,IE,FREE,ENFORCEDLAMINAR,TURBULENT,ETCTHEKNOWNMATHEMATICALINTERPRETATIONSOFTHISRELATIONSHIPARETOOCONTROVERSIALTOBERECOMMENDEDFORPRACTICALCALCULATIONACONSENSUSAMONGSOMERESEARCHWORKERSISTHATTHETEMPERATURELOSSDUETOCONVECTIONSHOULDBEEXPRESSEDASACERTAINCVTPERCENTAGEOFTHETEMPERATURELOSSDUETORADIATION（）CVTKRHEREISTHERATIOBETWEENTHETEMPERATURELOSSDUETOCONVECTIONANDRADIATIONANDVARIESBETWEEN001AND022ACCORDINGTODIFFERENTSTUDIES14TEMPERATURELOSSDUETOWTERCOOLINGTHETEMPERATURELOSSDUETOWATERCOOLINGCANBECALCULATEDBYASSUMINGTHATCONDUCTIONPLAYSAMAJORROLEINHEATTRANSFERFROMAWORKPIECETOWATERTHEREFORE,WHENWATERCONTACTSONESIDEOFTHEWORKPIECECONTINUOUSLYACROSSITSWIDTH,THEAMOUNTOFHEATPASSINGTHROUGHTHEOUTERSURFACEOFTHEWORKPIECEMAYBEEXPRESSEDBYTHEFORMULAATTKBQWW2WHEREKTHERMALCONDUCTIVITYOFTHESURFACELAYER,W/（MK）；AMOUNTOFHEATPASSINGTHROUGHOUTERSURFACEOFTHEWORKPIECE,JWQBWATERCONTACTLENGTH,MWWORKPIECEWIDTH,MTWWATERTEMPERATURE,KTWWATERCONTACTTIME,STHEAMOUNTOFHEATRELEASEDBYAWORKPIECEISGIVENBYDWTCVQWHEREVVOLUMEOFWORKPIECECOOLEDBYTHEWATER,M
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