联合烫剪机设计【通过答辩毕业论文+CAD图纸】

买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 摘 要 联合烫剪机是 1700 热连轧机的单体设备 ,它的用途是联合、切尾，出现卡钢事故时，将轧件剪断，处理卡钢事故。有时也可剪切定尺，检查轧件的质量。 本溪钢铁公司 1700 热连轧厂的联合烫剪机是为满足生产要求制造的，本设计就是改造联合、切尾烫剪机及其主传动系统。重新选择主电机，新设计的减速机利用原剪切机的底座，采用双电机，把剪切机构的曲柄摇杆式改成转鼓式，减少了动力矩，提高了剪切质量。 设计中，进行剪切力的计算，选择主电机的容量，进行轴、齿轮的设计计算，进行剪切机构的改进设计，取得较好的效果，有一定的经济效益。 该联合烫剪应用 1700 连轧厂，联合和切尾，以及事故处理也可作为 1700 横切机构设计参考。 关键词： 剪切机 ,转股 ,联合 ,切尾 附录： 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 he ,700 is it It by is ,700 to is to to to In on on on a to be 700 as as ,700 文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 目录 联合烫剪机设计 . 错误 !未定义书签。 摘要 . 1 . 2 . 2 1绪论 . 5 题选择的背景和目的 . 5 剪机国内外发展现状 . 6 剪机的现状 . 7 剪机在车间布置和作用 . 7 . 7 剪机研究的内容和方法 . 8 2 方案的选择与评述 . 10 案选择 . 10 案评述 . 10 3 电机的选择 . 12 切力的计算 . 12 切机的扭矩计算 . 12 切时 ,转股稳定运转转速 . 13 机型式及电机容量的选择 . 13 4 主要零件的强度计算 . 16 速机的计算 . 16 速机的传动比分配 . 16 速机齿轮设计 . 16 轮轴的设计计算 . 24 刃的设计 . 29 料的选择 . 29 刃的结构设计 . 29 股轴承的选择及校核 . 29 隙调整机构的设计 . 31 动机的起动力矩的验算 . 32 统飞轮力矩的计算 . 32 动时间的计算 . 33 动转角的校核 . 33 5 润滑方法的选择 . 37 速机润滑方法及润滑油的选择 . 37 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 剪机的润滑 . 37 6试车方法和对控制的要求 . 38 车要求 . 38 控制系统的要求 . 38 7设备可靠性与经济评价 . 39 械设备的有效度 . 39 资回收期 . 39 专题 与探讨 . 41 : . 42 . 43 . 44 . 45 . 46 结论 . 47 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 48 附录 . 错误 !未定义书签。 20. 错误 !未定义书签。 1、 . 错误 !未定义书签。 2、 . 错误 !未定义书签。 3、 . 错误 !未定义书签。 4、 . 错误 !未定义书签。 5、 . 错误 !未定义书签。 建模与优化为 20 - H 的冷连轧 . 错误 !未定义书签。 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 1绪论 题选择的背景和目的 钢材的生产在国民经济中占有重要地位，用轧制的方法生产钢材，具有生产率高、品种多、生产过程连续性强、易于机械化、自动化等优点。随着轧制工艺和设备的不断发展，以及国民经济各个部门对钢材品种要求的不断增长，轧制刚才的品种范围也在日益扩大。应该指出，性能参数相同的轧钢机采用不同的布置型式时，轧钢车 间产品、产量和轧钢工艺就不同。因此，轧钢机标称方法还不能全面反映各种轧钢车间的技术特征，还应考虑轧钢机布置型式。轧钢机布置型式可分为单机架式、多机架顺列式、横列式、连续式、半连续式、串列往复式、布棋式等，为了进一步提高生产率，出现了连续式布置，此时各架工作机座沿轧制线依次排列，使轧件能同时在几个工作机座中连续轧制。在连续轧制时为了不使轧件在工作机座间拉断时产生很大的活套，各工作机座的轧制速度应符合“秒流量相等”的原则。连续布置的主要优点是单位产量投资少，轧制速度高，有较高的机械化和自动化水平。连续式布置的主 要缺点是总投资大，建设周期教长，改变轧制规格时，轧机调整不方便。因此，有些热轧钢板车间采用半连轧和 3/4 连轧布置型式。精轧机采用连续式，粗轧采用非连续式。 随着带钢热连轧机的发展，产品精度会不断提高，除了提高轧机刚性外，还用厚度自动控制。采用电动 液压压下装置，为了提高带钢向厚度公差和改善板型，在现代轧机上装有液压弯辊装置。 1700 热连轧机组为了使粗轧后的轧件有更好的头尾形状，该热轧线上装有一台联合、切尾的烫剪机，该烫剪机作用是切掉轧件的“舌头”和“燕尾”，出现卡钢事故时，将轧件剪断，处理卡钢事故 ，有时也用剪切定尺，检查轧件的质量。 烫剪机使用中存在的问题，烫剪机采用发电机组供电调整困难，剪切机构的运动不见偏心套、连杆惯性太大，电气控制部分难以实现。轧件速度和检测仪器不可靠，曲柄轴承进水等问题，由于烫剪机不能正常使用，致使黑头进精轧机组造成冲击符合大，轧件的“舌头”和“燕尾”很大，有时造成过钢和卷取卡钢事故，影响产品成材率，加大废品数量。本设计的目的就是对联合烫剪机进行改进设计，保证烫剪正常剪切，这样可以引进厚度控制系统使板卷卷取整齐，提高带卷质量，以满足市场对带钢的要求。 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 剪机国内外发展 现状 要使烫剪适应轧机生产的要求和提高自动化水平，除不断改进烫剪性能外，在烫剪区还需增设有关设备与装置。 如图 示，联合烫剪区的设备布置简图要求剪切的长度小于 2 3 的距离，相应的剪切部位长度应给定。否则料头不能及时进入收集装置切掉头尾不规则区域不残存“铲头”和“鱼尾”。 1、探测器 2、联合烫剪 3、破鳞夹角辊 4、测量装置 5、脉冲发生器 6、 9、 10、测速发电机 7、主令控制器 8、自整角机 图 合烫剪机区设备布置简图 测量装置 4 位于剪前辊道的辊缝中，靠轧件和辊系表面的摩擦力带动测速发电机 6，测定轧件的速度。热金属探测器 1 位于轧件的正上方，在 A、 B、 C 三处宽度差进行扫描，以 A、 B 两处宽度差选择联合部位， B、 C 两处宽度差选择切尾部位，使剪切部位既满足轧件的要求，又尽可能减少金属消耗。 脉冲发生器 5 是为防止被切掉部分过长而设置的，它装在测量装置中。用脉冲数指示带钢通过的长度。烫剪机将以脉冲数为根据进行启动剪切。联合烫剪机 2 的测速发电机 9 和测量装置测速发电机 6 配合控制剪刃的联合速度，与破鳞夹送辊 3 的测速发电机10 配合控制切尾 速度，使剪刃在切尾时的线速度与第一架精轧机轧件入口速度相适应。主令控制器 7 用于控制剪刃位置。自整角机 8 把剪刃的实际位置反映给操作台，使操作买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 人员了解设备的运转情况。 近年来，把上述控制用电子计算机自动控制取得了明显的效果；其次，对烫剪的机械部分进行一些改进，使剪刃剪切间隙和剪刃重叠量得到提高，把运动部件的动平衡更加科学以降低动载荷。 把轴承密封进行改进，防止水进入轴承呢叨叨理想的润滑效果。传动装置设计更加合理，以减少运动负荷，以便于烫剪的启动和制动。随着烫剪机设计的完善，提高烫剪机的剪切速度，以适应轧机速度的 不断提高。 剪机的现状 剪机在车间布置和作用 可逆式粗轧机 不可逆式四辊万能轧机 精轧机 图 合烫剪区设备布置图 联合烫剪机的作用： 剪切轧件的头、尾，以便轧件顺利进行精轧机，提高带钢卷取质量，减少消耗，提高成品率。 处理轧制事故，当出现卡钢事故时，用烫剪切断，减少事故损耗。 剪机的类型和特点 用烫剪机来横向剪切运动着的轧件。人们在实践中不断改进与提高使烫剪的性能不断完善。近年来，随着轧机速度的不断提 高，提高烫剪的速度已成为人们普遍注意与研买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 究的问题，各国的烫剪设计研究工作者正在研究各类轧机用的高速烫剪及其生产过程的全部自动化，用电子计算机控制的烫剪已经用于生产。经过近百年的发展，在生产中使用的烫剪，其类型很多，目前较常用的烫剪型式有圆盘式烫剪、滚筒式烫剪、曲柄回转杠杆式烫剪、曲柄偏心式烫剪、摆动式烫剪和曲柄偏心摇杆式烫剪等，上述各类烫剪从剪刃运动轨迹来看基本上有两种，即剪刃做圆周运动和非圆周的复杂运动轨迹两种。 1 圆盘式烫剪 这种烫剪一般用在小型车间，将它安装在冷床前对轧件进行粗剪，或者安装在精轧机组 前对轧件进行联合，以保证精轧机组的轧制过程顺利进行。 圆盘式烫剪工作可靠、结构简单并可应用于轧制速度 10m/s 以上的场合，在小型车间得到较广泛的应用，它的缺点是剪切断面倾斜，但对联合影响不大。 2 滚筒式烫剪 滚筒式烫剪是应用很广泛的一种烫剪，它安装在连轧机前、后或横切机组上，用来剪切厚变小于 12 毫米的钢板或小型型钢。由于这种烫剪的刀片做简单的圆周运动，它可以剪切运动速度高达 15m/s 以上的轧件。此类烫剪由于在剪切区刀片不是做平行移动，因而在剪切厚变轧件时，轧件端面不平，故作为成品定尺烫剪以剪切小型型钢和薄 板为宜。 3 曲柄回转杠杆式烫剪 这种烫剪用于剪切较大的带材或钢坯，由于刀片垂直轧件，故可使剪切断面较为平直，在剪切钢板时可以采用斜刀刃，以便减少剪切力，这种烫剪缺点结构复杂，剪切机构运动质量较多，动力特性不好，刀片运动速度不能太快 。 4 曲柄偏心式烫剪 这种烫剪用于剪切厚度较大的钢板和钢坯，剪切轧件时刀片垂直轧件，故可使剪切断面较为平直，剪切时刀片的重叠量也能得到保证。在剪切钢板时可以采用斜刀刃。 通过改变偏心轴的偏心量，改变剪刃轨迹半径以调整剪切立尺长度。此类烫剪安装在连续钢坯轧机后面用 于剪切钢坯，也可装在连轧带钢轧机前面用于联合、切尾。 剪机研究的内容和方法 1 进行现场调研，了解烫剪机生产中存在的问题，并通过座谈收集改进方案，收集有关资料。 2 制定合理的设计方案，并画出总图。 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 3 对烫剪控制系统提出合理要求，以保证剪切的尺寸，提高成材率，减少浪费。 4 进行轴承的密封设计，防止水汽进入轴承内，以改善润滑性能，提高轴承寿命。 5 进行烫剪设计的计算和动载荷分析，以减速系统的 于启制动。 选择合理的电机类型和容载。 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 2 方案的选择与评述 案选择 利用原机架，把原剪切机曲柄连杆式改为转鼓形式，剪切速度不变，仍为 2m/s，将原烫剪机二台直流电机容量加大，采用平刃剪切方式，配备一台减速机。从许多厂家使用情况看，转鼓式联合烫剪联合、切尾使用情况比曲柄连杆式要好。传动图如 示： 1、 剪切机座 2、 联轴器 3、 减速器 4、 联轴器 5、 制动器 6、 电机 图 动系统示意图 注：本方案的工作原理是通过双电机驱动减速器，通过减速器实现转鼓转动，从而带动剪刃剪切 板材。剪刃只适用于平刃剪，不适用斜剪。 案评述 （ 1）采用双电机方便启制动，减少启动时间，以便满足剪切要求； （ 2）选用制动器以便快速停机，以便下次剪切； （ 3）减速机的目的减速，以便电机容量减少，同时大齿轮相当于飞轮作用，以便减少剪切力矩； （ 4）剪鼓轮采用双剪刃提高剪切效率，且对称布置，以便剪切鼓轮平衡 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 （ 5）采用斜齿齿轮使转鼓同步转动 。 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 3 电机的选择 切力的计算 带钢参数 : 带钢最大宽度 :1550质 :大厚度 :40 切温度 : 1000 轧件运行速度 :2m/s 剪切力计算 : Fa x K 0 2， 236 ( 70bt (262000401150 6 2 0 0 m a x 切机的扭矩计算 滚筒式联合烫剪总扭矩可按静力学方法计算 ,最大剪切总扭矩的计算公式为 : S i )(m a xm a x (买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 图 力简图 式中 :A 上 、下滚筒中心矩 A 970mm s 剪刃重合量 s 3 对应最大剪切力的剪切角 )1(c o s （ 对应最大剪切力的相对切入深度 97 0 )097 0c o s 2 5 8 1 2 4 8 0 0m a x 切时 ,转股稳定运转转速 2co H （ 式中： H 轧件运行速度 2 R 剪刃圆弧 半径 85 2 开始剪切角 R 2c o s 2 （ 000260 r 机型式及电机容量的选择 由于直流电机有优良的调速性能，调 速范围大、平滑、方便、过载能力大，可实现频繁的快速起动、制动和反转，这些特点满足联合烫剪机的要求，选用直流电机 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 系列中型直流电动机： 初选电机容量： 95502 （ 电机采用起动工作制 ,每次剪切要求的加速时间非常短 ,电动机功率几乎完全由烫剪运动质量的加速条件决定的 ,剪切力对电动机功率实际上影响不大。该剪切机为便于起、制 动，选双电机驱动，初步选 N=630n=400/1000 r/台，其性能参数见表 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 表 机性能参数 电 压 （伏） 电 流 （安） 转 速 （ r/ 工作 过载 倍数 k 切断 过载 倍数 效 率 （ ） 飞轮转 距 重 量 （ N） 600 1030 400/1000 65 95000 ,187,45,350,220,220,1 6 8 0,2 0 5 0,1 5 4 0,2 8 4 0 51 42,300,1 6 6 0,25,630 54 图 机结构尺寸 (单位 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 4 主要零件的强度计算 速机的计算 速机的传动比分配 电机功率为 630定转数为 400传动比为 年 300 工作日 ,三班制 ,每班 8 小时 (实际按 3 小时 ),寿命 10 年。 减速机采用双电机驱动，其齿轮排列形式如下： 图 动示意图 分配原则：按齿面接触强度相等，减速器具有最小的外行尺寸和较有利润滑条件的原则。 经查表并比较，取 高速级传动比 i 低速级传动比 i 速机齿轮设计 1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 （ 1）按所设计的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 （ 2）选用 8 级精度（ （ 3）材料选择 :小齿轮材料选用 34体调质处理，强度极限b=服极限s=686 曲疲劳极限 =343 面硬度 齿轮选用40质处理，齿面硬度 强度极限b=服极限s=686 曲疲劳极限 =触疲劳极限均为 820 （ 4）选小齿轮齿数 241 z ，大齿轮齿数 5 8 242 52 。 （ 5）选取螺旋角。初选螺旋角 =14。 2 按齿面接触强度设计 即： 321112 （ （ 1）确定公式内的各计算数值 试选 由图选取区域系数 Z H 。 由图查得 a， a，则 。 由表选取齿宽系数 1.1d。 由表查得材料的弹性影响系数 M Z E 。 计算小齿轮传递的转矩 0030 1055.9 （ = 0010630 3 =15041 计算应力循环次数 1 60 （ 153 0 08214 0 060 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 12 （ 9 07 查取弯曲疲劳寿命系数 由图查得， 取弯曲疲劳安全系数 S=1 得 ： 11 （ 22 1 许用接触应力 2/21 （ 2/779738 （ 2） 计算 计算小齿轮分度圆直径1计算公式得： 3 241 计算圆周速度 100060 11 t（ 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 100060 计算齿宽 b 及模数（ 11 co （ 24 14c 36/ 计算纵向重合度 （ 8.0 计算载荷系数 K 已知使用系数 1。 根据 v = s， 8 级精度，查得动载系数 K；由表查得 故 322 （ 1(22 查得 K。故载荷系数： （ 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 按实际的载