题目：飞剪机夹送装置.ppt

题目：飞剪机夹送装置的设计,学生: 杨永华 班级：08机自本三,本次设计给定参数条件 棒材材质：合金钢、优质碳素钢、弹簧钢等 工作速度：2m/s-16m/s 棒材直径：16mm-50mm 剪切长度：2500mm 剪切温度：850 8小时工作制，一天两班，一年工作300天,飞剪机设备外形图,夹送辊设备外形图,按其机体结构和剪切形式不同分为，曲柄连杆式飞剪机、摆式飞剪机、滚筒式飞剪机、圆盘式飞剪机，根据本次设计给的条件选择曲柄连杆式飞剪机。 按工作方式又可分为连续式飞剪机、起停式飞剪机和连续起停复合式飞剪机， 这次设计选择了启停式飞剪机。,飞剪机分类,飞剪机夹送辊设计,剪切前后夹送装置均由夹送辊 、支架、传动 系统组成。,夹送装置的结构简图,在夹送辊的设计中，应该合理地确定夹送辊 的速度、夹送力、电机功率.这样才能使夹送辊结构合理、性能优良。 初步选择辊子的直径D为200mm,宽度B为100mm，材质为铸钢，其密度为7.85g/cm3。,夹送辊参数的确定,夹送辊速度的确定,位于精轧机座之后，飞剪之前的夹送辊的线速度Vt理论上应与轧制速度Vz一致，但由于夹送辊输送的是成品轧件，应避免轧件尺寸发生变化或弯曲，所以应使夹送辊与末架轧机间的钢材形成张力。故实际上Vt要比轧制速度才高。 即 Vt= Vt 1 但不能取得太大，否则将使夹送辊电机所需功率增大，而且有可能使轧件产生塑性变形。 位于飞剪之后的夹送辊的速度应高于飞剪前的夹送辊的速度。目的是在剪切时使钢材不产生自由活套，防止钢材在飞剪处振动，甚至造成缠剪事故，同时也为了防止钢材在剪切后产生追尾。考虑到以上因素，本设计取飞剪前夹送辊速度Vt=1.02Vz.。 所以夹送辊速度 Vt=1.02 X 2=2.04 m/s,工作速度Vt与辊子直径D（mm）、 辊子轴转速nw的关系为 Vt=3.14Dnw/60x1000 m/s 2.04=3.14x200xnw/60x1000 得 nw=195r/min,夹送力及功率的计算,图2-4为夹送辊工作时力的平衡图。夹送力F应使夹送辊产生的摩擦力与张紧力及轧件前进的摩擦阻力相平衡.即 F=(P-G)f=F0+Qf 式中 P是汽缸的压力 G是下辊重量 f是摩擦系数 Q轧件重量 Q=AL A是轧件横截面积 是轧件密度 由下文计算F0=19607N F=T+Qf 则张力T=19607-1.9=19605 N 由(P-G)f=F 得 P=196176N TF=19600N A=R2 则压强为F/A=2.5MPa. 由GB/T 2346-1988 选择气缸参数：内径50mm,公称压力为2.5MPa.,电动机的选择,电动机选择应该综合考虑多方面问题。,选择电动机的类型,YRZ系列为绕线转子电动机，YZ系列为笼型转子电动机。冶金及起重电动机大多采用YRZ系列电动机。由于本次设计为启停式飞剪，电机需要频繁启动，所以，本设计选用YRZ系列电动机。,选择电动机的功率,所需电动机的功率为 上两式中Pd为为工作机实际需要的电动机输出功率，KW；Pw为工作机需要的输入功率，KW；为电动机至工作机之间传动装置的总效率；w为工作机的效率。 在本次设计中经计算夹送力F=19600N,辊子速度为2.04m/s，工作机效率0.96，则工作机所需要输入的功率为26.8KW,因此，电动机功率选择30KW.,电动机转速的选择,电动机的转速越高，磁极越少，尺寸重量越小，价格也越低 。 本设计根据初步计算传动辊子的大小初选电动机转速为579r/min。因此电动机的型号为YZR280S-10，额定功率30KW，满载转速579r/min。,计算传动比,由电动机的满载转速nm和工作机主轴转速nw可确定传动装置应有的总传动为 i=nm/nw i=579/195=2.97 由于减速的范围较小，所以选用一级减速V带传动。,V带传动设计计算,确定计算功率,Pca=KAP Pca=1.1x30=33KW,选择V带的类型,根据计算功率和小带轮的转速，从图8-11选取普通V带带型C型 。,带轮基准直径的确定 并验算带速,根据带型C，参考表8-6和表8-8确定小带轮的基准直径， 取dd1=200mm. 由dd2=ixdd1计算 dd2=3.14x200x579/60x1000=594mm 根据表8-8圆整为600mm. V=6.06m/s,初定中心距a0,0.7（dd1+ dd2） a0 2(dd1+ dd2) 555.8mm a0 1588mm 初选中心距a0=560mm 计算相应的带长Ld0 Ld0=2a0+3.14/2（dd1+ dd2）+（dd1-dd2）2/4 a0 Ld0=2435.88mm 带的基准长度Ld根据Ld0由表8-2取Ld=2500mm,计算中心距a及其变动范围,传动的实际中心距近似为 aa0+(Ld - Ld0)/2 a592mm amin= 554mm amax =667mm,验算小带轮上的包角,1180- （dd2- dd1）x 57.3/a 90 1141.86。90。,确定带的根数Z,Z= KAP/(P0+P0)KKL Z=6.25 取带的根数为Z=6,确定带的初拉力F0 由式（8-6），并计入离心力和包角的影响，可得单根V带所需的最小初拉力为 （F0）min=500x(2.5-K) Pca/KZV +q V2 （F0）min= 605.7N 由式（8-4） 有效拉力Fe与带传动所传递的功率P的关系为 P=FeV/1000 则 Fe=4950.5N 对于新安装的V带，初拉力F0应为1.5（F0）min=908.55N,安装时，应保证初拉力大于上述值，但也不应过大。 采用图8-12所示方法，可测得初拉力F0 Sin1.8。F0=G 由表8-9查的G可取40N 则 F0=1273.89N,带传动的压轴力Fp 为了设计带轮轴的轴承，需要计算带传动作用在轴上的压轴力Fp Fp=2ZF0sin(/2)=19265.03N,大带轮的设计,带轮的材料选用HT150，带轮的结构形式 选用椭圆轮辐式，轴的直径d根据轴的设计可定为65mm。 dh=(1.8-2)d=1.9x65=123.5mm h1=95mm a1=0.4 h1=38mm f1=0.2xh1=19 h2=0.8 h1=76mm a2=0.8 a1=30.4mm B=200mm,大带轮结构图,小带轮的设计,小带轮的材料同样选用HT150，由于小带轮所安装的轴与电动机轴用联轴器联接，根据要求选用联轴器为YL8，其从动端轴孔直径为32mm,从而选择带轮上轴孔直径为40mm.则 dh=1.9x40=76mm h1=64mm a1=0.4 h1= 25.6mm f1=0.2xh1= 5.12mm h2=0.8 h1=51.2mm a2=0.8 a1=20.48mm B=200mm,传动齿轮和轴结构设计,按照齿轮的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动；运输机为一般工作机器，运输速度不高，故选用7级精度（GB 1009588）；由表（10-1）选择齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为80HBS；选齿轮齿数为30。,按齿面接触强度设计 由设计计算公式(10-9a)进行试算，即,dt 221.46mm,按实际得载荷系数校正所算的得分度圆直径，由式10-10a得 d = 232mm 模数 m=d/z=232/30=7.73mm,按齿根弯曲强度设计,弯曲强度得设计公式为 m32KT YFaYSa/dZ2F 将各数值带如上式计算m值 m3.96mm 取标准模数4mm,对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算得模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于弯曲强度决定齿轮模数，齿面接触疲劳强度决定着齿轮直径得大小 所以模数取3.96，并圆整成就近的标准模数值4mm，分度圆直径取d=232mm，算出小齿轮齿数 z=d/m=232/4=58,几何尺寸计算,分度圆直径 d = zm=58x4=232mm 中心距 a = 232mm 齿轮宽度 b = b =d d