1500四连杆热锯机设计
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1500四连杆热锯机设计开题报告.doc
1500四连杆热锯机设计文献综述.doc
1500四连杆热锯机设计说明书.doc
A0-四连杆热锯机.dwg
A0-止动装置.dwg
A0-锯片轴1.dwg
A0-锯片轴2.dwg
A1-曲柄部分.dwg
A1-锯片轴部分.dwg
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摘要
热锯机是轧钢机械中一个不可缺少的部分。从分析不同锯切机的优缺点入手，参考借鉴了国内外的先进经验，并结合中国国情和实际的工作情况，我设计了1500四连杆热锯机。
本说明书对热锯机的作用、分类、结构、原理以及在大型冶金企业中的应用作了较为详细的阐述，对热锯机的工艺特性、结构特点作了比较全面的阐述，对热锯机的动作也有比较合理的设计安排，对热锯机的尺寸及强度作了比较精确的计算和校核，确保了热锯机的合理性及准确性。
最后翻译了轧钢专业机关的外文资料，完成了本次设计。
关键词 热锯机，移动式，四连杆
Abstract
The hot sawing machine takes an important part in the rolling trade.Beginning of the advantages on the four-pole-hot-sheer sawing machine,using the experience of mainland and abroad for reference, thinking ofour Chinese real status and real work conditions, a 1200 shift-modefour-pole-hot-sheer sawing machine is designed.
In this design course, there are more thorough expound to the hotsawing machine function, classify, structure, principle, employing in theheavy rolling mill. And there have had more comprehensive expound tothe hot sawing machine's technology property and structure characteristic,and more rational design and arrangement to the hot sawing machine'smotion. And also, more accurate calculate and chek to the hot sawing machinedimension and strength have been made. All these ensure the design reasonable andaccuracy.
In the end, I translated the foreign language material related to the task and finished thedesign.
Keywords the hot sawing machine, shift-mode, four bar
目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 锯切机的分类 1
1.2 热锯机的分类及用途 1
1.3 四连杆式热锯机的结构特征 4
1.4 四连杆机构的国内外研究现状 4
1.5 选题的目的及意义 7
第2章 φ1500四连杆式热锯机的技术参数 8
第3章 φ1500四连杆式热锯机结构组成及各部分工作原理 10
3.1四连杆热锯机的结构组成 10
3.2 热锯机各部分的特点、位置及作用 10
3.2.1锯座部分 10
3.2.2 锯架部分 10
3.2.3 摇杆部分 11
3.2.4 锯片轴部分 11
3.2.5 进锯部分 11
3.2.6 安全联轴器部分 11
3.2.7 轨道部分 12
3.2.8 锯片轴承稀油润滑系统 12
3.2.9干油润滑部分 12
3.3 热锯机的安装、调整和试运行 12
3.4 热锯机的操作规程 13
3.5四连杆热锯机的结构组成 14
第4章 热锯机结构、力能参数选择与确定 15
4.1 锯切机结构参数 15
4.1.1 锯片直径D的选择 15
4.1.2 锯片距中心轨道高H 15
4.1.3 锯片厚度δ的选择 16
4.1.4 距片最大行程L 16
4.2 锯齿形状和锯片材料 16
4.2.1 锯齿齿形 16
4.2.2 锯齿热处理 18
4.2.3 锯齿冷却 18
4.3 锯切机的力能参数 18
4.3.1 锯片的圆周速度 18
4.3.2 锯片的进锯速度 19
4.3.3 锯切力的计算 19
第5章 热锯机的结构设计和运动分析 23
5.1 结构分析 23
5.2 送进机构运动分析 23
5.2.1 初步判定曲柄摇杆机构 23
5.2.2 该连杆机构运动的解析法 24
第6章 电机的选择 28
6.1 选择电机应综合考虑的问题 28
6.2 进锯电机的选择 28
6.3 锯片电机的选择 29
6.4 进锯电机容量的计算 29
6.4.1 总传动比的确定 30
6.4.2 转动惯量的计算 30
6.4.3 高速时电机功率的计算 32
6.4.4 低速时电机功率的计算 32
M等效的计算 32
Md的计算 32
M的计算 32
转换的电机功率 33
第7章 锯片轴部分的设计 34
7.1 锯片轴的结构设计 34
7.2 受力分析 35
7.2.1 XZ平面受力 35
7.2.2 YZ平面受力 36
7.2.3 弯矩 36
7.2.4 合成弯矩计算 37
7.2.5 扭矩的计算 37
7.3 轴的强度校核 38
7.3.1 轴的疲劳强度校核 38
7.3.2 锯片轴的静强度计算校核 39
7.3.3 锯片轴的弯曲刚度校核 40
第8章 轴承、键、联轴器的选择与校核 41
8.1 轴承类型的选择 41
8.2 轴承的校核 41
8.2.1 轴承寿命的计算 41
8.2.2 轴承静负荷的计算 43
8.3 键的选择及强度校核 43
8.4 联轴器的选择 44
结论 47
参考文献 48
致谢 50
1.3 四连杆式热锯机的结构特征
四连杆式热锯机得名于其锯片送进方式是采用了四连杆机构（见图1—4）。锯片是由电动机8直接传动的，它们固定在锯架5的端部。电动机外面装有水帘降温。锯片轴的轴承采用稀油循环润滑，正轴承座通水冷却。送进机构的电动机12装在锯座10上，经减速机2、安全联地器1带动曲柄4摆动，从面带动锯架5前后移动，实现送进运动。合理地选择曲柄和摇杆尺寸，可以保证锯片基水上是水平移功。锯机沿轨道的横移是由横移电动机13．经二级蜗轮蜗杆横移减速机3带动行走轮9在轨道上滚动实现的。
它具有行程大、摩擦小、工作平稳可靠等优点，而且它的设备重量也比滑座式热锯机轻，是一个值得推荐的锯切机类型。
1.4 四连杆机构的国内外研究现状
（1）国内现状：
在热锯机四连杆机构的设计和分析中，基本上可以归纳为两种方法:图解计算法和解析计算法。图解计算法具有简单、明了的特点，当求解的位置较少时，往往可以满足要求，当欲求解的位置比较多时，对机构的每一个位置都要进行图解计算，势必需要很大的工作量，降低了设计工作的效率。六十年代末期以来，随着计算机的运用和普及，使用计算机进行四连杆机构的辅助设计得到了很大的发展。和图解计算法相比，解析法具有求解精确、可靠的特点。 1.5 选题的目的及意义
本课题研究的主要目的在于，通过对四连杆式热锯机的结构、工艺等进行设计，并结合国内外各种研究成果、专业资料，以期达到加深专业知识的理解、熟悉整体机械设计工序，锻炼自身，从而为走上工作岗位打下基础。
第2章 φ1500四连杆式热锯机的技术参数
本次设计的四连杆式热锯机的要求为750摄氏度时所锯切型钢的最大尺寸为 NO.28工字钢 280×122。锯切材料为低碳钢。以下为本次设计的四连杆式热锯机的技术性能：
(1)锯片直径：最大直径为Φ max=1500mm
最小直径为Φ min= 1400mm
(2) 锯片厚度：δ= 7mm
(3) 锯片圆周速度：100m / s ～120m / s
(4) 锯片最大行程：1000mm
(5) 进锯速度范围：20 ～30mm /s
(6) 退锯速度范围：30mm / s
(7) 水幕保护装置
(8) 电气设备
① 锯片电机
型号 JS114 4
功率 115kw
转速 1480r / min
电压 380v
②进锯电机
型号 J 02 22 4
功率 125kw
转速 700 /1400r / min
电压 200 / 400v
③润滑电机
型号 J 02 22 4
功率 11.5kw
转速 1410r / min
电压 220v
④行程控制器 LK 4 658/1
⑤瞬时行程控制开关 JLXK111
(9) 制动装置夹具的应力为98000N
(10) 气缸的压力为 P=490N
8.4 联轴器的选择
目前，常用联轴器已经标准化或系列化，一般情况下，可以根据主从动机械传动特点和一定的使用范围，充分把握住传动系统的要求，才能使联轴器处于最佳工作状态。正确选择联轴器考虑的因素很多，如本体结构，几何尺寸，特性参数，传动系统的动力特性，载荷情况，安装维护要求，使用寿命，价格等。现就设计或选择联轴器的型式需要考虑的因素分述如下：
1、联轴器的传递载荷：
金属联轴器传递载荷能力高于非金属联轴器。联轴器的缓冲，减振性能主要与其本身的刚度和阻尼有关。在相同转矩的条件下，联轴器两轴对转角大，说明联轴器的刚度低，减振性能好。联轴器在传递不稳定的转矩过程中，弹性元件的弹性变形随着转矩改变而改变，导致弹性元件间相对运动的接触表面上产生摩擦，需用油或油脂润滑。
2、联轴器的转速：
联轴器的转速高，外缘离心力大，导致材料破坏，磨损增加润滑恶化。因此，每种形式的联轴器都有各自的限制最高转速或外缘线速度，选用时不得超过。在高速下工作时，应选择各种转速下都能稳定工作的联轴器。联轴器接两轴相对位移，由于制造和安装误差，运转中轴承磨损和基础下沉，工作时受载变形和热变形等各种原因，联轴器所连接的两轴会产生相对位移。如果引起两轴相对位移因素较少，且相对位移量又很少时，可选用刚性联轴器，反之，当所联两轴相对位移量较大时，可以选用无弹性元件的挠性联轴器或有弹性元件性联轴器。若连接的两轴不再同一直线时，可选用反向联轴器。
3、联轴器的传动精度：
对于精密传动和伺服传动，要求联轴器所连两轴具有同步传动，不能滞后，包括瞬间启动和启动时均需同步。对于无弹性元件和弹性元件联轴器，由于零件之间存在间隙或因弹性元件扭转强度较低，在启动，逆转或变速时，常造成从动轴与主动轴不能同步转动，存在一定空程或滞后量。
显然，这种形式的联轴器降低了传动精度，影响工作机械的使用性能。因此，对于传动精度要求高的传动装置应选用刚性联轴器。
对于联轴器的加工，安装，使用和维护是在满足性能要求的前提下，应选用制造性能好，安装方便，调整容易，维护简单的联轴器，联轴器的外形尺寸要适合机器安装的要求，尤其是空间较小拆装不便的场合。对于不便于移动的机组，尽可能选用拆装检修和更换主从动轮上的易损件时不需沿轴向移动的联轴器。通常，金属弹性元件比非金属弹性元件的联轴器耐久。对于立式传动的机械，为了便于拆装，宜用夹壳联轴器或橡胶块联轴器。结论
本论文对四连杆式热锯机进行了设计，详细地阐述了热锯机的作用、分类、结构、原理以及在大型冶金企业中的应用，主要设计了四连杆式热锯机的锯切机构、送进机构以及横移机构，完成的任务如下：
（1） 对热锯机结构参数、力能参数的选择与确定；
（2） 对热锯机的结构设计和运动分析；
（3） 对电机的选择；
（4） 对锯片轴部分进行设计；
（5） 对轴承、键、联轴器的选择与校核；
（6） 完成总装图（A0）、锯片轴部分（A1）、曲柄部分（A1）、止
动装置（A1）以及锯片轴零件图（A1）的绘制；
（7） 对与热锯机相关的外文进行了翻译。
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