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机械毕业设计全套

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JX01-157@摆动剪切机构设计毕业设计,机械毕业设计全套

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第 I 页 摆动剪切机构设计 摘要 摆动剪切机是安装在型钢热连机前，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，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。该摆动剪作为加热炉前的方坯切头飞剪 。 关键词 ：剪切机，摆动，主传动 nts 第 II 页 A Design of Swing Scissors Abstract Swing scissors is installed before the sharp steel of hot continuous rolling mills, which is used to cut the head and end of the steel and deal with the jamming of the steels.With the development of the national economy, the request of the sharp steelss quality is higher than before. In the thesis, the cutting of the head of the swing scissors is researched, and makes some improvments of partial strcture. First, the thesis has discussed the position of the rolling mill of sharp steel in the national economy, and makes the general instruction for 300/500 unit plane arrangement. Next, introducing the structural characteristic of the swing cutting and the method and content of the research .According to exising equipment condition, analysing the exist problem in equipment production, the strcture of the major parts are reasonable to choosed. Then,according to the primitive parameter of the unit, I primarily choose the capacity of the main motor, and make the heat examination and overload examination, choose if satisfying the requirement, otherwise choose again until the examination is satisfyed. I make the strength examination for major element. As to gears, I make the strength calulation; as to crank, I caculated the curving stress and the crooked synthesis stress, examinationing the dangerous cross section, as well as the improment of the damages of the slide and the method of lubrication. Finally I caculated the economy appraisal and the reliablity of swing scissors. Through the work of this thesis, swing scissors should certain raise in service life and product quality theoretically, but need the unceasing improvement in practice. Key-word: scissors, swing, main drive nts 第 I 页 目录 1 绪论 . 1 1.1 课题选择的背景和目的 . 1 1.2 热轧型钢轧机的国内外发展趋势 . 1 1.2.1 轧机布置向半连续化或全连续化发展 . 2 1.2.2 轧制工艺改革出现了切分轧制、热轧冷拔 . 2 1.2.3 轧机结构改造 提高轧制速度 . 2 1.2.4 加热炉控制 . 2 1.2.5 冷却工艺改造 . 2 1.3 剪切机的种类和用途 . 2 1.3.1 摆动式剪切机 . 2 1.3.2 滚动式飞剪 . 2 1.3.3 曲柄偏心式飞剪 . 3 1.4 摆动剪研究的内容和方法 . 3 1.4.1 摆动剪在型钢连续机组布置和作用 . 3 1.4.2 型钢热连轧机的生产工艺 . 3 1.4.3 摆动剪的结构特点和研究的内容与方法 . 4 2 摆动剪设计方案的选择和评述 . 5 2.1 摆动式剪切机设计方案的选择 . 5 2.1.1 摆动式剪切机传动简图 . 5 2.1.2 摆动剪的剪切过程 . 5 2.2 摆动剪设计方案评述 . 5 2.2.1 减小摆角 . 6 2.2.2 增加许用摆角 . 6 3 剪 切力的计算 . 8 3.1 剪切速度和剪切力 . 8 3.1.1 摆动剪设计参数 . 8 3.1.2 剪切机构主要参数的确定 . 8 3.1.3 剪切速度的确定 . 9 3.1.4 剪切力的计算 . 11 3.2 剪切力矩的计算 . 12 4 电机型号及容量的选择 . 14 5 主要零件的强度计算 . 16 5.1 齿轮的强度计算 . 16 5.1.1 按齿面接触强度设计 . 16 5.1.2 计算 . 17 5.1.3 按齿根弯曲强度设计 . 18 5.1.4 几何尺寸计算 . 19 5.2 曲轴的强度计算 . 19 5.2.1 曲轴的尺寸和材料性能 . 19 5.2.2 曲轴的强度校核 . 20 5.3 切向键的计算 . 21 nts 第 II 页 5.4 滑块损坏的改进设计 . 23 6 试车方法和对控制系统的要求 . 24 6.1 试车要求 . 24 6.2 维护规程 . 24 7 设备的可靠性及经济分析 . 25 专题 润滑方法选择的探讨 . 26 1 摩擦和润滑的概念 . 26 2 液体润滑和半固体润滑 比较 . 27 3 剪切机设备润滑方法 . 27 结论 . 29 致谢 . 30 参考文献 . 31 附录 . 错误 !未定义书签。 nts 第 1 页 1 绪论 1.1 课题选择的背景和目的 摆动剪切机是安装在型钢热连 轧 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 、自动化、智能化 。用新技术更新改造的旧轧 机可以少花钱多 办 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钢厂小 型 钢连轧车间，采用第一炼钢厂的连铸坯，断面 300 300mm 长 20m。 生产 90 90mm和 60 60mm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 箱孔型系统，而 500型钢热连轧 机 组 则 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 的 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。通过分析局部看总体 的方法， 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。 1.2 热轧型钢轧机的国内外发展趋势 大 型 中型型钢生产，大型轧机轧辊名义直径在 500 750毫米 ,中型轧机名义直径在350 650毫米 .轨梁轧机在 750 900mm。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 少 量的方、园 坯 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 ，除少量 采 用专业化轧机采用连续式外 ， 大部分 属于 小批量生产。世界各国型钢的生产占钢材比 例 各 有 不同，工业发达的国家型钢 所 占钢材比 例 小，发展中国家型钢占钢材比 例 大，型钢生产的总趋势是比 例越来越大， 其产量和品种 也 逐年增加。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。 nts 第 2 页 1.2.1 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次轧件，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 较高 。 1.2.2 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 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面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。 1.2.3 轧机结构改造 提高轧制速度 1四辊万能 轧机生产 “ H”断面、“ T” 断面型钢。 2 中小型普遍采用预应力及短应力 回 线轧机， 其特点是 结构紧凑，减少 了 调整 量和工艺 流 程， 有效地 提高轧制精度。 1.2.4 加热炉控制 加热炉采用 实时监控 及计算机自动 控 温 、控 压 技术， 满足节约燃料，加热均匀，控制方便的要求。 1.2.5 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，元素测量等，型钢轧机逐渐向专业化 ，多品种以及向半连轧和全连续化方向发展。 1.3 剪切机的种类和用途 型钢剪切机主要有三种类型 ：摆 式剪切机、滚动式飞剪、曲柄偏心式飞剪。 1.3.1 摆动式剪切机 安 装在连轧机的前面， 主要 用于剪切头 、切 尾和卡事故处理。 1.3.2 滚动式飞剪 主要剪切小型钢，作为切头飞剪，可剪切厚度不大于 45mm，速度 不高于 15m/s 的nts 第 3 页 轧件。 1.3.3 曲柄偏心式飞剪 这类飞剪装设在连续型钢轧机后面 ，主要作 定尺 剪来用 。 1.4 摆动剪研究的内容和方法 1.4.1 摆动剪在型钢连续机组布置和作用 1机组平面布置 机组平面布置图如图 1.1所示 1、 90 度翻钢机 ； 2、摆动剪 ； 3、 45 度翻钢机 ； 4、飞剪 。 图 1.1 300/500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，切尾为了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。 1.4.2 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 -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方案，使得厂房 建设 费用变nts 第 4 页 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 定 尺 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。 1.4.3 摆动剪的结构特点和研究的内容与方法 1摆动剪切机采用双曲柄机构，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 切机对 启动 、制动 和自动控制 的要求 。 6对传动副提出润滑方法和润滑剂品种 选择方案 。 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。 nts 第 5 页 2 摆动剪设计方案的选择和评述 2.1 摆动式 剪切 机设计方案的选择 2.1.1 摆动式剪切机 传 动简图 摆动式飞剪传动简图 如图 2.1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 2.1 摆动式飞剪传动简图 2.1.2 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 到 剪切机 位置进行剪切。因此剪切机构 在作剪切运动的同时还要求作 摆动 运动 ， 摆动方向要求与轧件运动方向相同，此时滑块 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 构 复位，完成一次剪切 。剪切机采用启动工作制，剪切机构选 用双曲柄机构 。 2.2 摆动剪 设计 方案评述 由摆动式飞剪传动简图可知，采用单电机驱动， 选 用飞轮力矩 小 的电机，以便起制动， 选用联轴节制动器以便电机快速停止， 传动 系统 则选用二级齿轮带动曲柄转动。 曲柄连杆剪切机构，结构简单 、紧凑 。为保证摆杆复位采用复位弹簧，防止复位冲击。曲nts 第 6 页 柄采用滚动轴承。 为解决滑道磨损问题，提出两种办法进行讨论： 第一是减小摆角。 因轧件剪切时间一定即轧件移动距离一定，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 方法 。 2.2.1 减小摆角 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。 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。 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。 2.2.2 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 的 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。 通过以上讨论， 决定采用该方案。 机构简图如图 2.2所示 。 nts 第 7 页 L2LCB tAL3E1E22 1 0图 2.2 机构简图 nts 第 8 页 3 剪切力的计算 3.1 剪切速度和剪切力 3.1.1 摆动剪设计参数 轧件运行速度 1.5m/s 轧件尺寸 136 136mm 材质 #20 剪切温度 950oc 3.1.2 剪切机构主要参数的确定 1剪 切行程 1HH (3.1) 式中： 1 = h + 5 0 -7 0 H h 被剪切钢坯断面高度， mm 上、下刀片重合量 ， mm 为避免钢坯划伤下剪刃的预留量 ， mm 为避免个别有翘头的钢坯划伤上剪刃的预留量， mm h=140mm； =10mm； =10mm； =0mm H=200+10+10=220mm 2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 ： 1E 60 mm ； 2E 50mm； H/2 110mm； 2L 600mm； 3L 550mm； 4L 108mm 其它尺寸 见 图 2.2 所示 3剪切机构 自由 度 参照 图 3.1， 计算 机构 自由 度 32LHW n P P 3 6 2 8 0 2 nts 第 9 页 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。 3.1.3 剪切速度的确定 1不摆动剪切时的剪切速度 u X BCL 2 s i n ( ) c o s ( ) ( ) s i nL ttt t g t (3.2) sin 122EEL sin( )t (3.3) 122EEL cos( ) cost (3.4) 开始剪切时： 1 ； 1tt 490BCXL 2 s i n ( )s i nBC tLL t2轧件运动时的剪切速度 2s i n ( ) c o s ( ) ( ) ( ) ()s i n ( )BCttt g tu X L Lt (3.5) 2s i n ( )s i n ( )BCtLL t 2 2 1 1 2 12( s i n s i n ) ( ) / ( s i n s i n )t a n 1 1 9 5 c o s 1 1 9 5V t E t t V t t E t tEt 2 2c o s 11 1 9 5 1V E t tg 122s i n s i n ( )EE tL 122c o s ( )() c o sEE tL 式中 轧件运行速度 ； mm/s nts 第 10 页 2t 剪切时间 ； 2t t 1t X BCL 490 剪刃接触轧件开始剪切，轧件高度 0h 180mm 开始剪切剪切行程 220 181 39mm 切入深度 Z X 39 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 见下页 表 3.1中 。 3计算曲柄转速，剪切时间 30Vn R ； V 209.9mm/s R 1E 2E 110mm 表 3.1 计算数据统计表 曲柄转角t （ 0 ） 剪刃行程坐标长度 BCL（ mm） 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 （ %） 20 495 5 58.7 0 0 40 511 21 114.4 0 0 54 529 39 148.2 0 0 65 545 55 173.2 16 8.8 75 565 72 190.6 33 18 85 580 90 203.2 51 28 95 599 109 209.9 70 39 105 619 129 209.9 90 50 115 656 166 187.9 127 70 135 672 182 165.8 143 80 150 693 203 120.1 164 91 160 702 212 83.0 173 96 nts 第 11 页 n 3 0 2 0 9 .9 1 8 .2110 Hn 18r min 开始剪切时间 154180 0 . 53 6 6 1 830H Ht ttsn n 01 54 剪切完成时间 t = 180 1.76 18 s； 0180 剪切时间 2t = 1tt =1.7-0.5=1.2s 3.1.4 剪切力的计算 1.最大剪切力的计算 m a x m a x 0 00 . 6t b tP K F K F (3.6) 0F 剪切原始面积 0F =136 136 2mm maxt 剪切深度最大单位剪切抗力，由文献 6， 259查表 45， maxt =48Mpa bt 剪切温度强变限，由文献 6， 265查表 8.3， t=950， 950b =80Mpa K 剪刃磨钝系数由文献 6， 262,中型剪 K=1.2 maxP max 0tKF1.2 48 136 136 2.不同剪切位置的剪切力 P = 10tKF (3.7) t 剪切位置单位剪切抗力 1K 宽变变化系数 ， 00bn 确定 取 1K =1 t = 065 ； 8.8% ； t =28Mpa nts 第 12 页 P =1 28 136 136=518KN 3.2 剪切力矩的计算 偏心轴上静力矩 j p f k o nM M M M (3.8) 式中 : pM 剪切力矩 p p pM M M 下上 pM上 上剪刃剪切力矩 pM上 = 2c o s s i nP E t （ ） 其他计算见 下页 表 3.2。 表 3.2数据统计表 曲柄转角 t （ 0 ） 相对切入深度 （ %） 单位剪切阻力 t（ Mpa） 剪切力 P （ KN） 65 8.8 28 517.89 75 18 35 647.36 85 28 43 795.33 95 39 48 887.81 105 50 46 850.82 115 70 41 758.34 135 80 38 702.85 150 91 28 517.89 160 96 18 332.93 pM下 下剪刃剪切力矩 pM下 = 1 sinPE t (3.9) fM 摩擦力矩 nts 第 13 页 fM = 12P E E （ ） (3.10) 摩擦系数 启动工作制 0konM 计算结果 见 表 3.3 表 3.3 数据统计表 曲柄转角 t（ 0 ） 剪切力 P（ KN） pM上 Nm（ ） pM下 Nm（ ） fM Nm（ ） jM Nm（ ） 65 517.89 2.1 410 2.8 410 2.8 410 7.7 410 75 647.36 2.9 410 3.8 410 3.6 410 10.3 410 85 795.33 3.8 410 4.8 410 4.4 410 13 410 95 887.81 4.4 410 5.3 410 4.9 410 14.6 410 105 850.82 4.2 410 4.9 410 4.7 410 13.8 410 115 758.34 3.6 410 4.1 410 4.2 410 11.9 410 135 702.85 2.8 410 3.0 410 3.9 410 9.7 410 150 517.89 1.5 410 1.6 410 2.9 410 6.0 410 160 332.93 0.7 410 0.7 410 1.8 410 3.2 410 nts 第 14 页 4 电机型号及容量的选择 选择电动机需要综合考虑以下问题 : 1. 根据机械的负载和生产工艺对电动机 的启动，制动，反转，调速等要求，选择电动机类型。 2. 根据负载转矩，速度变化范围和启动频繁程度等要求，考虑电动机的升温限制，过载能力和启动转矩，选择电动机容量，并确定冷却通风方式。所选电动机容量应留有余量，负载率一般 0.8 0.9。过大的备用容量会使电动机效率降低，对于感应电动机，其功率因数将变坏，并使按电动机最大扭矩校验强度的机械造价提高。 3. 根据使用场合的条件，如温度，湿度，灰尘，雨水，瓦斯以及腐蚀和易爆气体等考虑必要的保护方式，选择电动机的结构形式。 4. 根据企业的电网电压标准和对功率因数的要 求，确定电动机的电压等级类型。 5. 根据生产机械的最高转速和对电力传动调速系统的过度过程性能的要求，以及机械减速机构的复杂情况程度，选择电动机额定转速。 结合工厂需要，考虑到车间环境，工作特点，并 参考其 它剪切机的 电机选择， 查 电机 手册，确定 初 选 他励式 ZD2-131-1B 型 电机 。 其 主要参数如下： 表 4.1 ZD2-131-1B 型电机主要参数 型号 功率(KW) 电压(V) 电流(A) 转速(r/min) 过载倍数 效率 励磁功率(KW) 转动惯量(kg/m2) 工作 切断 基速 高速 基速高速 ZD2-131-1B 125 440 326 320/1200 2.5/1.6 2.75/2.0 87.2 3.1 23.4 N=100 KW rn 5 0 0 1 0 0 0 m i n 2 .5 2 .7 5K 电机的功率 m a x30jHMnN K WK （ 4.1） maxjM 曲柄最大静力矩 KN m nts 第 15 页 Hn 曲柄转速 18 m inH rn K 电机过载系数 查电机手册 erNN 584 m iner rn 速比 584 3218erHni n nts 第 16 页 5 主要零件的强度计算 5.1 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 10-1选择小齿轮为 40 rC （调质），硬度为 260HBS，大齿轮材料为 40 nZG M （ 调质）硬度为 200HBS，二者材料硬度差为 60HBS 选小齿轮齿数 1Z =18，大齿轮齿数 2Z =u =5 18=90 5.1.1 按齿面接触强度设计 由文献 7， 200设计计算公 式（ 10-9a）进行试算，即 ： 213112 . 3 2 t EtdHKT Zudu (5.1) 确定公式内的各计算数值 1.试选载荷系数 tK =2.7； 2.计算小齿轮传递的转矩 1T =95.5 510 1P /1n =95.5 510 100/90=1.06 710 ； 3.由文献 7， 201表 10-7选取齿宽系数 d =1； 4.由文献 7， 198表 10-6查得材料的弹性影 响系数 EZ =189.8Mpa； 5.由文献 7， 207图 10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 lim1H =600Mpa 大齿轮的接触疲劳强度极限 lim2H =540Mpa； 6.计算应力循环次数 1N =601n j hL =60 90 1 2 8 300 15=3.89 810 2N = 1N /5=7.78 710 ； 7.由文献 7， 203图 10-19查得接触疲劳寿命系数 1HNK =0.95； 2HNK =0.91； 8.计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S=1，由文献 7， 202 式（ 10-12）得 ： nts 第 17 页 1H = 1 lim1HN HK S =0.95 600Mpa=570MPa 2H = 2 lim 2HN HK S =0.91 540Mpa=506Mpa 5.1.2 计算 1.试算小齿轮分度圆直径 1td ,带入 H 中较小的值 213112 . 3 2 t EtdHKT Zudu = 273 2 . 7 1 . 0 6 1 0 6 1 8 9 . 82 . 3 2 1 5 5 0 6 =400mm 2.计算圆周速度 V V= 1160 1000tdn= 1 1860 1000td m/s=0.4m/s 3.计算齿厚 b b= 1dtd =400mm 4.计算齿厚与齿高之比 b/h 模数 tm = 11/tdZ=17 齿高 h=2.25 tm =37.5mm b/h=10.67 5.计算载荷系数 根据 V=0.4m/s， 8 级精度，由文献 7， 192图 10-8查得动载系数 VK =1.10； 直齿轮，假设 VtKF/b 100N/mm。由文献 7， 193表 10-3查得 HFKK =1.2； 由文献 7， 190表 10-2查得使用系数 AK =1； 由文献 7， 194表 10-4查得 8级精度，小齿轮相对支承非对称布置时。 2 3 31 . 1 5 0 . 1 8 0 . 3 1 1 0 1 . 1 5 0 . 1 8 1 0 . 3 1 1 0 4 0 0HdKb =1.53 由 b/h=10.67， HK =1.53由文献 7， 195查图 10-13得 FK =1.35； 故载荷系数 1 1 . 1 2 1 . 2 1 . 5 3 2 . 0 6A V H HK K K K K 6.按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径，得 ： nts 第 18 页 311t tKdd K=650 3 2.06 2.7 mm=395.87mm 7.计算模数 m m=1tdZ =359.7818 =19.98 5.1.3 按齿根弯曲强度设计 由文献 7， 198式（ 10-5）得弯曲强度的计算公式为 13 212 F a S adFYYKTmZ (5.2) 1.确定公式内的各计算数值 （ 1 ）由文献 7， 204图 10-20c查得 ： 小齿轮的弯曲疲劳强度极限 1FE =500Mpa； 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 2FE =380Mpa； （ 2 ）由文献 7， 202图 10-18查得弯曲疲劳系数 1FNK =0.90， 2FNK =0.97； （ 3 ） 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，得 ： 1F = 11 0 . 9 0 5 0 0 摘要 摆动剪切机是安装在型钢热连机前，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，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。该摆动剪作为加热炉前的方坯切头飞剪 。 关键词 ：剪切机，摆动，主传动 ntsA Design of Swing Scissors Abstract Swing scissors is installed before the sharp steel of hot continuous rolling mills, which is used to cut the head and end of the steel and deal with the jamming of the steels.With the development of the national economy, the request of the sharp steelss quality is higher than before. In the thesis, the cutting of the head of the swing scissors is researched, and makes some improvments of partial strcture. First, the thesis has discussed the position of the rolling mill of sharp steel in the national economy, and makes the general instruction for 300/500 unit plane arrangement. Next, introducing the structural characteristic of the swing cutting and the method and content of the research .According to exising equipment condition, analysing the exist problem in equipment production, the strcture of the major parts are reasonable to choosed. Then,according to the primitive parameter of the unit, I primarily choose the capacity of the main motor, and make the heat examination and overload examination, choose if satisfying the requirement, otherwise choose again u