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圆弧剪刃滚切式钢板剪切机设计【新式钢板剪切设备】【优秀机械全套课程毕业设计含8张CAD图纸+带外文翻译+52页加正文16400字】

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圆弧剪刃滚切式钢板剪切机设计【新式钢板剪切设备】【优秀机械全套课程毕业设计含8张CAD图纸+带外文翻译+52页加正文16400字】

【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】

上刀架机构.dwg

压紧装置.dwg

圆弧剪刃滚切式钢板剪切机设计.doc

平衡机构.dwg

总装配图1.dwg

曲轴装置.dwg

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英文.docx

装配图2.dwg

装配图3.dwg

齿轮.dwg

圆弧剪刃滚切式钢板剪切机设计

摘要

圆弧剪刃滚切式钢板剪切机是一种新式钢板剪切设备,它是中厚钢板精整工序中的重要设备,保证剪切机正常工作队提高板材生产线的产量有重要意义。随着我国中厚钢板年产量的不断增加,现在中厚板轧钢厂对钢板质量、品种、产量的要求也随之提高。圆弧剪刃滚切式钢板剪切机在整个剪切范围内刀片重叠量不变,剪切变形区小,被剪切板材不易弯曲变形,毛刺少,剪切质量高,并且,滚切式剪切机运动的上刀片与被剪板材之间只产生很小的相对运动,刀片磨损较小,特别适合于中厚板的切边、切定尺和纵向部分。本次设计的圆弧剪刃滚切式钢板剪切机用于定尺剪切最大厚度为40mm的钢板,要求剪切机结构合理、工作可靠、剪切质量高。此次设计内容主要是圆弧剪刃滚切式钢板剪切机的设计,设计内容主要包括剪切机总体方案设计、工作原理与基本机构等的确定、滚切剪主要参数的计算、电动机容量选择和减速器的设计、主要零件的设计与校核、润滑方式的选择以及图纸的绘制等。计算得其最大剪切力为8.5MN,剪切次数18次/分,上刀架最大行程162mm,电动机功率355kW,额定转速987r/min。机架采用闭式机架。

关键词:滚切剪;圆弧剪刃;剪切力

The Design of steel plate shearing machine with circular blade and scrolling shear mode

Abstract

The design of steel plate shearing machine with circular blade and scrolling shear mode is a new plate shearing machine, which is the important equipment of medium and heavy plate finishing processes, play an important part in ensuring shearing machines working normally to improve the output of sheet productions. With the increased annual output of medium and heavy plate, the requirements of quality, variety, output of medium and heavy plate rolling mill are much higher than before. The blade of hearing machine with roller blade cutting steel plate is with the same overlap quantity during the whole range of shearing, with small shearing deformation zone, not easy to deform for the sheared plates, with small burrs, high quality of shearing, besides, the blade and sheared  plate move only a little on the roller blade cutting steel plate machine, also with small blade wear which is particularly suited to the edge of plate, shearing ruler and vertical parts. The designed shearing machine with roller blade cutting steel plate is used with fixed 40mm shearing plate length, which required the frame of machine to be reasonable, reliable and with high quality of shearing. The design of the main content is circular blade cutting plate shearing machine design, design content mainly includes shear machine overall design, working principle and basic institutions, roll-cut calculation, main parameters of shear capacity motor reducer design, selection and design of the main parts and checking, lubrication and the choice of rendering drawings etc. Calculated the maximum shear stress 8.5MN, shearing time 18 times/min, the biggest distance on the knife rest 162mm, motor power 355KW, rated speed 987r/min. Closed-rack is adopted.

KEY WORDS: rolls cuts, circular blade, shearing stress

目录

1.绪论 1

1.1 选题背景及目的 1

1.2 滚切剪的发展趋势 3

2 设计方案的选择和分析 4

3 滚切剪的设计 6

3.1 滚切剪的工作原理 6

3.2滚切剪的基本机构 7

3.3 剪切理论 11

3.3.1 轧件剪切过程分析 11

3.3.2 金属机械性能对剪切抗力的影响 12

3.4 滚切剪主要参数的计算 12

3.4.1 设计基本要求 12

3.4.2 最大剪切力 13

3.4.3额定剪切力 13

3.4.4 剪切功 14

3.4.5 上剪刃圆弧半径 14

3.4.6 上刀架最大行程 15

3.5 电动机容量的选择 16

3.6 减速器的设计 18

3.7 主要零件的设计与校核 18

3.7.1齿轮的设计与校核 19

3.7.2 齿轮轴的校核 24

3.7.3 轴承的选择与校核 29

3.7.4 曲轴的设计与校核 30

3.7.5 联轴器的选择与校核 35

3.7.6 键的校核 36

4 影响剪切效率和质量的因素分析 38

4.1 影响剪切效率的因素 38

4.2 影响剪切质量的因素 38

5 润滑方法的选择 39

5.1 润滑的作用 39

5.2 润滑方法 39

5.3 润滑脂的特点和注意事项 40

5.4 添加剂 41

6 设备的环保、可靠性和经济可行性分析 42

6.1 设备的环保性分析 42

6.2 设备的可靠性 42

6.3 设备的经济性分析 44

结论 46

致谢 47

参考文献 48

1.绪论

1.1 选题背景及目的

剪切机是用于对钢板进行切头、切尾、切边或者切定尺寸的设备,如今广泛地应用在冶金工业、农机、船舶、起重机械、建筑机械、航空航天以及国防等行业。在中厚板生产中,剪切机一般用来将钢板剪切成规定的尺寸。

按照刀片形状和配置方式及钢板情况,剪切机大致分为斜刀片式剪切机(通称铡刀剪或斜刃剪)、圆盘式剪切机、滚切式剪切机(通称滚切剪)三种基本类型。其中,应用最多的是斜刀片式剪切机,其次是圆盘式剪切机。滚切式剪切机是近年来出现的一种新型剪切机,它在现代化的中厚板生产中将具有更多的优越性和更强的生命力。


内容简介:
热连轧机 震颤 的识别和解决对策 1 导论 对 任何轧机来说保证质量和生产力是主要的要求 。 无论是操作还是 维修人员 ,目标 都是保证成品的性能和外观 。实现这些目标 必须要求所有的设备都正常运行 。 在热 、冷连轧工艺中, 机械振动 在大多数情况下是可见的,某些特定的条件下甚至产生 震颤 。由于这个 震颤 ,轧机机座的出口处 横向标志覆盖宽度都留下了明显的痕迹 ,。 过去研究人员已经注意到在冷轧线发生这种现象 ,但 问题并不像热轧中那么广泛 。 这种情况是极其有害的 ,因为它不仅改变了产品的表面质量 ,而且在某些严重的情况下使仪表也发生了震颤 66 英寸 热 连 轧 生产线包含 四个加热炉、 一个粗轧机、 除鳞 机,生产速度每分钟 640 公尺 ,产品范围从 161250、 291560。一个热轧厂 的 概 图显示 。 在处理 小断面小宽度的马口铁产品时,重复发生 振动问题 , 并由此 ,工作辊磨损增加 ,影响效率, 次品 率也在增 加。这个问题是只发生在 第二架 轧机 处,轧辊 和轧制速度每分钟接近 120 米 时 。一般来说 ,这个振动伴随着一个强度变化的低频的嗡嗡声 。 1997 年 8 月 ,定建立 一个 与尺寸数据相关的计算模型来寻找震颤的源头 。 而 从以前的工作 ,主要是 一系列的测量轧制速度和 观测 主轴齿轮轮齿的振动特性 。 为了改进对发生在 轧机上的现象的理解,我们做了一个 额外的测量和模式分析研究 。在二月 ,进行第二次测量来大体上完成一个颤动的波 谱 特性描述 ,包括运动系统和轧制法测定了装配的固有频率和验证 模型 ,发现在各个不同点中存在相关性 。在后者情况下 ,同时 计算 了 驱动系统 中的扭转频率 和立辊的振动 的简化模型 ,模拟了 大型有限元分析模型。 在 2000 年 5 月 , 量了 轧制马口铁轧件时, 第二 和 第三 轧机 处的相关数据 。 从计算结果与实测值的比较 ,给出了一个对这些现象的解释。 2 所描述的问题 在 机 最终轧制中的 颤振问题可追溯到 轧机 的启动 ,并经历了相当数量的增加 , 因为两个因素 : (1)介绍了在 机外壳的改良,即为变辊和弯辊的移动块增加了窗口 。 (2)对产品表面质量的要求增加 ,放任了震颤缺陷 。 在轧制轻薄材料时 最大的振动条件 出现了 ,比如 马口铁 , 或 在 迟于材料滚轧时间表 时 ,如 1020、的。 产生这一现象 可能突然的 ,在某些情况下 是 在 轧制 的第一 卷时 ,在其他情况中 ,也可能是在轧制过程中经过逐渐变化后达到最大幅度 。 当振颤在首轧时产生后,随后进入 第四 , 第五 和 第六 轧机会 修正表面差异 。 在最不利的情况 下, 基于观察到成品样品上的问题会需要一次换辊。 被移走的 轧辊会 通过不同强度和数量的振动频率 显示在整个宽度表面上的振颤 。类似的,在 第二 和 第三 轧机的出口处带卷的上表面,就能观察到振颤的标志。但是大多数轧辊的不均匀磨损发生在 下辊。 3 进行 测量 进行了 三套测量 : 1997年 8月 ,1998年 2月 ,1998年 7月。 在第二架轧机 处 ,最初的两个表示振动行为的特征通过加速表的信号频谱分析 在 图 3 中 显示。 在第一个数据集 , 仅仅 锁定了 每个 信号 的线性谱 ,目的就是确定主轴的磨损是否是振颤最主要的起因 。在这种情况下 ,通过固有频率的计算 分析了基于关联测量光谱特征频率的运动学系统 。 得到如图所示的 一个 特征谱图。 主轴的牙齿啮合运行过程中 ,大约 60r/速 时, 观察 到一个 频率大约 40到 41 赫兹的 频率 。当 轧制厚板带时 ,第二架轧机的速度大约降低 25%和没有产生振颤 。因此 ,我们可以 推断 一个 来源于磨损的主轴的轮齿的 周期 的力激起了共振 。下辊比上辊的振动更强烈是由于下辊刚度比上辊大。 此外 ,高的主轴刚度 更有 容易将振动传递到工作辊 。 作用第二架轧机运动系统部分的主动力和第一组数据中产生过程变量可以见表 。 为了 验证结果 ,进行了 另一种更完整的测量 ,包括 对不同的振动的 波形进行了测定 以及 光谱分析与对比。 通过加速度计和邻近的一个放在上工作辊和移动块之间的传感器测量,经过 惠普 3560A 分析仪 得到数据 。 1998 年 7 月进行的测量 目的就是利用技术来确定第二架轧机的固有频率。 估算中的传递函数在每一个测试图中的分析真实的和虚构的自然的频率 的方法, 显示出各方面垂直测量的函数的大小。 频率为 兹 时共振是最明显的。在图中,大量的传递函数表明,在垂直方向存在一个横向激励。在这种情况下 ,主共振在 10 至 90 赫兹 的范围内大约在 兹 时很明显 。 在 2000 年 5 月 ,另一个是在 第二第三架轧机的 正常的工艺验证条件 ,利用相同的测试点 评估表格中主动力的影响 。结果表明了实质性的进步。 4 计算模型 的结果 说明下测量方法, 通过不同的形式执行 一个 关于第二架轧机的 特性模型 。主要的目的是为了确定 运动学系统 的哪些部分在振颤的共振中 表明一种共振条件 ,如光谱特性 。 再者, 在轧制带材 时 发现了振颤痕迹,这只有轧辊和机架的垂直移动能产生,正如两者覆盖了带卷宽度。 主要的 前提 是寻找一种形式的 在主轴上放大的 扭转振动 ,源 于它是 热轧 中的振动的主要 原因 。 最复杂的计算是确定 正常 频率和振型的正常利用 振型的 有限元法的整体结构。 运用整个体系 结构分析程序 ,区分机架的主要部分为 有限的立体元件的类型、模拟六面体旋转构件与梁式的元素。 该模型包括了主轴、上分离器和 钢柱支承 。 表格显示 最重要的计算的频率 。例如 ,第 三振型在 35 赫兹。 为了估计传动体系中的扭转 频率 ,从工作辊和支承辊经过整个运动系统直到电动机 ,为整个传动体系建模, 划分汇编成大约 1100 元素 ,最大的数目为主轴。用 来解决问题。频率的影响显示在表格中 。 进行了灵敏度研究 ,改变组件和惯性矩 。 计算结果影响不大 ,这表明改变固有频率也有必要做出重大修改装配、堆叠装配的 四 个轧辊的垂直振动频率 。这是基于一项 类似 于 利用参考 的 方案。主要结果显示 在 表格。 5 解释 测量结果 现场检测的非临界的资料显示轧制过程中主要的频率 ,13、 17、 32、 55有哪个 激起机架的特征频率 。 在 窄 带 的轧制 中,出现在 主频 兹 。另一方面 , 在 固有 频率测量 中经由 影响 技术 ,这个影响 是 : 兹 ,代表 机架的垂直运动; 兹,相当于轧辊的垂直运动; 大约 41 赫兹 ,由于工作辊和齿轮耦合的切向冲击 ,用 轴向 的 传感器 测得 。 振动就会发生在接触弧的摩擦条件变得不稳定(即速度增加摩擦系数减小)。当 扰 乱发生 ,扭矩增加 ,产生了一种自我维持的振动。这个结果 可以联系到大幅衰减和摩擦滑脱的条件 。 扭转频率焦点一般落在 40 到 41 赫兹,而机架的 垂直振动在 35 赫兹。这些价值 就是 , 考虑到基于 于振颤特性的假设的简化描述, 测量轧制马口铁材料中发生的振颤能得到 频率为 兹 。 振动在板带 进入 轧机时产生,可能是由 润滑 不足 (摩擦系数 ) 产生的轴扭转振动 。这些主轴扭转振动在机架上激起一个垂直振动模式 ,就像驱动了一个运动放大器 ,通过计算有限元模型可能相当于表格中的振动模式三 。这个运动 是从轧辊开始的 。一旦这种情况发生时 ,由 于振颤的工作辊中的振动 ,其 效果是 持续 的。 6 结论 通过完美地识别源头来成功地止住热轧开始时的振动 。这些测试进行分析 ,使 到的结果。 振颤是一个出现
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