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滚筒
式飞剪
结构设计
优秀
优良
机械
毕业设计
论文
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份。44页，12700字。
任务书一份。
开题报告一份。
实习报告一份。
图纸共6张，如下所示：
设计图1-下输入轴-A2.dwg
设计图2-下剪轴-A2.dwg
设计图3-齿轮-A2.dwg
设计图4-上刀架-A2.dwg
设计图5-机列装配图-A0.dwg
设计图6-总装配图-A0.dwg
- 内容简介：
-
外文翻译资料 1 机电一体化技术及其应用研究 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微、控制、机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。 数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 能化 即要求机电产品有一定的智能 ,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在 控机床上增加人机对话功能，设置智能 I/O 接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而 有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 络化 由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化 方向发展。 性化 机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在外文翻译资料 2 色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 型化 微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(称 指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制 电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自 1986 年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针， 1988 年美国加州大学 校研制出第一个微电机以来，国内外在艺、材料以及微观机理方面取得了很大进展，开发出各种 件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。 成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程 中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。 源化 是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 色化 技术的发展给人们的生活 带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁中应用 在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数外文翻译资料 3 据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面： 能化控制技术 (由于钢铁具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经等，智能控制技术广泛于钢铁的产品设计、生产、控制、设备与产品质量 诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢 连铸 轧钢综合调度系统、冷连轧等。 布式控制系统 ( 分布式控制系统采用一台中央机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。 有特 点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。 监视集中控制分散，故障面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 放式控制系统 (开放控制系统 (计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家 产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 算机集成制造系统 (钢铁企业的 将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控外文翻译资料 4 制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应钢铁生产的要求。 未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在 20 世纪 80 年代已广泛实现 。 场总线技术 ( 现场总线技术 ( 连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术 (如 4 20 C 直 流传输 )就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去 66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化 现场就地控制站等的发展。 流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于 交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。 外文资料翻译 1 n is on of of of a of a of of as NC of as of a of it is to in NC / O of as of up a As of of a is a If is to of 文资料翻译 2 as in we As of of is of to AN a to a as of so in be of of be no 1.5 of is to of is in to it so on of or a to as is of 1.6 is a in to to be by is of or 986 1988 at at of as . 外文资料翻译 3 a of of of in at In to of a be to of at be to 1.8 to as As on be to a of of in s in at of of in of is of In of be in of is to of is at of of 2 in of in In of at of as by of a 文资料翻译 4 in in in As a of it is to in as a of a be or to on of be of be as a of be is of is to a of Is of 外文资料翻译 5 is of by a of in be of so to to to is be to of to of of of of of is of of of In to of is to to of of in 980s is in of in to 0 C 外文资料翻译 6 it in in on be 6% or to of CS of as C in a of C C to of in C C of to AC C or be to or AC in of as a to 1 目 录 1 设计任务 . 2 计题目 . 2 作原理及工艺动作过程 . 2 始数据及设计要求 . 2 计任务 . 2 2 系统 传动方案设计 . 3 动机类型的选择 . 3 传动机构的选择 . 3 3 执行机构运动方案的比较与选择 . 5 行机构方案的比较 . 6 行机构方案的确定 . 7 4 系统总体 运动方案的比较分析确定（绘制系统机构运动简图） . 8 统总体运动方案的确定 8 5 拟定工作循环图 .剪机构运动循环图（同心式 ） . 剪机机构运传送动循环图（直线式） . 机构设计及尺寸计算 . 10 送系统的齿轮设定 10 送带设定 设计心得与体会 . 11 参考文献 . 12 2 1 设计任务 计题目 飞剪机 作原理及工艺动作过程 能够横向剪切运行中的扎件，在连续扎制线上能剪切扎件的头 ,尾或将扎件切成规定尺寸。 始数据及设计要求 1,原始数据 剪切扎件规格 /（ mm* 扎件速度 /（ m/s） 重合度 /(剪切力 /作机主轴转速/(r/法向剪力 侧向剪力 25*25 2 4 300 75 200 20*20 250 60 220 2,设计要求 剪刃在剪切扎件时要随着扎件一起运动，既剪刃应同时完成剪切与移动两个动作，且剪刃在扎件运行方向的瞬时分速度应与扎件运行速度相等可稍大于扎件运行速度（不超过 3%），两个剪刃应具有较好的剪刃间隙，为此在剪切过程中，剪切最好做平移运动，即剪刃垂直于扎件表面，剪刃返回时不得阻碍扎件有连续运动，即剪刃空行程不得运动干涉。 计任务 1， 根据给定的原始数据和工艺要求，构思系统运动方案（多与小组人数） 2，根据选定的系统方案设计出组成改系统的各种机构（小组没人设计一种机构）。画出个机构的运动简图，即机构尺寸计算。 3，根据上面要求的机构尺寸，按比例画出机械系统的运动方案简图及工作循环图。 4，对小组各方案进行评价，选出较优方案。 5，编写设计计算说明书。 一级标题，三号黑体，段前后各 ，居中 小五号宋体 3 2 系统传动方案设计 动机类型的选择 题目已知电动机 功率 速为 1390r/机械原理 设计 手册可以得到电动机的型号为 3%。电 动机可放在机架的左侧或下侧。 选用 Y 系列异步电动机，它具有国际互换性。该电动机一般用途全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防止灰尘、铁屑或其他杂质物侵入电动机内部之特点，作环境温度不超过 +40 ， 相对湿度不超过 95%， 海拔高度不超过 1000m，额定电压 380v, 频率 50用于无特殊要求的机械上。 同步转速 1500 r/4极）、 50380V 电动机型号 额定功率 /载转速 （ r/ 堵转转距 最大转距 额定转距 额定转距 390 传动机构的选择 本机构原动件为一高速电机 ,其转速为 1390 r/我们所需要的转速是 40r/以我们需要设计一个降速机构。减速机构可采用机构为：涡轮蜗杆机构和皮带齿轮机构。对于此减速装置我们采用皮带加齿轮的方法。第一级降速是用皮带减速 ,减为 320r/二级是用齿轮减为 40r/ 我们不采用涡轮蜗杆机构的原因是：涡轮蜗杆只能在一定距离内产生较大的传动比（涡轮轴心固定，蜗杆向前推进），所以不适用于连续不停传动的情况下，而且涡轮从侧面看与齿轮不同 的是其中间位置有一定弧度的下凹，对加工而言会产生一定的难度。而且相对齿轮而言，涡轮蜗杆啮合齿轮间的相对滑动速度较大，使得摩擦损耗较大，因而传动效率较低，易出现发热和温度过高的现象，磨损也较严重，会降低整体的使用寿命，而且成本较高，因此我们用多个齿轮的传动来代替涡轮蜗杆的设计。齿轮机构是现代机械中应用最广泛的一种传动机构。具有传动准确、可靠、运转平稳、承载能力大、体积小、效率高等优点，广泛应用于各种机器中。根据轮齿的形状，齿轮分为：直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗轮、蜗杆。根据主、从动轮的两轴线相对位 置，齿轮传动分为：平行轴传动、相交轴传动、交错轴传动三大类。我们本次设计采用的是平行轴传动，它的类型有：外、内啮合直齿轮机构、斜齿圆柱齿轮机构、人字齿轮机构、齿轮齿条机构等。其中，外啮合直齿圆柱齿轮机构是齿轮机构中，最简单、最基本的一种类型。 两传动机构设计分析如下 : （一） 皮带传动设计： 一级标题，三号黑体，段前后各 ，居中 4 皮带传动设计主要是采用两个半径不一的皮带轮实现。由于皮带上的线速度相等，由 r1*v1=r2* 1390*20*则 r1/2/139 由此，可以见令 2mm,39动比 i=139/32 每章内容另起新页书写 5 3 执行机构运动方案的比较与选择 行机构方案的比较 1）剪切机构的选定 方案一 方案二 移动式剪切机构 双四杆剪切机构 该机构运动轨迹为直线，主动件为水 该机构由 2套完全的对称铰链四杆 平移动导杆。剪切时无间隙变化所以 机构组成。两个曲柄能同步运动。 剪切质量较好。 但剪切时做近似平面运动，剪切质 量不好。 方案三、 铰链四杆剪切机构 该机构由两套对称的铰链四杆机构组成，做平移运动，剪切 时剪刃垂直于扎件。 一级标题，三号黑体，段前后各 ，居中 6 2）夹紧机构的选定 方案一 该机构左右对称，上部由两个斜齿轮组成并且跟主传动的齿轮相连接而运动，下部是凸轮装置。右图为凸轮俯视图。主要负责工作时的夹紧，当凸轮运动到远休止时，夹紧物体。三者速度一样，刀具开始剪切。离开远休止时，松开物体，刀具远离。剪切时该机构和刀具，物体一起做同速运动，利于剪切，保证剪切质量。 方案二 下面两方形物体为该机构夹紧机构，夹紧构建随着刀具下拉剪切而夹紧构件，当刀具上升回原位时其通过铰链机构松弛。 7 行机构 方案 的确定 剪切机构 剪切机构我选用第一套方案。因为该剪切机构剪切时质量较好，水平位移速度易于控制，并且该机构满足设计要求剪切时与扎件同步运动，垂直扎件剪切。 夹紧机构 夹紧机构我也选择第一套方案。因为该机构更加稳定，夹紧 效果更好。夹紧时能随着传送机构和剪切机构同步运动，保证剪切精度。 8 4 系统总体运动方案的比较分析确定 统总体运动方案的确定 针对这次设计所要求的扎件规格和要求我们选取了如图所示剪切机构，该机构能在剪切时能随着扎件一起运动且在剪切扎件时剪刃垂直于扎件表明使断面比较平整。而我们所选取的夹紧机构由皮带和两传送带相连主要是为了保证扎件的传送速度保持稳定流畅，能与剪切机构速度运动速度一样，保证其精确度。该机构速度不能过快，一般应小于 5m/s，这满足本次的设计要求。这就是我们本次设计的飞剪机 。9 5 拟定工作循环图 剪机机构运传送动循环图（直线式） 10 6 机构设计及尺寸计算 剪机构的设定 11 7 设计心得与体会 这次飞剪机的 设计 我们花了二周，最终能完成这次的 设计 ，我们组里每个人都很高兴 . 回顾这二周的体验 理论到实践，组里的每个成员都付出了很多，也成长了很多。这二周不仅巩固了原来的东西，而且学到了很多理论和实际结合的知识和认识到了团队合作的力量 . 我主要负责的是飞剪机的飞剪机构设计。第一次有运用所学的知识来实践的机 会，即兴奋又有点担忧，怕自己设计不好，不过在组里其他成员的鼓励下最终完成了任务，我很感激他们。这次的设计主要运用 件来画，距离我们大一学习该软件已经有一年，生疏了很多。这次也算一次复习该软件的机会，不得不感慨科技的力量真的强大，原来很复杂的画图变的如此简单，我一定要学好这类软件更好的服务我以后的事业。 机械原理 设计 使很多的人第一次认识到机械设计并最终在以后的日子了创造或者创新出新的机器，为这个社会的文明进步发挥着重要的作用。我们应该珍惜每次的机会。 最后，我要感谢我的老师们，是你们的辛 勤指导，耐心启发才使我们能最终完成我们的设计，谢谢。我相信我们在你们的栽培下必定成为祖国未来的栋梁 . 12 参考文献 1 孙桓，陈作模机械原理 M。北京：高等教育出版社， 2006 2 牛鸣岐，王保民 。机械原理 设计 手册。重庆大学出版社， 2006 3 王大康。机械设计综合 设计 。机械工业出版社， 2007 4 翁海珊。机械原理与机械设计课程实践教学选题汇编。高等教育出版社， 2007 4 张曙光，傅游。 清华大学出版社， 2007 大连民族学院 毕业设计（论文）任务书 学 院： 机电信息工程学院 专 业： 班 级： 学生姓名： 指导教师： 下发日期： 2016 年 3 月 9 日 毕业设计（论文）须知 1认真学习理解大连民族学院毕业设计（论文）工作规定。 2努力学习、勤于实践、勇于创新、保质保量地完成任务书 规定的任务。 3遵守纪律，保证出勤，因事、因病离岗，应事先按规定请假，否则按旷课处理。凡随机抽查三次不到，评分降 10 分。累计缺席时间（包括事、病假，旷课）超过全过程的 1/3 者，取消答辩资格，成绩按不及格处理。 4独立完成规定的任务，不弄虚作假，不抄袭和拷贝别人的工作内容。否则毕业设计（论文）成绩作不及格处理。 5毕业设计（论文）必须符合规范化要求，不通过形式审查不能取得参加答辩的资格。 6毕业设计（论文）成果、资料应于答辩结束后及时交系保存，学生不得擅自带离学校。 7实验时爱护仪器设备，节约材料， 严格遵守操作规程及实验室有关制度。 8定期打扫卫生，保持良好的学习和工作环境。 毕业设计（论文）课题方向： 机械设计 题目： 滚筒式飞剪结构设计 应完成日期： 2016 年 6 月 19 日 一、题目来源： 自拟 二、在校内或在校外以何种形式进行及校外单位名称： 校内进行 三、设计（论文）要求及内容： 本课题要求对滚筒式飞剪进行结构设计，分析带材剪切过程，对剪切过程力能参数进行计算，完成驱动电机的选取，并撰写毕业论文。 四：个人重点： 通过本课题的研究，需重点完成以下内 容： 滚筒式飞剪进行结构设计 带材剪切过程分析 剪切过程力能参数进行计算 撰写毕业论文 五、各阶段时间安排、应完成的工作量（以周为单位计）： 1 周：收集课题相关资料 2 周：确定研究方案 3 周：撰写开题报告 4 周：翻译外文资料 5 周：确定飞剪结构方案 6 周：带材剪切过程分析 7 周：剪切过程力能参数进行计算 8 周：剪切过程力能参数进行计算 9 周：绘制飞剪结构图 10 周：绘制飞剪结构图 11 周：绘制飞剪结构图 12 周：撰写毕业论文 13 周：撰写毕业论文 14 周：完成毕业论文初稿 15 周：修改并完成毕业论文，准 备答辩材料 16 周：参加毕业设计答辩 六、应阅读的基本文献目录： 1 机械设计手册 . 2 轧钢机械 . 七、教师指定的翻译文献题目及出处： 题目： 出处： 指导教师（签字） 系教研室主任（签字） 主管院长（签字）： 综合实践报告 姓名： 学号： 从去年 12 月份 开始，我进入这个厂实习。记得刚入厂我是那么的兴奋和好奇，一切对于我来说都是那么的新鲜。看到那些工友忙碌而熟练地操作这些先进的数控设备，我对这里充满了憧憬和向往。 我被分到了金工车间跟着师傅学习操作数控车。初出社会的我，我觉得自己在学校了已经学会了很多东西，所以对自己充满了信心。当师傅问我一些简单的理论知识的时候我还可以勉强答上来。当师傅让我体会一下是，我面对满是按键的操作面板，突然才发现上面有许多的操作按纽叫什么，有什么作用都不知道，有的甚至在 教材上根本就没 有见过。还有许的测量仪器，虽然在教材上涉及过，但是却没有亲眼见过 它们，更不用说使用他们了。此时我真是傻了眼了，师傅此时看到我一脸窘迫的样子，笑着对我说；“别着急，刚出来谁都一样，只要你脚踏实地，认真学习，你也一定能够熟练和出色地掌握这项技能的”。我默默地记下了师傅的话，平时要求自己做个有心人，多思考，有不懂的问题就及时向师傅和同事门请教，并用笔记本一点点记录下来。一段时间下来，我惊喜地发现我比刚近来的时候进步了不少。 但是进步和提高不代表着工作就能够游刃有余的，随着实践和操作的近一步深入，我深 刻地体会到理论和实践是有差距的。记得有一次我在进行半精加工时，我学着师傅平时的操作步骤和书上的关于刀补的理论知识完成了刀补输入，加工一刀后，发现加工出来的孔的尺寸比程序要求的孔的尺寸偏大。好在我及时的告诉了师傅当时的状况，在最后一到精加工是，师傅给了正确的刀补，才避免了零件的报废。师傅当时没有批评我，相反他安慰我告诉我每个新人都可能会犯错，犯错不要紧，关键是找出产生错误的原因，避免以后才出现类似的问题。师傅此时和我一起帮我分析了原因，并结合我当时的实际情况给我细致而到位的现场讲解，使我对刀补新的认识和理解， 在巩固了我的理论知识的同时也提高了我的实际操作能里。更中要的是我认识到了理论和实际的差距以及做和看终究是不一样的，因此要学会操作机床，一定要勤动手。 一转眼，几个月过去了，如今的我已经能够根据零件的加工图纸进行工艺分析，编程，并且能够独立准确地错做数控机床加工出合格的产品。在这次实习的过程中，我还熟练地掌握了千分尺，内径表，以及各种量块和塞规的使用，能够磨出许多合乎加工要求的刀具。做为一个汽车零件制造企业，行业的标准要求同事门用严谨，细致的工作态度和勤劳的双手来保证每一道工序每一个尺寸的都是合格的。他们的工 作态度和勤恳的态度，也深深地影响了我，为我门这群刚出学校的人树立了榜样 下面给你们介绍一下我操作的数控车床； 最大加工直径 360 340 410 480 490 660 最大工件长度 50,300 150 250,500,1000 770,1520 850,1500,2000 1000,2000,3000,4000 主轴最高转速 ,000 5,000 5,000 4,200 3,200 2,800 主轴端尺寸 140 2222进速度 X/Z m/5/30 25/30 25/30 25/30 15/20 15/20 切削进给速度 mm/,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 主轴电机 1/2/15 22/15 30/22 30/22 37/30 数控刀架形式 ,M 共用12把 ) 12(L,M 共用 12把 ) ,M 共用12把 ) ,M 共用12把 ) ,M 共用12把 ) 尾架套筒锥孔 旋转刀具主轴转速 ,000 6,000 6,000 6,000 2,000 2,000 旋转刀具主轴电机 床变型 T,C,M,W,W L,M T,C,M,W,W,C,M,C,M,C,M, 结 半年的实习很快就过去了，感觉时间过得太快了啊。感觉自己还 有许多东西还还没有学牢固。回想过去的半年觉得一边学习一边工作的生活过的很充实，也觉得这种理论与实践和理论相结合的，相互渗透的方法很好 在这里我完成了一个学生向工人角色的转变，这次实习给了我一个从学校走向社会的机会，为我了解社会打开了一扇窗口。通过这次实习，不仅丰富了我的理论知识，提高了我的操作技能，还使我养成了不懂就问，独立思考的好习惯，跟重要的是通过在一线的工作和学习，磨练了我的意志，锻炼了我的体魄，造就了我吃苦耐劳的个性。这些对我来说，设人生的 一笔宝贵的财富，无论我以后走到哪里，也无论我以后从事什么样 的工作，这些东西将使我受益无穷。 今天我能有这么多的收获和体会首先要感谢公司给我这次实习的机会，感谢公司领导半年来对我生活和工作上的无微不至的关怀。感谢师傅的悉心指导，耐心讲解。他精湛的技能，一丝不苟的工作态度，都是我受益匪浅。还有学校的老师，他们不仅教我们知识，也教会我们如何做人，正是他们无私的教导，我才能够在大学里有所提高，在此给每位老师深深地鞠一个躬。感谢三年来一起生活的同学，希望你们以后都能有个好的前程。 我决心继续在工作中不断的提高自己的职业技能，用自己所学的东西来回报父母，回报社会，位国家建设贡 献自己的力量 。 机电 信息工程 学院毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 左宗佑 指导教师 马庆龙 职称 副教授 专业 机械 设计制造及其自动化 班级 机械 122 班 毕业设计 （论文）题目 滚筒式飞剪结构设计 题目来源 自拟 题目 是否校 外题目 公司名称（地址） 校外指导教师 姓名（职称） 包括选题依据、毕业设计（论文）所做工作的主要内容、可行性、所采用的技术手段、技术路线、预期成果等。开题报告应简明扼要，不超过 2000 字，以附页（ 形式附在后面。 指导教师意见 签字 年 月 日 系（教研室）主任意见 签字 年 月 日 大连民族学院教务处制 1 选题依据 究意义 在线棒材、板带材连续生产中，飞剪机用来横向剪切运动着的轧件，不仅连轧、横切、酸洗、镀锌、电解清洗、镀锡、彩涂、重卷等各大机组需要飞剪，而且黑色、有色等所有冷、热轧板带厂的全部横切机组都需要飞剪，因此，飞剪技术无疑 是一项核心设备技术。 滚筒式飞剪是飞剪机中的一种，与传统飞剪相比，滚筒式飞剪设备结构比较简单，旋转动平衡性能好，剪切速度较高，设备重量比较轻，可在转毂上面同时装切头剪刃和切尾剪刃，使用起来非常可靠，由于切刃更换迅速，为设备上的维护和使用提供了极大的方便。所以对滚筒式飞剪结构的设计研究具有重要意义。 内外研究现状 飞剪技术随着机械、电气、液压、仪器仪表以及控制技术的不断发展迅速升级、换代，随着连续式轧机的发展，产品产量的增加，剪切品种、规格和定尺长度范围的扩大，飞剪机的型式和结构得到了相应的发展。 而自从上世纪七十年代起，我国的板带材飞剪机一直是从国外发达国家引进的重要设备之一。随着电气技术的发展和新兴技术应用，国外的飞剪机不断升级换代，高新技术的应用使得飞剪机的综合性能得到提高的同时，价格也十分昂贵，我国民营企业因此无法大力购买，大型国有企业也因此付出巨大的引进成本。目前，世界上的大型钢铁国际工程公司都拥有各类飞剪的设计研发能力。在国内，北京钢铁设计研究总院、武汉钢铁设计研究总院在飞剪设计研究方面领先于全国，尤其是沈阳重型机械厂在剪切设备开发制造能力更强一些。因此，研究并设计拥有自主产权，具有更优化 的性能的飞剪机对我国有着十分重大的意义。 本文就是针对滚筒式飞剪机进行结构设计和带材剪切过程分析，以期为飞剪机的设计研发提供帮助。 2 毕业设计所做工作的主要内容 1 计算剪切过程力能参数：剪切力、水平力、转动惯量、剪切功等参数计算。 2 选取电机：根据剪切功和滚筒的惯性力矩对电机进行选择和校核 3 带材剪切过程分析：它的剪切动作时序主要经过待机、剪切、减速、停止和复位等过程。 4 在电动机及传动方案确定后，对传动机构的各个零部件进行设计计算。 5 完成滚筒式飞剪结构的设计。 3 技术路线 对带材剪切过程进行分析，分析它 在进行待机、剪切、减速、停止和复位时的工作状态，计算出剪切过程中的力学参数，如剪切力、水平力、转动惯量、剪切功等参数。 根据转动惯量和剪切功率初选电机和传动方案，待电机和传动方案确定后，对传动机构打的各个零部件进行设计计算，最后完成滚筒式飞剪结构的设计。 4 所采用的技术原理、预期成果 术原理 滚筒式飞剪的两个滚筒经加速相对旋转，当滚筒上剪刃的线速度加速到与带材的速度一致时，保持匀速运动，当上、下剪刃相遇时，完成剪切带材，剪切完成后，滚筒减速制动，剪刃停止到原始位置，上剪刃剪切过程如图 1 所示。 停止点 S 加速区 减速区 1 步区 1 飞剪 机上剪刃剪切示意图 从图 1 可以看出，滚筒式飞剪机的剪刃从起始 S 点经过加速区到 时，其转速必须加速到与带材速度一致，然后剪刃和带材同步至 时，带材剪切完成，随后两者同步至 ，此后滚筒式飞剪机的剪刃经减速区 又回到 时转速刚好为零。飞剪机的剪切过程分为四个阶段：启动、加速、同步（包括剪切）、减速及回零。 期成果 完成对滚筒式飞剪的带材剪切过程的分析和剪切过程力能参数的计算，选取好合适的驱动电机，设计好滚筒式飞剪结构。 参考文献 1 成大先主编 机械工业 出版社 2 邹家祥主编 北京 3 濮良贵主编 北京：高等教育出版社 4 吴宗泽主编 北京：高等教育出版社 5 王廷博主编 北京：冶金工业出版社 6 孙恒，陈作模，葛文杰主编 北京：高等教育出版社 7 哈尔滨工业大学理论力学教研室 北京：高等教育出版社 8 刘海昌，汪建春主编 机械 设计与制造 毕业设计 摘 要 滚筒式飞剪是一个在轧钢行业广泛应用的重要设备。其结构简单，使用方便、可靠，一般装在连轧机组或横切机组上。主要用于对轧件进行切头、切尾或剪切规定尺寸。 本文主要是研究热轧 高线为 剪切对象的滚筒式飞剪。利用当今流行的滚筒式飞剪设计算法，获得滚筒式飞剪力能参数计算优化理论与方法，根据工艺提供的被剪轧件的剪切温度、剪切材料、剪切规格和轧件运动速度等其他工艺参数，使飞剪在满足工艺条件的情况下，电机容量、滚筒式飞剪结构尺寸等达到最优化。 关键词： 滚筒式飞剪、高速线材、剪切力、电动机、润滑 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） is a is in is it is to in or It is or to s to a to by in to 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 目 录 摘 要 . 第一章 绪论 计的来源、目的、意义 .材生产的基本知识 6 材工艺的发展现状及未来趋势 7 剪机类型与结构 8 筒式飞剪机 8 柄回转杠杆式 9 柄偏心式飞剪机 . 摆式飞剪机 . 曲柄摇杆式飞剪机 .飞剪机的要求 . 作用 . 滚筒式飞剪工作制度 .体方案的确定 . 单电机传动方案 . 双电机传动方案 .二章 滚筒式飞剪力能参数计算 13 筒式飞剪剪切过程分析 切力与剪切力矩的计算 切功的计算 三章 电动机的选择 17 动机选择 计算总的静力矩 18 第四章 滚筒式飞剪 零部件强度计算 19 速及扭矩的计算 . 传动比的确定 20 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 入轴的转速及扭矩 20 轮传动及参数计算 . 选择材料 20 据齿轮弯曲疲劳强度设计 21 核 齿 面的接触强度 22 轮的尺寸明细及工作图 23 的设计与校核 选择轴的材料 25 步估算轴径 25 的尺寸结构分析 26 轴器的选用 27 承的选择 27 的校核 28 承 与 键 的校核 轴承的校核 32 的校核 32 联轴器进行校核 33 架的设计与校核 刀架的受力分析 34 架的强度校核 34 动机的校核 电动机的发热校核 36 载校核 38 第五 章 设备的冷却及润滑 40 轮的润滑 轴承的润滑 40 950 飞剪的维护与保养 40 剪机刀架的安装和拆卸 束语 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 参考文献 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 1 绪 论 设计的来源、目的、意义 飞剪机是装设在连续式轧机的轧制作业线上，也可装设在横切机组、连续镀锌机组和连续镀锡机组等连续作业精整机组上。本文所设计的 950 滚筒式飞剪机结构 来源于高速线材轧制生产线，它适应高速切头切尾的特征，并为高速线材技术突破点的关键要素之一。 飞剪机的工作性能直接影响着线材的轧制质量。简单的滚筒工艺满足了高速切削的特点。 随着钢材市场的发展，它的作用也将得到不断扩大。 线材生产的基本知识 线材是钢铁工业的重要产品之一，它广泛用于各项基础设施建设、 建筑工程建设和金属制品行业。用更为高效的生产工艺来提高轧制速度和成品精度一直是线材生产追求的目标。 线材俗称 “盘条 ”或 “盘元 ”。线材轧制的特点是总的延伸率大，轧件的温降快。因此，线材轧机的机架数目多，最多的达到 27 架，轧制速度快 ,每秒钟高达 120多米。 高线车间的主要设备是轧机组。一般分为粗轧机组、中轧机组、预精轧机组和精轧机组。 从早期的轧机到现在的高线轧机，按轧机的分布方式可分为：横列式轧机、连续式轧机、 半连续式轧机。 精轧机组的主要功能是使坯料得到初步的延伸，得到 温度合适、断面形状正确、尺寸合格、表面良好 、端头规矩、满足工艺要求的轧件，通常输送给中孔轧机断面为 50轧机及精轧机的作用是继续减少粗轧机的轧件断面，为精轧机组提供轧制成品、线材所需的断面形状相等、尺寸精确并且全长断面尺寸均匀、无内表面缺陷的中间料。 另外高线车间还有辅助设备如：加热炉、活套、还有一些精整设备等。 其中，高线轧机机组使用的是连续式加热炉。由于断面不大，多采用侧出方式 。钢坯入炉有侧入，端入两种方式。侧入炉门小，易保证炉子的严密性，但不如端进容易排列坯料，所以两种方式均有采用。连续式加热炉按钢坯在炉内进入的方式分为连续式和步进式。 最近几年，高线轧机大都采用步进式连续加热炉 ，随着轧制能 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 力的提高和工业炉技术的发展，连续式加热炉还逐步演变为多点供热和多段控制的大容量加热炉，并在加热炉口应用了高效燃烧器、控制燃烧技术以及先进的节能技术和节能材料。这不仅大大提高了加热炉的加热能力，改善了加热质量，而且大大幅度的降低了燃烧消耗和燃料燃烧带来的大气污染，自从计算机技术在加热炉上使用，连续加热炉的自动化水平得到了新的提高。 目前我国高速线材产品的主要品种有普碳钢、优碳钢、焊条钢、焊丝钢、弹簧钢、轴承钢、碳结钢、不锈钢、高速工具钢、冷镦钢、低合金钢等 。 材工艺的发展现状及未来趋势 线材生产发展的总趋势是提高轧速、增加盘重、提高精度及扩大规格范围。自 60 年代第一台全新结构的摩根 45 高速线材无扭精轧机问世后，引起了线材生产领域的革命性变化。线材轧制速度突破了以往的极限，达到 42m /s。经过几十年不断的改进和更新换代，特别是 80 年代以来由于各项制造技术、自动化控制技术的发展，检测技术的进步，使轧制速度突破 100m /s 大关，最大达到 120m /s。坯料断面尺寸扩大到 150m m m 160m m m ，个别使用 180m m m ，盘重达到 2材规格上限扩大到 20 m m 25m m 。一般可按速度将高速线材轧机划分为六代，其主要指标见表 1： 表 代高速线材轧机主要指标 六代轧机 年代 19651970 19711976 19771979 19801984 19851995 1995 保证轧制速度 /（ ） 42 50 60 75 80 100 105 120 最小辊径速度 /（ ） 50 60 79 90 100 120 150 我国线材轧机的发展，最初受到其技术装备水平和坯料的限制。随着我国连铸生产水平的提高，线材轧机实现了较快发展，其生产的产品质量也有了较大幅度的提高。目前，我国线材轧机的主力轧机大多都是直接使用连铸坯成材的连续式轧机，其装备和自动化水平也达到了现代轧机的先进水平，一改过去线材生产多次开坯、小坯成材的局面。但是，我国仍有为数不少的线材轧机的技术水平较 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 为落后，其生产的产 品品种较少且质量不高。线材轧机应坚持高速和连续的技术开发方向，并且着眼于全过程的连续。 我国线材生产量和消费量居世 界首位， 为了与我国钢材消费的特点和消费水平相匹配，应该把线材作为 一个值得重视的大品种 ，而线材工艺技术的提高也成为亟待解决的问题。 轧制工艺的进步具体表现为以下几个方面： 轧制速度的进一步提高 ； 采用减定径机组进行紧密轧制 ； 预精轧机采用“微型无扭轧机” ； 采用连铸坯为原料并采用热装工艺 ； 粗中轧机组采用全平立布置实现全线无扭轧制 ； 采用低温轧制技术 ； 采用中负荷及超重负 荷无扭精轧机组 ； 采用控制轧制和控制冷却 ； 合金钢采用高速无扭轧制和控制冷却已趋成熟 ； 广泛采用在线测径及涡流探伤 任何国家都不应封闭，都会从别的国家吸收、引进新技术 。 高线轧机发展的核心是围绕速度的提高，速度越高，要求电控水平越高 求设备制造精度高，这就需要高精度的油膜轴承、高性 能的润滑系统和密封系统保证，以实现高速、无扭、微张或无张力轧制。 速度提高的结果，在获得一定生产量时可减少生产的线数，目前某些专家推荐单线生产，无扭轧制，可保证产品的精度以及高牌号硬线和合金线材的生产 . 飞剪机类型与结构 飞剪按照用途可以分为切头飞剪机与切定尺飞剪机两大类；按照飞剪机的剪切机构，目前应用较广泛的飞剪机有滚筒式飞剪机、曲柄式转杠杆式飞剪机、曲柄偏心式飞剪机 、 摆式飞剪机和曲柄摇杆式剪机等 。 筒式飞剪机 滚筒式飞剪机（图 1）是一种应用很广的飞剪机。它装设在连轧机组或横切机组上，用来剪切厚度小于 12钢板或小型型钢。这种飞剪机作为切头飞剪机时，其剪切厚度可达 45筒式飞剪结构简单，可装两对剪刃分别切头切尾，使用可靠。滚筒式飞剪设有快速更换剪刃装置，它为维护与使用提 供了方便。但这种飞剪剪刃不是垂直进入轧件，而是挤剪并举，在剪切厚带坯时剪切力急剧增加，剪切质量也不好。用来切头切尾的的飞剪机采用启动工作制。用于切定尺的滚筒式飞剪机，一般采用连续工作制。 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 图 1 滚 筒 式 飞 剪 机1 - 刀 片 ； 2 - 滚 筒 ； 3 - 送 料 辊 ；柄回转杠杆式飞剪机 用飞剪机剪切厚度较大的板带或钢坯时，为了保证剪后轧件剪切断面的平整，往往采用刀片做平移运动的飞剪机。曲柄回转杠杆式飞剪机 （图 2） 就是此类飞剪机的一种。 由于这类飞剪机在剪切轧件时刀片垂直于轧件，剪切断面较为平整。在剪切板带时 ，可以采用斜刀刃，以便减少剪切力。这种飞剪机的缺点是结构复杂，剪切机构动力特性不好，轧件的运动速度不能太快。用于小型型钢厂的曲柄连杆式飞剪机，轧件速度小于 5m/s，剪切的轧件厚度为 30 70 1 曲柄； 2 刀架； 3 摇杆 图 2 曲柄连杆式飞剪机 图 3 曲柄摇杆式飞剪机 柄偏心式飞剪机 这类飞剪机的刀片作平移运动。双臂曲柄轴铰接在偏心轴的镗孔中，并有一 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 定的偏心距。双臂曲柄轴还通过连杆与导架相铰接。当导架旋转时，双臂曲柄轴以相同的角速度随之一起旋转。刀片固定在刀架上，刀架的另一端与摆杆铰接，摆杆则铰接在技架上。通过双臂曲柄轴、刀架和摆杆可使刀片在剪切区作近似于平移的运动，以获得平整的剪切断面。 式飞剪机 用来剪切厚度小于 板带。刀片在剪切 区 做近似于平移的运动，剪切质量较好。 柄摇杆式飞剪机 这种飞剪机也称作施罗曼飞剪机，用来剪切冷轧 板带。由于飞剪机工作时总能量波动较小，故可在大于 5m/s 的速度下工作。 对飞剪机的要求 用：横向剪切运动着的轧件 剪刃在剪切轧件时要随着运动着的轧件一起运动，即剪刃 应该同时完成剪切与移动两个动作，且剪刃在轧件运动方向的瞬时分速度 % 3%。即 V=（ 1 v。 根据产品品种规格的不同和用户的需求，在同一台飞剪机上应能剪切同种规格的定尺长度，并使长度尺寸公差 与剪切断面质量符合国家有关规定。 能满足轧机或机组生产率的要求。 筒式飞剪工作制度 图 4 飞剪起动工作制图 切头飞剪机通常采用起动工作制。它经过待机、剪切、减速、停止和复位等过程，如上图 4。 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 当剪切位置选定以后，剪刃由起始位置在电机的驱动下进行加速转动，达到 稳定速度，在经过稳速阶段后，剪刃开始进行剪切，剪切完成后，进入减速阶段， 最后复位，等待进行下一次的剪切。其剪切行程如图 5。 图 5 滚筒式飞剪剪切行程图 体方案的确定 在设计中，既要结合实际又要结合理论方法， 按个人构思灵活设计 在结构设计中，设计方案的选择和确定 950 飞剪有两种方案，一种由单电机传动一个滚筒，而另一个滚筒由齿轮来传递力矩驱动，另一方案由两台电机分别带动上下输入轴，通过齿轮带动两个滚筒，对着两种方案进行选择。 电机传动方案 它由主动滚筒上的齿轮来传动另一个滚筒，所以主动滚筒上的齿轮所受到的载荷远远大于从动滚筒上的载荷，轴所受到的载荷也远远大于从动滚动轴，这样主动轴比从动轴更有破坏的可能， 此方案的缺点是滚筒上的零部件易受到破坏而发生事故，另一缺点单机承受过大功率，此方案只能 采取启动工作机制而不能采取连续工作机制，但其也有优点：上下剪刃同步性高，结构简单且成本低。 电机传动方案 它克服单电机传动的缺点，首先，它的两套传递系统平行传动，每套系统的各个零件受力基本相同，不存在某个零件因受到载荷过大而破坏的问题；其次，它由连个电机传动，每个电机受载相对较小，所以它更适合连续工作制，本次设计的 950 滚筒式飞剪要求既可切头，又可进行碎断，这样电机处于启动工作制， 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 这样看来，双电机传动更合适些，此外，线性轧机对机械的安全性要求高 ，飞剪机一旦出现故障，将迫使生产系统停止，故 采用双电机传动方案比较合适。 传动装置的布置形式，采用电机驱动的飞剪机，电机及减速器的布置方式，可分为上传动和侧传动的两种形式，上传动是指电机及减速装置都布置在飞剪机的机架上，具有结构紧凑、占地面积小、坯料及料头运输条件好的优点，单独使用的中小型飞剪机多采用上传动的形式；侧传动指电动机和减速装置在飞剪机的侧面，对于大型钢坯飞剪机，因其结构传动装置的重量很大，不宜安在机架上部，一般采用 侧传动方案，又由于生产线上轧件由辊道运输，一般工人在机器的边侧操作，而机器的另一侧安装电机及传动装置。所以本次设计采用侧传动方 案较为合理。 因此本次设计的 950 滚筒式飞剪机采用双电机侧传动 方案，因为本飞剪是一级减速，则共需四根主轴，包括两根输入轴和两根传动轴，两幅大小相同的大小齿轮，具体传动的结构如下：用电机通过联轴器带动输入轴，通过输入轴的小齿轮同剪轴上的大齿轮相啮合，通过齿轮传动把力矩传给剪轴。通过剪力完成剪切工作。为使轴向力减少和结构简单，大小齿轮均设计为 直尺圆柱齿轮。 在每一个刀架上有同一条直线上成 180 角的两把刀，一个用来切头，一个用来切尾，在停机时刀片处于水平状态。 对设备的机 架设计有三类：封闭式机架、开式机架、半闭半开式。一般的飞剪机只有开式与闭式。开式与闭式各有其特点，闭市机架能 做成门形，它的刚性较好，但由于剪刀在里面，不易观察其剪切情况，一旦发生事故不好处理。一般将大型的飞剪机采用此式机架。开式机架克服了闭式机架的缺点，但刚性小，剪切断面小，一般适合于小型的飞剪机。 剪机的结构有铸件和焊件。铸件是整个机架采用连体铸造或全部铸造；焊件则采用普通零件焊接法，以前焊接技术不完善时采用铸造，但铸造又比较复杂，工艺繁琐，因此对原料使用较多，而且铸件的体形庞大、笨重。因此现多采用焊接。 采用焊接可缩短周期，对于飞剪机的箱形机架则更易采用。大大节约成本，简化工艺。因此本次设计的设备采用开式机架， 剪机的结构采用焊接。 2 滚筒式飞剪力能参数计算 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 筒式飞剪剪切过程分析 金属的剪切过程可以分为以下几个阶段：刀片弹性压入金属阶段；刀片塑性 压入金属阶段；金属塑性滑移阶段；金属内裂纹萌生阶段和扩展阶段；金属内裂 纹失隐扩展和断裂阶段。一般可粗略地分为两个阶段：刀片压入金属阶段和金属 塑性滑移阶段。 图 6 滚筒 剪剪切过程示意图 在不同的阶段，被剪切金 属剪切区域内应力状态是不同 的 。在整个剪切过程中，剪切 力应力状态不断变化，剪切力 也不断变化。实验表明，最大 剪切力产生于刀片塑性压入阶 段终了、金属塑性滑移阶段开 始之时。因此，一般可将剪切 过程分为两个阶段来建立剪切 过程的受力模型。压入阶段作 用在被剪切金属上的力，如图 图 7 平行刀片剪切时作用力图 7 所示。 切力与剪切力矩的计算 首先根据所剪轧件的最大断面尺寸来确定剪切机公称能力。它是根据计算的 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 最大剪切力并参照有 关标准和资料确定的。 最大剪切力 钢机械 式 8 13 式中 被剪轧件的原始断面面积， 被剪切轧件材料在相应剪切温度下最大的单位剪切阻力，K 考虑由于刀刃磨钝刀片间隙增大而使剪切力提高的系数，根据小型剪切机 P 取 K= 上式计算中由于无单位剪切阻力试验数据，故改用下式计算最大剪切力： 钢机械 式 8中 ： 被剪轧件的原始断面面积， 系数 考虑单位剪切阻力与强度限的比例系数。 选取 0钢机械 表 8据设计参数 146 终得 从而： 10 /4筒式飞剪的剪切力按平行刀片剪切机的计算方法而来。 但是当飞剪机直接装在轧机后面而没有匀速机构时，刀片速度 v 在剪切时可能超过轧件运动速度0v，则在轧件中产生应力。此拉应力亦作用在飞剪机的刀片上。根据虎克定律，轧件中的拉应力为： = 轧钢机械 式 9中 E 弹性模数，对轧件在终轧温度在 800C 时， 近似的等于 4500055000 l 剪切终了时，飞剪机与最后一架轧机间的轧件长度； l 剪切终了时，在轧件长度 l 断内有拉应力产生的伸长量。 伸长量 l 可由剪切过程中刀片与轧件的水平移动量的差值来确定 l = 1l 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 式中 1l 剪切时间内刀片在水平方向移动量， 0l 剪切时间内轧件一定量。 轧件的移动量 0l=0刀片轨迹半径为 8），剪切时间为 t= )2(360 21 角 1 相当于剪切轧件厚度为 h 时的开始 剪切角度，由下式确定 R 12c o s 1 式中 S 刀片的重叠量 ，一般取 5 25里取 S=7 由设计参数 A=950由图 A=2950 图 8 飞剪机的剪切过程 则 2 c o s 1 ，求得 ， 1 为剪切终了的角度，考 虑到剪切终了时相对切入深度0得 R 1(1c o s 02 由前述，查得 %320 轧钢机械图 8c 则 i s i 8)s i n( s i n 211 )2(360 21000 v 根 据设计要求及实际状况取 1业设计 说明书（毕业 论文 ） 2(360 根据实测 ，取 E=46000 6104 6 0 03 3263 则刀架所受的拉力 31 1 4 为刀架所受到的力： 3 22m a 刀架所受的最大剪切力矩： c o a x g 式中 为咬入角，22c , 前述已选 则 o s c c 剪切功的计算 在所剪轧件无单位剪切功的实验数据时，可通过所剪材料的强度限b和延伸率 近似求 a。 当不考虑刀片磨钝等因素时，剪切功 轧钢机械 式 8毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 其中 为单位剪切功 F 被剪轧件原始断面面积， 2h 轧件高度， 由设计参数得： 21146 ，由于所剪为线材 0m 平均单位剪切阻力 10 段裂时相对切入深度 20 K则 21 b轧钢机械 式 8般取 K ， K 则 a （ b,90 p 轧钢机械 表 816 机械设计手册 表 3 则剪切功： 电动机的选择 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 对于启动工作制飞剪的电动机功率几乎完全由飞剪机运动质量的加速条件来确定。因为每次剪切要求的加速时间非常短。 动机功率选择 95 5010 3 剪切轴上最大静力矩； n 剪轴转速； 电机过载率， = 从电机到剪子整个整个飞剪机的传动效率， =于飞剪只有在处理事故中采用连续工作制，而这种状态出现的较少且时间间隔大，故过载率较大 = 算总的静力矩 k o 轧钢机械 式 8中： 剪切力矩； 摩擦力矩； 空载力矩。 由前述 般取M %53， 电机额定力矩， 近似取M ， 则 2式中： p 剪切力； M 轴枢处摩擦系数，查得 M= d 为剪轴轴承处的直径，现场资料 d=260 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 剪轴转速： m 电机功率 ： 由此可得单个电机功率： 据设备既在切头、切尾时启动工作制下运行，又在碎断时连续工作制运行，负载性质有短时冲击，生产工艺要求起制动控制方便等，选择绕线式直流电动机 ，功率 较小，另外工作轴转速较低，环境温度较高采用他冷。无减速器传动的国外动机，其额定功率为 45 额定电压 220V，额定转 速 335r/ 4 滚筒式飞剪的参数设计 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 速及扭矩的计算 动比确定 电机的 35 ，剪轴对 计算转速为 90r/ 入轴的转速及扭矩 由于输入轴直接通过连轴器与电动机相连，则 m i n/3 2 8输入则输入轴扭矩：,输入式中： / 飞剪机输入轴最大静力矩 5 1 K m 5 输入剪剪轴的转矩： p 齿轮传动及参数计算 择材料 考虑到结构应简洁便于使用和维护，选择闭式直齿圆柱齿轮；又由于处于低速有冲击载荷的运行环境，选择硬齿面表面淬火 50材料为 35由于大小齿轮表面都淬火， 齿轮的变形不大，对精度的要求不高，故选 8 级精度。 由于是闭式传动且大小齿轮均为硬齿面，齿轮的主要失效形式有可能是齿轮折断，也可能发生点蚀胶合等失效，则应按弯曲疲劳强度设计公式确定模数，然后校核接触疲劳强度。 毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 据轮齿弯曲疲劳强度设计 2113 2000 机械设计 式 5中： m 模数 , k 载荷系数，可近似取 里取 k= 1T 小齿轮传递的名义扭矩， 由前面计算 5 1 K 入； 复合齿行系数； d 齿宽系数，1/ ， 轮齿宽度， 1d 小齿轮分度圆直径； 1Z 小齿轮齿数； 许用弯曲应力 各参数的确定： 根 据 齿 轮 齿 数 17 不 发 生 根 切 初 选 181 Z ， 则 大 齿 轮 的 齿 确定许用弯曲应力FpnF 机械设计式 5中： 试验齿轮齿根的弯曲疲劳极限，根据设计材料硬齿面表面淬火50查得； 试验齿轮的应力修正系数，采用国家标准，； 弯曲疲劳强度计算得寿命系数，一般取； 弯曲强度的最小安全系数，一般传动取 里取 则 220 确定复合齿行系数业设计 说明书（毕业 论文 ） 由 181 Z ，变位系数 X=0，查得 机械设计图 5 确定齿宽系数d根据齿轮位置不对称，载荷系数变动较大且齿轮硬度均 350d=机械设计手册表 14合上述代入设计公式： m 由于机架的中心距为 950了保证剪切的同步性，并调整剪力的侧向间隙， 所以大齿轮的分度圆直径暂定为 950时模数为 09 5 02 。 综合上述要求取标准模数 m=14 。 机械设计手册 表 14 计算几何尺寸 52181411 3 8671422 5 22 5 。；取 60162157)105(21 核齿面的接触强度 根据： 211 )1(112 式中： 弹性系数，一对齿轮均为钢制时取 u 齿数比，根据设计 把前面计算所得相关值代入上式： H齿面许用接触应力： m 机械设计 式 5毕业设计 说明书（毕业 论文 ） 式中： 试验齿轮的接触疲劳极限，查得 =950 机械设计 图 5 接触强度的最小安全系数，取 接触疲劳强度计算的寿命系数，一般取； 工作硬化系数，由于是小齿轮故略去。 因为 ， 故接触疲劳强度足够。 轮的尺寸明细及 工作图 表 计齿轮相关尺寸计算 名称 代号 计算公式 相关值 模数 m 由强度得出 14力角 20 20 分度圆直径 d 11 22 25218141 d 93867142 d 齿顶高 14h fa h 顶隙 C C=顶圆直径 ( a 2801 9662 齿根圆直径 f 2
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