【正文】 ....................................................................................... 32 設(shè)備的安裝 ............................................................................................................... 32 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） V 設(shè)備的潤滑及密封 ................................................................................................... 32 第四章 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 34 可靠性 的基本概念 ................................................................................................... 34 對偏心軸進(jìn)行機(jī)械的可靠性設(shè)計(jì) ............................................................................ 36 做軸的受力﹑彎矩﹑轉(zhuǎn)矩圖 ......................................................................... 36 確定轉(zhuǎn)軸的 應(yīng)力分布 .................................................................................... 37 確定 ??r 的材料的疲勞強(qiáng)度 ............................................................ 40 確定轉(zhuǎn)軸在計(jì)算截面處的疲勞極限 ............................................................. 41 確定軸在計(jì)算截面處的軸徑 ......................................................................... 42 設(shè)計(jì)中的結(jié)論 .......................................................................................................................... 43 參考文獻(xiàn)： .............................................................................................................................. 44 結(jié)束語 ...................................................................................................................................... 45 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 1 第一章 概述 板材的種類及用途 板材的種類 冷軋板卷是以熱軋卷為原料，在室溫下在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行軋制而成，包括板和卷，國內(nèi)眾多鋼廠如寶鋼、武鋼、鞍鋼等均可以生產(chǎn)。其中成張交貨的稱為鋼板，也稱盒板或平板；長度很長、成卷交貨的稱為鋼帶，也稱卷板。 鋼板可以說在生產(chǎn)中必須要接觸的東西，不管是做什么產(chǎn)品都需要用到，這個也不用詳細(xì)介紹。日常生產(chǎn)中用到的板材可以說有很多分類，最常用的就是厚薄、硬度、錳鋼等等。下邊這些是關(guān)于鋼板和各種板材的介紹。 鋼 板 (包括帶鋼 )的分類：按厚度分類：薄板﹑中板﹑厚板﹑特厚板；按生產(chǎn)方法分類：熱軋鋼板﹑冷軋鋼板；按表面特征分類：鍍鋅板 (熱鍍鋅板、電鍍鋅板 ) ﹑鍍錫板﹑復(fù)合鋼板﹑彩色涂層鋼板；按用途分類：橋梁鋼板﹑鍋爐鋼板﹑造船鋼板﹑裝甲鋼板﹑汽車鋼板﹑屋面鋼板﹑結(jié)構(gòu)鋼板﹑電工鋼板 (硅鋼片 ) ﹑彈簧鋼板﹑其他。 板材的應(yīng)用領(lǐng)域 冷軋板帶用途很廣，如汽車制造、電氣產(chǎn)品、機(jī)車車輛、航空、精密儀表、食品罐頭等。 冷軋薄鋼板是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋板的簡稱，也稱冷軋板，俗稱冷板，有時會被誤寫成 冷軋板 。冷板是由普通碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋 鋼帶，經(jīng)過進(jìn)一步冷軋制成厚度小于 4mm的鋼板。由于在常溫下軋制，不產(chǎn)生氧化鐵皮，因此，冷板表面質(zhì)量好，尺寸精度高，再加之退火處理，其機(jī)械性能和工藝性能都優(yōu)于熱軋薄鋼板，在許多領(lǐng)域里，特別是家電制造領(lǐng)域，已逐漸用它取代熱軋薄鋼板。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 2 冷軋普通薄板 ：由普通碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼冷軋制成。冷軋板表面質(zhì)量較好。具有良好的沖壓性能。對其要求要保證冷彎和杯試驗(yàn)合格，常用于汽車等行業(yè)和鍍層板的原料。 冷軋優(yōu)質(zhì)薄鋼板：主要包括各種優(yōu)質(zhì)鋼冷軋薄板，最常用的是碳素結(jié)構(gòu)鋼板，尤其是深沖壓用冷軋薄鋼板，是由低碳優(yōu)質(zhì)鋼 08Al 冷軋的 薄板，鋼板按表面質(zhì)量分為三組； Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ ，分別表示特別高級、高級、較高的精整表面 ,按拉延級別分為 ZF、 HF、 F 級（代表用于沖制拉延最復(fù)雜、很復(fù)雜、復(fù)雜的零件） ,根據(jù)鋼板厚度允許偏差，又分為 A、 B 兩級精度、廣泛用于汽車拖拉機(jī)工業(yè)。 冷軋板具有良好的性能，即通過冷軋，可以得到厚度更薄、精度更高的 冷軋帶鋼 和鋼板，平直度高、表面光潔度高、冷軋板表面清潔光亮、易于進(jìn)行涂鍍加工、品種多， 用途廣，同時具有沖壓性能高和不時效、屈服點(diǎn)低的特點(diǎn)，所以冷軋板具廣泛的用途，主要應(yīng)用于汽車、印制鐵桶、建筑、建材、自行車等行業(yè)，同時還是生產(chǎn) 有機(jī)涂層鋼板 的最佳選材。 冷軋鋼板，表面光潔，加工優(yōu)良，用于汽車、冰箱、洗衣機(jī)等家電，以及產(chǎn)業(yè)設(shè)備、各種建筑材料。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，冷軋鋼板已被稱為現(xiàn)代社會的必須材料。 冷軋產(chǎn)品的分類： 熱軋酸洗、軋硬卷、普通冷軋、鍍鋅（ 電鍍鋅 、耐指紋、 熱鍍鋅 ）、鍍鋁鋅、電鍍錫、彩涂、電工鋼（ 矽鋼片 ）等。 剪切機(jī)的發(fā)展 飛剪是軋鋼生產(chǎn)線上重要設(shè)備之一，其工作性能的好壞直接影響到軋制線的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品切口質(zhì)量。飛剪用于剪切運(yùn)動著的軋件，要使軋件剪切斷面垂直、平整、長度合格，要求飛剪剪刃從開始剪入到剪 切終了其線速度切角、剪刃重疊量、剪刃側(cè)隙，剪切過程中剪刃基本與軋件垂直。建立曲柄飛剪運(yùn)動學(xué)模型，對其剪刃運(yùn)動軌跡和剪刃速內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 3 度進(jìn)行定量分析，從而獲得曲柄飛剪機(jī)剪切機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，并能對設(shè)計(jì)出的機(jī)構(gòu)進(jìn)行性能分析水平分量 等于或略大于軋件速度， 即 = (1～ 1． 03)Vo (1)滿足式 (1)，就不發(fā)生堆鋼和拉鋼現(xiàn)象，且要采用合適的剪。 起停式曲柄飛剪設(shè)計(jì)思路新穎，結(jié)構(gòu)緊湊，不需要利用空切機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)定尺。該飛剪一般處于靜止?fàn)顟B(tài)，剪切時，采用低慣量大轉(zhuǎn)矩直流電機(jī)，直接完成起動、剪切、制動、復(fù)位等工藝過程 (圖 1)。電控技 術(shù)的發(fā)展和電器元件質(zhì)量的提高，使高速頻繁起制動成為可能。該飛剪能用于高速軋制生產(chǎn)線，剪切精度高，能耗小，因而很有發(fā)展前途。 曲柄搖桿式飛剪在剪切帶鋼時，要求剪刃近乎垂直進(jìn)人帶鋼，這樣，剪切斷面好，剪切抗力較低。若剪切時剪刃傾角過大，不但使設(shè)備剪切力和剪切力矩減少，而且，降低了剪刃的使用壽命。連桿速度不均勻，則容易造成軋件纏刀事故，影響軋件質(zhì)量。因此，有必要在飛剪設(shè)計(jì)時，就對剪切機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化沒計(jì)，以充分利用電機(jī)功率，并提高軋件質(zhì)量。 生產(chǎn)工藝 生產(chǎn)過程中由于不進(jìn)行加熱，所以不存在熱軋常出現(xiàn)的麻點(diǎn)和氧化鐵皮等缺陷，表面質(zhì)量好、光潔度高。而且冷軋產(chǎn)品的尺寸精度高，產(chǎn)品的性能和組織能滿足一些特殊的使用要求，如電磁性能、深沖性能等。 飛剪機(jī)的類型及特點(diǎn) 飛剪是用來剪切橫向運(yùn)動著的軋件，它可以裝在連續(xù)式軋機(jī)的軋制作業(yè)線上，亦可裝在橫切機(jī)組上。隨著連續(xù)式軋機(jī)的發(fā)展，飛剪機(jī)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，而且種類也較多，下面介紹幾種在板材生產(chǎn)中應(yīng)用的剪切機(jī)。 （ 1）滾筒式飛剪 是一種應(yīng)用很廣的飛剪，它裝在連續(xù)機(jī)組或橫切機(jī)組上，將刀片內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 4 裝在兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的圓筒上，當(dāng)滾筒運(yùn)動時，兩個刀片相對移動，在水平方向上的運(yùn)動可近似為平行刀片的 運(yùn)動依靠垂直方向的運(yùn)動來保證剪切的完成，這種飛剪在剪切區(qū)域內(nèi)刀片不是做平移運(yùn)動，所以剪切時軋件的斷面不平整，而是傾斜狀。 （ 2）曲柄回轉(zhuǎn)杠桿式飛剪 這種飛剪的刀片做平移運(yùn)動，刀架為杠桿形狀，其一端固定在偏心筒上，一端與擺桿相連，且有空切行程，當(dāng)偏心套筒轉(zhuǎn)動時，刀片能垂直或近似垂直于軋件運(yùn)動，其優(yōu)點(diǎn)是軋件斷面較為平整；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，運(yùn)動特性差，刀片速速不能太快，所以其剪切的效率比較低。 （ 3）曲柄偏心式飛剪 這種飛剪的刀片做平移飛剪機(jī)運(yùn)動，曲柄鉸接于偏心軸的鏜孔中，并有一定的偏心距，兩曲柄以相同的角 速度旋轉(zhuǎn)，刀架的一端鉸接于機(jī)架上，另一端與擺桿相連，通過雙臂曲柄軸 ﹑刀架和擺桿可使刀片在剪切區(qū)做近似于平移運(yùn)動，從而得到平整的剪切斷面。 （ 4）曲柄搖桿式飛剪 工作時的波動能量小，可在大于 5m/s的速度下工作。上刀架通過 偏心軸與下刀架相鉸接，下刀架在曲柄與上下架的帶動下以偏心套與偏心軸中心做往復(fù)擺動。當(dāng)改變其位置時，可以得到不同的空切次數(shù)。 飛剪機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 用飛剪來剪切橫向運(yùn)動著的軋件，開始于 19世紀(jì)末期歷經(jīng)百年的發(fā)展，在生產(chǎn)中使用的飛剪類型也有很多。目前，應(yīng)用較廣泛的飛剪有圓盤式﹑滾筒式﹑曲柄回轉(zhuǎn)杠桿 式﹑曲柄偏心式、曲柄搖桿式擺式飛剪。隨著對剪切機(jī)的性能要求越來越高，功能越來越多，其結(jié)構(gòu)會變得復(fù)雜，但是剪切的斷面質(zhì)量會提高?，F(xiàn)在機(jī)電一體化的發(fā)展逐漸提高，軋制流水線越來越先進(jìn)，軋制速度的不斷提高，為能適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展要求，迫使剪切機(jī)也向著高自動化程度發(fā)展。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 5 本文設(shè)計(jì)的內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容：定尺剪切機(jī)，軋件材質(zhì) 45鋼；剪切斷面的厚度為：理論 5～ 50mm，實(shí)際 6～ 40mm；剪切的寬度為 1200～ 3650mm；剪切溫度為： ?850 C；剪切速度為 1m/s；剪切長度為 3～ 18m；最大剪切力為 11475KN；飛剪曲柄中心距為 122mm。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 6 第二章 飛剪機(jī)的計(jì)算 概述 定尺剪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：飛剪的兩個偏心軸通過中心距為 360mm 的直齒圓柱齒輪，利用傳動比為 41的傳動方式使上 剪刀在垂直方向上的速度相同，支持軸的軸承為調(diào)心滾子軸承，主要承受徑向載荷，同時也承受了少量的軸向載荷，軸承外滾道為球面形狀，具有調(diào)心作用，內(nèi)外圈軸線相對偏斜角的允許值為 ? — ?2 。 潤滑方式：配備專門的油 霧潤滑系統(tǒng) 動力來源：有兩臺直流電動機(jī)提供動力 傳動方式：電機(jī) — 聯(lián)軸器（制動器） — 傳動軸 — 剪切工具。 剪切力與剪切功 計(jì)算剪切力 在設(shè)計(jì)剪切機(jī)時，首先根據(jù)所剪切軋件的最大斷面尺寸計(jì)算確定剪切機(jī)的公稱能力，即最大剪切力，其值可按下式計(jì)算。 PMAX =K maxT +FMAX 式中 FMAX ：被剪軋件的斷面面積 maxT ： 被剪軋件在相應(yīng)剪切溫度下的最大單位剪切力，它是通過實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)可由曲線關(guān)系得到 K： 考慮由于刀刃磨鈍，刀片間隙增大而使剪切力提高的系數(shù)，其數(shù)值根據(jù)剪切機(jī)的能力選取 小型剪切機(jī)（ P） K= 中型剪切機(jī)（ P=～ ） K= 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 7 大型剪切機(jī)（ P10MN） K= 當(dāng)所有剪切軋件材料無單位剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)時，可按下式計(jì)算其最大剪切力： PMAX = 1b FMAX 式中 δ 1b ：被剪軋件材料在相應(yīng)的剪切溫度下的強(qiáng)度極限（ Mpa）得 45 鋼在 850 攝氏度時δ 1b =120Mpa 則： PMAX =? =13666KN 由于飛剪是直接裝在軋機(jī)后面的，由可知刀片速度 V 在剪切時可能超過軋件的運(yùn)動速度 V0 ，則在軋件中產(chǎn)生拉應(yīng)力。同時此拉應(yīng)力也作用在飛剪刀片上，這個拉應(yīng)力不超過軋件在剪切溫度下的彈性極限。 ??9 根據(jù)胡克定律，這個拉應(yīng)力為： ? =ELl? 式中 E：彈性模量，軋件在 850 攝氏度近似為 4000Mpa L：剪切終了時，飛剪與最后一架軋機(jī)的長度 △ l：剪切終了時，在軋件長度 L 段內(nèi)由拉應(yīng)力產(chǎn)生的伸長量 伸長量：△ l由剪切過程中刀片與軋件的水平方向的