飛剪機結構設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 16:43 本頁面
【文章內容簡介】 ...............................................................................................................44哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）0第一章 緒論 課題背景及研究的目的和意義通過此畢業(yè)設計，使學生深刻理解專業(yè)機械設備的設計方法，使學生能夠充分利用所學過的知識，理論聯系實際，獨立開展設計工作，從而掌握從事機械設計及自動化相關工作的實際能力。 飛剪機是軋鋼生產線上的關鍵設備，具有適合剪切大斷面、剪切斷面平直的特點，廣泛應用于中小型軋鋼車間，承擔軋件的切頭、切尾分段和事故碎段等任務 [1]。自上世紀七十年代我國引進現代化的板帶軋機生產線以來，板帶材的飛剪機一直是屬于引進的重要設備之一。為實現定尺長度的調節(jié)，傳統(tǒng)機構飛剪機必須具有空切機構和勻速機構，結構復雜，價格昂貴，改用大功率伺服電機作為飛剪機的主傳動，可以提高飛剪機智能化水平、可靠性和使用水平，而且簡化機械結構，提高生產效率。本課題研究的是剪切帶鋼的飛剪機，通過三維建模和運動仿真可以研究它的具體運動況。通過本次畢業(yè)設計，可以詳細地了解曲柄連桿式飛剪機的工作原理和工作過程，能夠綜合應用所學知識，培養(yǎng)自己分析和解決實際工程問題的能力，達到鍛煉創(chuàng)造能力的目的，同時在設計的過程中會用到制圖、運動仿真、運動分析的軟件，可以更加熟練地掌握這些軟件的應用，為今后工作打好基礎。 國內外在該方向的研究現狀及分析 國外在該方向的研究現狀及分析人們用飛剪來橫向剪切運動著的軋件開始于十九世紀末期，是一臺蒸汽帶動的愛德瓦爾茲飛剪。這種飛剪機構龐大，重量很重，蒸汽發(fā)生系統(tǒng)復雜，慣性力也很大。后來在美國出現了電動式帶曲柄和偏心軸的飛剪，以電動驅動代替了蒸汽驅動。但其較大的慣性力還是限制飛剪運行的主要因素 [2]。后哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）1來，美國又設計了摩爾根式電動飛剪，簡化了機械結構部分。隨后，其它國家，如德國，日本，意大利等，都對飛剪結構進行了創(chuàng)新和改進，先后研制開發(fā)出了各種有特色的飛剪。使飛剪的性能和結構日益完善。 國內在該方向的研究現狀及其分析50 年代，我國從原蘇聯引進了鞍鋼 1700 熱連軋機和 1700 可逆式冷軋機及相應的生產技術，該裝備技術水平屬當時世界先進水平。60 年代我國自主設計制造了 2800、4200 大型板軋機和 1700 熱連軋機，其機械、電氣傳動等裝備均國產，這些自主制造設備比當時國際水平是落后一些，主要表現在無厚度自動控制系統(tǒng)（AGC）。70 年代武鋼 1700 熱、冷連軋機引進，使我國軋鋼技術達到了當時世界上的先進水平，國內也開展了 AGC 的工業(yè)實驗和推廣應用。80 年代從德國引進了 2050、2030 熱、冷連軋機，該軋機具有世界先進水平的板形控制裝備和技術，還有武鋼引進的 1200HC冷軋機，使我國的軋鋼裝備達到世界一流水平。經過多年的引進和消化吸收，我國的機械和控制裝備雖有很大的發(fā)展，但我們必須認識到與國外仍然存在差距。目前，我國自行設計制造和從國外直接引進的飛剪機剪切機構大多為鉸鏈四桿機構，用來剪切厚度較大的鋼板或鋼坯的飛剪機多數采用曲柄搖桿或雙曲柄式兩種機構 。（1）施羅曼飛剪 [3]圖 11a 所示為施羅曼飛剪機，是雙曲柄搖桿式飛剪機。這臺飛剪機所用的是徑向勻速機構。在改變定尺長度后，通過徑向勻速機構改變主軸曲柄的長度，從而使剪切鋼板時刀刃的水平速度與運行帶鋼速度一致。（2）翁格爾飛剪上述勻速系統(tǒng)與傳動系統(tǒng)，使飛剪機結構的復雜性可見一斑。引進后的幾年間，飛剪機的上下刀座都不斷出現過開焊，出現上刀梁斷裂等事故。所謂的翁格爾飛剪機，如圖 11b 所示。隨著電機技術快速發(fā)展，特別是交流變頻技術、大型伺服電機制造及控制技術的發(fā)展，對生產工藝要求復雜哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）2的飛剪機技術進步起到了革命性推動作用。該飛剪機構由上下刀座和兩個四桿機構組成，完全取消了以往飛剪機的勻速機構及倍尺機構；利用先進電氣控制技術，從而滿足了生產工藝對飛剪機的要求。翁格爾飛剪電機及電氣控制技術的發(fā)展足以用簡單機構滿足復雜生產工藝對飛剪機的要求。（3）橋式飛剪從機構簡圖 11c 可以看到，橋式飛剪是一個五桿機構，箱型的上下刀座(梁)是偏心距相等的曲軸所驅動；其運動確定性、上下刀座同步性則由一個簡單桁架相聯結 [4]。因而，橋式飛剪的機構得到進一步簡化，傳動鏈更加簡潔。翁格爾飛剪機在生產實踐中，曾經出現上刀梁的斷裂事故；而橋式飛剪機的上下刀座(梁) 的箱型結構不僅增強了上下刀梁的強度和剛度，同時還降低刀梁對材料的要求，使其動力學性能更加優(yōu)越。圖 11 飛剪機機構簡圖 本課題的研究內容及其方法 研究內容根據設計的要求，本次設計的主要研究內容為設計一臺滿足使用參數要求的曲柄連桿式飛剪機。哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）3 研究方法（1）文獻研究法。根據研究目的，通過調查文獻來獲得資料，從而全面地、正確地了解掌握所要研究問題。作用有①能了解有關問題的歷史和現狀，幫助確定研究課題。②能形成關于研究對象的一般印象，有助于觀察和訪問。③能得到現實資料的比較資料。④ 有助于了解事物的全貌。（2）類比法。通過類比相似產品的大小尺寸以及零件選型來對飛剪機各模塊進行部分大小尺寸以及零件選型。哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）4第 2 章 總體方案設計 引言 本次曲柄連桿式飛剪機的設計要求區(qū)別于傳統(tǒng)結構的飛剪機，整體結構大大簡化，采用伺服電機傳動，使得飛剪機的智能化有所提高，可靠性和生產效率也大大提高。 飛剪機整體方案設計 飛剪機的功能曲柄連桿式飛剪機能夠實現定尺剪切，沒有空切和勻速機構，采用伺服電機作為主傳動，使用 PLC 實時控制飛剪機的轉速。 飛剪機的基本要求飛剪機的特點是能橫向剪切運動著的軋件，對它有三個基本要求：（1）剪刃在剪切軋件時要隨著運動的軋件一起運動，即剪刃應該同時完成剪切與移動兩個動作，且剪刃在軋件運動方向的瞬時分速度 應與軋件v運行速度 相等或 2%~3%，即 。在剪切軋件時，剪刃在軋v0 vv0)~(?件運動方向的瞬時速度 如果小于軋件的運動速度 ，則剪刃將阻礙軋件的運動，會使軋件彎曲，甚至產生軋件纏刀事故 [5]。反之，如在剪切時剪刃在軋件運動方向的瞬時速度 比軋件運動速度 大很多，則在軋件中將產v0哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）5生較大的拉應力，這會影響軋件的剪切質量和增加飛剪機的沖擊負荷；（2）根據產品品種規(guī)格的不同和用戶的要求，在同一臺飛剪機上應能剪切多種規(guī)格的定尺長度，并使長度公差與剪切斷面質量符合國家有關規(guī)定；（3）能滿足軋機或機組生產
畢業(yè)設計相關推薦
鄂ICP備17016276號-1