【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，得到了優(yōu)化后的理想尺寸，為今后熱鋸機(jī)的改進(jìn)提供了依據(jù)。 [3] （ 2）國(guó)外研究現(xiàn)狀： 連桿機(jī)構(gòu)在蒸汽機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用，推動(dòng)了對(duì)連桿機(jī)構(gòu)特性做全面和科學(xué)的分析。布爾梅斯特沒(méi)有僅局限于分析，而是研究了機(jī)構(gòu)綜合的基礎(chǔ)理論，布爾梅斯特理論概括了阿爾特的理論，利希騰黑爾特、海因、基佩爾和切爾燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 庫(kù)奇諾夫等均以此為基礎(chǔ)建立并創(chuàng)造了特別適合于實(shí)際設(shè)計(jì)工作的簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方法。 ，他們引入了位置族，得到了由此產(chǎn)生的極曲線， 在此基礎(chǔ)上建立了一種新的近似綜合連桿機(jī)構(gòu)的圖解法。 由西克爾和阿爾托包列夫開(kāi)創(chuàng)的用解析法研究布爾梅斯特理論的工作，為后來(lái)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用創(chuàng)造了前提條件，并且可以得到較高的精度。當(dāng)然，只有借助于圖解數(shù)據(jù)處理，特別是運(yùn)用迭代程序和圖形顯示技術(shù)，才能較快地得到有關(guān)解域的概況。 拜爾和蓋羅尼姆斯總結(jié)了連桿機(jī)構(gòu)綜合的幾何理論。 建立在契比雪夫多邊形基礎(chǔ)上并已為勃洛赫、 列維斯基和許多其他蘇聯(lián)學(xué)者所采用的綜合方法雖然對(duì)某些特殊的設(shè)計(jì)要求可得到最優(yōu)解 ，但這不是通用的方法。美國(guó)奧本大學(xué)的 Simionescu 和 Beale 信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行了機(jī)構(gòu)綜合分析，借助計(jì)算機(jī)得到要檢查的設(shè)計(jì)尺寸的三維圖表，所提供的數(shù)值結(jié)果為新車導(dǎo)向鉸鏈的設(shè)計(jì)提供了依據(jù) ?，F(xiàn)在 ,優(yōu)化方法在機(jī)構(gòu)綜合中得到廣泛的應(yīng)用， 用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是比較通用的方法，也是將來(lái)的發(fā)展方向。西班牙的 Sin,Francisco 和 Antonio為了減小設(shè)計(jì)尺寸，同時(shí)達(dá)到全局最優(yōu)的目標(biāo)，將兩種優(yōu)化方法組合在一起，經(jīng)過(guò)實(shí)際檢驗(yàn)取得了很好的效果。法國(guó)的 Vasiliu,Adrian和 Yannou 采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的辦法， 將機(jī)構(gòu)隨機(jī)尺寸運(yùn)動(dòng)分析產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本輸入計(jì)算機(jī)，以獲得近似的綜合結(jié)果，克服了優(yōu)化方法速度慢和依賴初始搜索點(diǎn)的不足。但優(yōu)化方法也有它的缺點(diǎn)，即對(duì)問(wèn)題不便做定性分析。因此，傳統(tǒng)的綜合方法仍然繼續(xù)得到研究發(fā)展。 [16] 四連桿式熱鋸機(jī)， 它的設(shè)備重量比滑座式熱鋸機(jī)輕。 它主要由鋸切機(jī)構(gòu)、進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)和橫移機(jī)構(gòu)三部分組成。它的進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)是四連桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)合理的選擇每個(gè)桿的尺寸，可以保證鋸片基本上是水平移動(dòng)。曲柄的下端有與它做成一體的扇型平衡重，以平衡可動(dòng)系統(tǒng)的重量，降低 送進(jìn)電動(dòng)機(jī)的能耗。四連桿式熱鋸機(jī)具有行程大、摩擦小、平穩(wěn)可靠等優(yōu)點(diǎn)，使用效果較好，多用于大型或軌梁軋鋼車間。從四連桿熱鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)上看，最重要的兩大機(jī)構(gòu)就是鋸切機(jī)構(gòu)和進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)，因?yàn)檫@兩大機(jī)構(gòu)最復(fù)雜，使用最頻繁，對(duì)鋸切棒材的質(zhì)量影響也最大。在鋸切機(jī)構(gòu)中，圓鋸片直接與軋件接觸，它是最容易第 1章 緒論 7 磨損的零件，更換也最為頻繁，它的好壞直接影響鋸切的質(zhì)量，對(duì)鋸片的深入研究就顯得至關(guān)重要。在四連桿進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)中，在規(guī)定的鋸切行程內(nèi)，保證鋸切精度的關(guān)鍵問(wèn)題是保證鋸軸中心的軌跡為一近似直線， 同時(shí)要求鋸軸中心水平方向的速度盡量均勻，垂直 方向的速度波動(dòng)量盡量小，這就要求四連桿機(jī)構(gòu)的尺寸要盡量合理。因此，如何選擇最佳的四連桿機(jī)構(gòu)尺寸來(lái)達(dá)到更好的鋸切精度就成為一個(gè)必須研究的課題。 選題的目的及意義 本課題研究的主要目的在于，通過(guò)對(duì)四連桿式熱鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)、工藝等進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外各種研究成果、專業(yè)資料，以期達(dá)到加深專業(yè)知識(shí)的理解、熟悉整體機(jī)械設(shè)計(jì)工序，鍛煉自身，從而為走上工作崗位打下基礎(chǔ)。燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第 2 章 φ 1500 四連桿式熱鋸機(jī)的技術(shù)參數(shù) 本次設(shè)計(jì)的四連桿式熱鋸機(jī)的要求為 750 攝氏度時(shí)所鋸切型鋼的最大尺寸為 工字鋼 280 122。 鋸切材料為低碳鋼。以下為本次設(shè)計(jì)的四連桿式熱鋸機(jī)的技術(shù)性能： (1)鋸片直徑：最大直徑為 Φ max =1500mm 最小直徑為 Φ min = 1400mm (2) 鋸片厚度：δ = 7mm (3) 鋸片圓周速度： 100m / s ～ 120m / s (4) 鋸片最大行程： 1000mm (5) 進(jìn)鋸速度范圍： 20 ～ 30mm /s (6) 退鋸速度范圍： 30mm / s (7) 水幕保護(hù)裝置 (8) 電氣設(shè)備 ① 鋸片電機(jī) 型號(hào) JS114 4 功率 115kw 轉(zhuǎn)速 1480r / min 電壓 380v ②進(jìn)鋸電機(jī) 型號(hào) J 02 22 4 功率 125kw 轉(zhuǎn)速 700 /1400r / min 電壓 200 / 400v ③潤(rùn)滑電機(jī) 型號(hào) J 02 22 4 功率 轉(zhuǎn)速 1410r / min 電壓 220v 第 2章 φ 1500四連桿式熱鋸機(jī)的技術(shù)參數(shù) 9 ④行程控制器 LK 4 658/1 ⑤瞬時(shí)行程控制開(kāi)關(guān) JLXK 111 (9) 制動(dòng)裝置夾具的應(yīng)力為 98000N (10) 氣缸的壓力為 P=490N 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 第 3 章 φ 1500 四連桿式熱鋸機(jī)結(jié)構(gòu)組成及各部分工作原理 四連桿熱鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 (1) 鋸 座部分 (2) 鋸架部分 (3) 搖桿部分 (4) 鋸片軸部分 (5) 進(jìn)鋸傳動(dòng)部分 (6) 安全聯(lián)軸器部分 (7) 軌道部分 (8) 干油潤(rùn)滑部分 (9) 水冷卻系統(tǒng) 熱鋸機(jī)各部分的特點(diǎn)、位置及作用 鋸座部分 鋸座部分是由裝在上面的鋸座、曲柄和彈簧緩沖器這些主要部件組成，該部分是熱鋸機(jī)的主要部分，其它各部分都裝在上面。鋸座是整體鑄鋼件結(jié)構(gòu)，在鋸座的前邊有兩個(gè)曲柄的安裝孔。鋸座的后面有兩個(gè)搖桿的安裝孔。當(dāng)然，在鋸座安裝鋸片相反的一側(cè)還有著安裝鋸片軸稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)和進(jìn)鋸電機(jī)的位置。曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)是 由進(jìn)鋸電機(jī)推動(dòng)制動(dòng)器，減速器和聯(lián)軸器 傳遞過(guò)來(lái)的。為了平衡可動(dòng)系統(tǒng)的重量，減少電能消耗，曲柄下端有一個(gè)和它做成一體的扇形平衡重錘。在平衡重錘的下方鋸座內(nèi)裝著的便是有兩面帶彈簧的彈簧緩沖器。退職當(dāng)鋸架帶動(dòng)鋸片到達(dá)前后極限位置時(shí)，扇形平衡重錘凸緣內(nèi)側(cè)將靠在緩沖器的擋板上，借助彈簧的彈力起緩沖作用。此外在曲柄的傳動(dòng)軸端裝有指針盤(pán)和平行控制開(kāi)關(guān)來(lái)指示和限制鋸片的行程。 鋸架部分 鋸架部分主要由鋸架、鋸片、罩子、水幕待部分組成。鋸架部分前后和曲柄、搖桿相聯(lián)系。從而通過(guò)曲柄傳遞給鋸架運(yùn)動(dòng)。鋸架又帶動(dòng)鋸片實(shí)現(xiàn) 鋸第 3章 φ 1500四連桿式熱鋸機(jī)結(jié)構(gòu)組成及各部分工作原理 11 片的進(jìn)給過(guò)程。鋸片罩子覆蓋在鋸片上，其作用是防止鋸切過(guò)程中大量鐵屑的飛濺。同時(shí)對(duì)鋸片本身也有一種防護(hù)作用。在換鋸片時(shí)，可將鋸片罩子向后掀起，放在安裝在鋸架上的托架上，換完后將其放下。水幕就在鋸座的左下方，其作用是為了在鋸切過(guò)程中起冷卻作用，流水流到下面的流槽上進(jìn)而流到地下的水溝中。 搖桿部分 搖桿部分是由搖桿和流槽組成，均采用焊接結(jié)構(gòu)。搖桿是一個(gè)大的板形焊接結(jié)構(gòu)，其兩端分別與鋸座和鋸架相鉸結(jié)。流槽的作用是防止鋸屑和冷卻水向其它部分飛濺及引導(dǎo)作用。 鋸片軸部分 鋸片軸部分是熱鋸機(jī)的 核心。它仿于鋸架部分的前端，是通過(guò)齒輪聯(lián)軸器與電機(jī)相接直接傳動(dòng)的。在軋鋼車間軋制生產(chǎn)過(guò)程中，熱鋸機(jī)是始終準(zhǔn)備鋸切的。故鋸片是長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，在鋸切過(guò)程中為了保證熱鋸機(jī)有足夠的工作能力，除了保證電動(dòng)機(jī)有足夠的容量外，還要有足夠大的轉(zhuǎn)速。因此，鋸片軸兩端軸承采用可以自定位的雙列向心球面滾子軸承?？夸徠妮S承考慮到要受較大的徑向力，工作負(fù)荷比較沉重。故采用兩個(gè)軸承并 作定位端而另一端軸承裝成可移動(dòng)的，來(lái)補(bǔ)償鋸片軸熱 效應(yīng)的影響。為了便于鋸切座拆裝方便和避免鋸架上軸承座的磨損在軸承外圈裝有軸承套和一些零件組成軸部件 。為了便于提高軸承的壽命，鋸片軸采用稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)。為了便于更換鋸片，在鋸片的內(nèi)夾盤(pán)和外夾盤(pán)裝于鋸片的懸臂端。 進(jìn)鋸部分 進(jìn)鋸部分主要由直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)輪的聯(lián)軸器圓柱齒輪減速器和行程控制器等組成，該部分裝在鋸座部分上面。圓柱齒輪減速器與安全聯(lián)軸器相連接。進(jìn)鋸電機(jī)選用直流電機(jī)。目的是為了調(diào)速，以達(dá)到鋸切小斷面時(shí)，以較高的速度進(jìn)鋸平穩(wěn)。使熱鋸機(jī)工作可靠。在鋸切過(guò)程中，其最大工作行程及自動(dòng)返回復(fù)位是通過(guò)行程控制器來(lái)控制實(shí)現(xiàn)工作的。 安全聯(lián)軸器部分 安全聯(lián)軸器部分主要用個(gè)齒軸套，內(nèi)齒軸套、和剪切 螺栓組成。該部分燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 安裝在減速器輸出軸和曲柄軸之間起聯(lián)接作用。在傳遞扭矩的同時(shí)，還可以防止因某種原因使鋸切阻力過(guò)大而損壞設(shè)備。 軌道部分 軌道部分改進(jìn)了固定熱鋸機(jī)只能鋸切一種尺度的型鋼缺點(diǎn)，以軌道代替熱鋸機(jī)的底座，可以改變鋸切型鋼的長(zhǎng)度。該部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要由電機(jī)、蝸輪 —— 蝸桿減速器、夾軌器和軌道等組成。電機(jī)通過(guò)蝸輪 —— 蝸桿傳動(dòng)，夾軌器用液壓和彈簧驅(qū)動(dòng)，當(dāng)熱鋸機(jī)在軌道上移動(dòng)時(shí)，由液壓缸將其脫離鋼軌，制動(dòng)時(shí)用彈簧將鋼軌壓緊。 鋸片軸承稀油潤(rùn)滑系統(tǒng) 鋸片軸承稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)主要由潤(rùn)滑電機(jī)、進(jìn)油管 、出油管等組成。它位于搖桿的后面的鋸座上。其作用是對(duì)鋸片軸軸承進(jìn)行潤(rùn)滑。因?yàn)殇徠诟咚傧逻\(yùn)轉(zhuǎn)工作。油便 進(jìn)入油管，然后流回儲(chǔ)油箱。 干油潤(rùn)滑部分 干油潤(rùn)滑部分是用于除鋸片軸承之外，其它軸承的潤(rùn)滑。像曲柄和鋸架的鉸接處的軸承，搖桿兩端，冷卻水形成水幕，其作用當(dāng)然是冷卻。冷卻水還可以沖掉飛濺到鋸座下面的鐵屑。保證鋸座清潔。 其工作原理及布置情況見(jiàn)第 1章 的熱鋸機(jī)系統(tǒng)圖 14。 熱鋸機(jī)的安裝、調(diào)整和試運(yùn)行 安裝前對(duì)各機(jī)中加以清洗，對(duì)于孔管油路等清洗完畢后，用木塞或布堵住防止灰塵進(jìn)入。 裝配 時(shí)，一切防油密封裝置必須處于良好的狀態(tài)。 熱鋸機(jī)應(yīng)按總裝配圖和部件圖進(jìn)行裝配。 安全裝配后，按鋸片最大工作行程 1200mm 來(lái)調(diào)整瞬時(shí)行程開(kāi)關(guān)的撞塊位置和行程控制器的角度。 裝配鋸片時(shí)，應(yīng)注意使用鋸片的定位裝置。使鋸片的內(nèi)外兩側(cè)夾緊程度一致，不允許有應(yīng)力存在，以避免鋸片受力發(fā)生斷裂。 第 3章 φ 1500四連桿式熱鋸機(jī)結(jié)構(gòu)組成及各部分工作原理 13 試運(yùn)轉(zhuǎn)鋸切 （ 1）試運(yùn)轉(zhuǎn)之前應(yīng)仔細(xì)檢查各部分的聯(lián)接情況， 特別是鋸片的安裝和夾緊，更應(yīng)作嚴(yán)格檢查，以免出現(xiàn)人身傷亡事故。 （ 2） 試運(yùn)轉(zhuǎn)前，各轉(zhuǎn)動(dòng)處應(yīng)注入足夠的潤(rùn)滑油。油箱的油池內(nèi)加上適量的油后方可試車。 （ 3） 試運(yùn)轉(zhuǎn)前，先空轉(zhuǎn)一周，檢查是否靈活和有無(wú)物體卡信現(xiàn)象。 （ 4） 進(jìn)鋸片試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，起動(dòng)進(jìn)鋸直流電機(jī)，使鋸架前后移動(dòng) 30 分鐘并檢查鋸片最大工作行程和電氣設(shè)備工作情況。 （ 5） 鋸片軸運(yùn)轉(zhuǎn) 在 n =1480r / min 時(shí)，鋸片軸軸承溫度不得超過(guò) 60℃，鋸架應(yīng)無(wú)明顯的振動(dòng)，在起動(dòng)鋸片前 5 分鐘首先開(kāi)動(dòng)軸承稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑電機(jī)，并檢查路系統(tǒng)，使軸承得到良好潤(rùn)滑。 （ 6） 聯(lián)合試車 在上述試驗(yàn)完成后，進(jìn)行在鋸片高速轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)鋸架前后移動(dòng)次數(shù)不得少于 5 次，觀察運(yùn)行情況。 （ 7） 在試車時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題應(yīng)即時(shí)停車，修理好后 再試車，注意現(xiàn)場(chǎng)情況安全。 熱鋸機(jī)的操作規(guī)程 在啟動(dòng)鋸片電機(jī)前 5分鐘開(kāi)動(dòng)鋸片軸承衡油潤(rùn)滑系統(tǒng)的油泵電機(jī)（潤(rùn)滑電機(jī)）并仔細(xì)檢查油路及給油指示器，當(dāng)油流達(dá)到穩(wěn)定后，再啟動(dòng)鋸片電機(jī)。在轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)數(shù)即 n =1400r / min 時(shí)空轉(zhuǎn) 5 分鐘后，才可打開(kāi)水冷卻系統(tǒng)，進(jìn)行冷卻，然后才能開(kāi)始鋸切。 在工作時(shí)，經(jīng) 常檢查油流情況和軸承 升溫進(jìn)入鋸片軸承的油量，用給油指示器進(jìn)行調(diào)整，油量不得過(guò)多， 保持在 2～ / s 之間，軸承溫升不得超過(guò) 60℃。 及時(shí)更換鋸片電機(jī)，因?yàn)樵谏a(chǎn)中常會(huì)發(fā)生因振 動(dòng)過(guò)大而引起電機(jī)軸磨損，不能正常工作現(xiàn)象。 及時(shí)更換磨損的鋸片，如鋸片有裂紋時(shí)，立即停車更換，以免影響燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 鋸切質(zhì)量和出現(xiàn)事故。 經(jīng)常檢查各油箱油池的油位。 操作時(shí)，應(yīng)注意軋件是否有 “ 彎頭 ” 、 “ 翅頭 ” 現(xiàn)象，以免撞上鋸片使之損壞。 鋸片和鋸片軸承稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)，油泵電機(jī)之間應(yīng)有電氣聯(lián)鎖，在油泵電機(jī)未啟動(dòng)之前，鋸片電機(jī)不能啟動(dòng)，當(dāng)油泵電機(jī)因故障停止運(yùn)行的時(shí)候，鋸片電機(jī)也應(yīng)立即斷電、停止鋸切。以免潤(rùn)滑不好。使溫升過(guò)高，嚴(yán)重?fù)p壞電機(jī)軸、鋸片軸。 進(jìn)鋸電機(jī)與鋸前軌道電機(jī)之間也應(yīng)有電氣聯(lián)鎖。當(dāng)軌道電機(jī)開(kāi)動(dòng)時(shí) ，進(jìn)鋸電機(jī)不能啟動(dòng)。以免造成鋸切長(zhǎng)度改變，或因鋸片夾在鋸體中，而使鋸片損壞，造成不必要的事故，因此電機(jī)之間互鎖是必須的。 四連桿熱鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 (1)經(jīng)常檢查鋸片的夾緊情況，以及各聯(lián)軸器螺栓聯(lián)接情況。 (2)經(jīng)常檢查鋸片軸、軸承稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)中的給油指示器是否因生產(chǎn)時(shí)的振動(dòng)而關(guān)閉，以免損壞軸承。 (3)及時(shí)清掃鋸座上及扇形平衡重錘上的鋸屑和污物保