【導讀】世界上每個工業(yè)獻祭的國家都擁有若干套。各國的中厚板軋機和生產(chǎn)技術都各有特色，鋼板治療和各項經(jīng)濟指標也達到了較高的水平。剪切機的種類很多牟其中滾切實切頭剪。采用雙機電驅動的方式。滾切式切頭剪是鋼廠重要的剪切設備之一，主要作用是在薄規(guī)。格軋制時切去帶鋼的頭部和尾部。切頭剪一般由三個部分組成：機械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等。和校核主要的零部件，以及其他傳動裝置和執(zhí)行機構的設計等。同時確定了合適的潤滑。系統(tǒng)和維護檢修方案。

　　

【正文】 軸器使其與制動器配合使用。 由前面的計算結果及電機的尺寸和軸徑，選擇聯(lián)軸器，偏心軸承受的載荷較大，最大轉矩 T= m，軸端直徑 d=120mm，工作轉速 n=549r/min，則根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇的聯(lián)軸器為： ??3 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 26 主動端： J型軸孔 B 型鍵槽 d1 =120mm L=212mm 從動端： Y型軸孔 A 型鍵槽 d1 =120mm L=167mm 選用 LZZ6 型帶制動 輪的彈性柱銷聯(lián)軸器 允許的最大轉矩： ??nT = m 允許的最大轉速： ??n =1500r/min 飛輪力矩： GD2 =156N 2m 質量： m=130Kg 工作的環(huán)境溫度： T= C?20 ～ + C?70 兩軸中心線允許傾斜的角度：△ 39。301??? 則 LZZ6 型聯(lián)軸器 167110 212100??JBJB GB5014— 85 選擇制動器 制動器具有減速﹑停止和支持的功能，按工作狀態(tài)可分為常閉式和常開式。常閉式是靠彈簧或重力使其經(jīng)常處于抱閘狀態(tài)，機械設備工作時松閘；常開式與其相反，制動器經(jīng)常處于松閘狀態(tài)，工作時需施加外力。為了減小制動力矩，縮小制動器的尺寸，常將制動器安裝在高速軸上。 制動器按照結構形式分為塊式制動器﹑帶式制動器﹑蹄式制動器；按照 制動系統(tǒng)的驅動方式分為電磁鐵式制動器﹑液壓推動式制動器﹑液壓 — 電磁式制動器﹑盤式制動器。 根據(jù)工作的條件和各種制動器的特點以及技術參數(shù)，選用液壓電力塊式制動器。 液壓電力塊式制動器：結構簡單﹑散熱好﹑瓦塊有充分的退距，間隙調整方便，制內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 27 動力矩的大小與轉向無關，制動輪軸不受彎矩，所以工作平穩(wěn)﹑使用壽命長﹑無噪聲。可用于頻繁操作﹑快速啟動的場合，包角和制動力矩較小，能夠適宜高溫環(huán)境，介于以上特點，故適用于多種場合。 根據(jù)以上敘述選液壓電力快式制動器 Y? Z5 — 630/301??3 使用條件：周圍介質溫度 T= C?40 ～ + C?50 空氣濕度不大于 90% 用于三相交流電源 50Hz 380V 安裝海拔高不超過 1000mm 技術性能：制動輪直徑 D=630mm 制動力矩 4500～ 7100N m 瓦塊退距 2mm 匹配推動器型號 Ed301/6 電機功率 550KW 每小時最大操作次數(shù) 2021 重量 191Kg 工作原理：這種制動器主要由制動裝置﹑電動機﹑液壓泵﹑液壓缸四個部分組成。電動機帶動液壓泵使工作油液壓入活塞的下部工作腔，使得活塞與推桿一起上移。從而拉動瓦塊產(chǎn)生制動效果，電機斷電后，活塞靠制動器的彈性與推力桿和液壓缸的自身重力完成復位。 鍵的選擇與校核 鍵是連接兩個零件所用的 連接件之一，是標準件，其種類也比較多。 鍵的類型可根據(jù)使用的要求，工作的條件和結構特點選用合適的類型。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 28 鍵的剖面尺寸通常根據(jù)軸的直徑已制定標準，鍵的長度按其輪轂的長度從標準中選取，并按傳遞的轉矩對長度進行驗算。 偏心軸與 齒輪 相連接的鍵，根據(jù)表 5— 3— 18 選用 bxh=90x45， L=400mm，許用應力? ?P? =100Mpa， GB/T1096— 2021 普通 A 型平鍵。 平鍵連接可能的失效形式有較軟弱的零件工作表面被壓潰（靜連接），磨損（動連接），鍵的剪斷，對于實際采用的材料 和標準的尺寸來說壓潰和磨損是主要的失效形式，所以通常只對鍵連接的擠壓強度或耐磨性計算。 設工作壓力沿鍵的長度和高度分布均勻，則強度條件為： dlkTP 2??＜ ? ?P? 式中： T：為轉矩 d：軸的直徑 l：鍵的接觸長度， l=L2b =40090x21 =355mm k：鍵與輪轂的接觸長度， k= h21 = 4521? = ? ?P? ：許用擠壓應力，由表 5— 3— 17 取 ? ?P? =100Mpa 則 dlkTP 2?? = 100057602 ?? ?? =＜ ? ?P? 根據(jù)以上的計算結果可知，鍵的強度足夠，而且其他零件與軸的聯(lián)接處的鍵的強度也滿足要求。 刀架的設計計算 由于刀架的受力也比較大而且結構也特殊，因此在刀架的設計上采用焊接的形式其大致形狀如圖所示： 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 29 刀架刀片 圖 根據(jù)板材的斷面尺寸，取刀片的厚度為 30mm，寬度為 95mm，刀片在剪切軋件時，刀架上縱向受到軋件給予的反 作用力，使刀架具有收縮的趨勢；刀片在水平方向上受到軋件的拉應力作用而可能發(fā)生剪切變形，故需對刀片進行剪切強度的校核。 刀具的材料選用摻入 CG0 的硬質合金鋼，這種鋼的抗彎強度，抗疲勞強度和抗沖擊韌性都比較好，用這種鋼做的刀具，既可用于加工鑄鐵，也可用于加工鋼及其他的高硬度的金屬。通過 CG0 的摻入，提高了合金鋼的高溫硬度和高溫強度，同時也增加了抗氧化能力和耐磨性，適當?shù)脑黾?CG0 的含量，可提高 其強度，能夠承受的機械振動引起的沖擊載荷和由于溫度變化引起的熱負荷。 刀架由于承受的沖擊載荷比較大，所以刀架在材料的選擇上也應該考慮其載荷問題，選用強度和韌性比較高的材料。 刀片在水平方向上的受力： F39。 =T+FDt =+8= 剪切強度： ? =bhF39。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 30 =6103095 ???= 箱體的設計 箱體的設計需要考慮加工工藝和制造成本等的綜合因素，在結構上力求簡單，但需要滿足使用要求。 此次設計考慮到箱體尺寸較大，結構膠復雜，所以不采用鑄造和鍛造的形式，而是采用焊接的形式，這樣制造方便，成本較低，而且無需特殊的場合，此外，在一些機械性能上也要優(yōu)于鑄造和鍛造，有利于提高機械的可靠性，同時也可減少在加工上的費用。 箱體的連接形式不是像傳統(tǒng)的采用 整體形式，而是采用疊加的形式，使得軸承座依次疊加上去，這種設計形式有利于安裝和軸承座的加工，這種設計形式的軸承座是一體的。因此，加工軸承孔時，精度可以得到最大限度的保證，同時在整體結構上采用統(tǒng)一性和對稱性原則，例如，軸的設計采用了相同的設計尺寸，故軸的 4個軸承選用同一型號和同一尺寸的調心滾子軸承，這樣不僅有利于軸承座的加工設計，而且也有利于箱體的加工設計，使得箱體的結構大大簡化，變得更加的簡單，同時也滿足機架的機械性能的要求。 為了能夠隨時的了解箱體內(nèi)部的潤滑情況和齒輪的嚙合情況以及各個部件的磨損情況，在箱 體的中部兩側添加透視孔，作為監(jiān)測，以便隨時的發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。此外由于結構的要求，以及安裝時的方便，需要加配一個上箱蓋，通過螺栓與下部的箱體連接在一起，并在蓋上開設透氣孔，以防箱體內(nèi)部由于溫度的變化而引起箱體的體積變化。 此外，在一些環(huán)節(jié)上，箱體的設計也是向著合理化的方向邁進，在潤滑方面，采用了專門的潤滑進油管和出油管?？紤]到設備可能出現(xiàn)的位置和環(huán)境的不同，在設備的兩側都采用了輸油管道，使得安裝時更加方便快捷，在不用的一側可以用蓋密封住，在箱體內(nèi)部同樣也要進行潤滑，因此在設計上將齒輪安裝在另一側， 另一側安裝潤滑油路。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 31 為此，此次的設計，計算及校核部分基本上完畢。本次設計的核心部分是各零部件的設計計算以及強度校核，以下是針對本次設計的一些其他方面的補充說明。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 32 第三章 設備的安裝，潤滑與密封 設備的安裝 根據(jù)已有的總圖和現(xiàn)場的資料，安裝各零件和設備，并調節(jié)試運行后不能出現(xiàn)較大的振動和噪聲。 按照飛剪總裝配圖上的各零件的位置順序進行安裝。在一些特殊的零件中應給予特殊的安裝方法，軸﹑齒輪﹑鍵三者之間不能有松動的現(xiàn)象，以防產(chǎn)生沖擊振動，從而影響使用壽命，所以安裝齒輪時使用熱膨脹法，將齒輪 加熱使之達到指定的安裝條件；安裝軸承時要嚴格遵守軸承的安裝方法，使用特殊的工具；在刀具的安裝上要正確的按照步驟進行，否則很容易因裝配不合理而引起沖擊振動，從而引起刀具損壞的現(xiàn)象，其詳細的安裝過程見零件圖。 針對此次設計，總的裝配過程是：從中間到兩邊 從下到上的安裝步驟 根據(jù)飛剪的工作場合和所使用的條件和要求，應給予定期的維修。 設備的潤滑及密封 為了能使設備正常運行，為了充分發(fā)揮設備的生產(chǎn)能力，在對設備進行定期維修的同時，還對飛剪機的各個摩擦部位進 行必要的潤滑，這樣，不僅降低了各零件的摩擦磨損，同時也減少了因摩擦而導致的溫度升高對零件的不利影響，提高了設備的利用系數(shù)。 在軸承處﹑滑動的零件﹑齒輪副等各種具有相互接觸，并有相對滾動和滑動的部位都需要進行潤滑，其目的就是減少因摩擦磨損帶來的危害，潤滑的基本方法有：干油潤滑﹑稀油潤滑﹑固體潤滑和氣體潤滑，根據(jù)飛剪機的工作情況，采用稀油潤滑的油霧潤滑方式，其原理是以壓縮空氣為能源，借助油霧發(fā)生器將潤滑油形成油霧，隨壓縮空氣內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 33 經(jīng)管道送至凝縮嘴，凝縮成較大的油滴后，再送入摩擦副實現(xiàn)潤滑；油霧潤滑是一種新型的稀油集中 潤滑方式，已成功的應用于滾動軸承﹑齒輪﹑蝸輪﹑鏈輪及滑動導軌等各種摩擦副，其優(yōu)點是具有良好的潤滑效果﹑耗油量小﹑散熱好﹑能提高滾動軸承的極限轉速，設備簡單，重量輕，占地面積小﹑成本及維修費用低以及便于集中管理等的特點。 油霧潤滑系統(tǒng)由三部分組成，即油霧潤滑裝置﹑管道和凝縮嘴；裝置有兩種類型：一種是氣動系統(tǒng)，使用三件組合式潤滑裝置；一種是封閉式的油霧潤滑裝置。由于本次設計所采用的是稀油集中潤滑，故需要采取一定的密封措施。根據(jù)設備的結構特點，采用類似于機械密封的方法，通過設備本身的運行特點進行有效的利用，在套筒 的設計上采用特殊的方法來解決密封的問題，詳細形狀見套筒的零件圖： 圖 套筒零件圖 此次設計的飛剪機主要是機械結構部分，其他部分不是重點對象。飛剪機是中小型軋鋼生產(chǎn)線上不可缺少的一部分；也是機﹑電﹑液一體化程度比較高的設備，飛剪機的合理選型﹑剪切的速度﹑剪切精度﹑自動化程度的高低均對軋件的成材率，產(chǎn)品的質量有著直接的影響，也是影響軋鋼車間的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益的關鍵因素。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 34 第四章 機械可靠性設計 可靠性的基本概念 “可靠性” — 作為衡量產(chǎn) 品質量的一個重要指標，已不是一個新的概念。我們在分析產(chǎn)品的質量問題時，不僅要從定性的方面出發(fā)，還要考慮其定量的尺度，為此而提出了可靠性這一概念。 可靠性作為一門新的學科系統(tǒng)是從 20世紀 50年代初期開始，在可靠性的測定中更多的引進了統(tǒng)計方法和概率的概念以后，定量的可靠性才得到廣泛的應用，并從而加以研究。可靠性理論是以產(chǎn)品的壽命特征作為主要研究對象的一門綜合性和邊緣性科學，它涉及到基礎科學﹑技術科學和管理科學的許多領域。利用概率論的方法可把產(chǎn)品發(fā)生故障的規(guī)律作為隨機現(xiàn)象來研究。所以通常所說的可靠度，一般不是指某 一特定具體產(chǎn)品的可靠程度，而是對該種型號產(chǎn)品總體的可靠程度而言。如果就一些單個的產(chǎn)品而言，能在其長期運行的條件下，觀測其故障規(guī)律，則不僅能夠估計出一些產(chǎn)品的可靠性，也能估計出該種產(chǎn)品總體的可靠性。 可靠性理論在科學實驗﹑生產(chǎn)實踐和人們的日常生活等方面都有很重要的意義。可靠性理論在其發(fā)展的過程中形成三個主要領域和三個獨立科學：可靠性數(shù)學﹑可靠性物理和可靠性工程。 機械的可靠性設計是可靠性工程的一個重要分支，又稱為機械概率設計，是可靠性工程學在機械設計中的應用。在采用傳統(tǒng)的機械設計方法進行設計時不能預測零部件在運行中的破壞概率，一是因為在設計中才用的載荷﹑材料性能等的數(shù)據(jù)，是它們的平均值，沒有考慮數(shù)據(jù)的分散性。二是為了保證機械的可靠性，往往對計算載荷﹑選用的強度等分別乘以各種系數(shù)，這種傳統(tǒng)方法是人們對這些因素的隨機變化所做的經(jīng)驗估計。同時表明由于對這些隨機變化情況無法進行精確計算，只好將機械的尺寸﹑重量等做經(jīng)內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 35 驗，但又不能精確的放大。即使如此，傳統(tǒng)的機械設計方法，用于某些高可靠性