【導(dǎo)讀】本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。剪切機(jī)是利用各種操作方法來對(duì)鍛件進(jìn)行切割的裝置，屬于。廢金屬加工設(shè)備，為軋鋼車間必不可少的設(shè)備。飛剪的種類很多，本次設(shè)計(jì)的題目是定尺剪切機(jī)，采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式。飛剪機(jī)一般由三部分組成：機(jī)械系統(tǒng)、液壓（氣動(dòng)）系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)，本次設(shè)計(jì)的主要是機(jī)械系統(tǒng)，通過給定的已知條。件及參數(shù)，選擇和確定了合理的設(shè)計(jì)方案：計(jì)算、選擇和校核了。合適的電動(dòng)機(jī)；設(shè)計(jì)和校核了主要的零部件；確定了合適的潤滑。系統(tǒng)和維護(hù)檢修方案。

　　

【正文】 滾子軸承 ? =310 則偏心軸上的軸承的壽命： B處的軸承受力最大，當(dāng)量動(dòng)載荷 P= 22 ? = 3106 ) (34360 10 ? ????hL=210007h 偏心軸上的軸承的壽命： B處的軸承受力最 大，當(dāng)量動(dòng)載荷 P= 22 ? = 3106 )1 00 15 0 00(3 4360 10 ? ???hL=202137h 根據(jù)表可知，軸承的壽命均能滿足要求。 聯(lián)軸器的選擇 飛剪機(jī)的作用是切頭﹑去尾﹑取樣，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要加制動(dòng)器，故可選擇則帶有制動(dòng)輪的聯(lián)軸器使其與制動(dòng)器配合使用。 由前面的計(jì)算結(jié)果及電機(jī)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(zhuǎn)矩 T= m，軸端直徑 d=120mm，工作轉(zhuǎn)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 26 主動(dòng)端： J型軸孔 B 型鍵槽 d1 =120mm L=212mm 從動(dòng)端： Y型軸孔 A 型鍵槽 d1 =120mm L=167mm 選用 LZZ6 型帶制動(dòng) 輪的彈性柱銷聯(lián)軸器 允許的最大轉(zhuǎn)矩： ??nT = m 允許的最大轉(zhuǎn)速： ??n =1500r/min 飛輪力矩： GD2 =156N 2m 質(zhì)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(dòng)器 制動(dòng)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(jī)械設(shè)備工作時(shí)松閘；常開式與其相反，制動(dòng)器經(jīng)常處于松閘狀態(tài)，工作時(shí)需施加外力。為了減小制動(dòng)力矩，縮小制動(dòng)器的尺寸，常將制動(dòng)器安裝在高速軸上。 制動(dòng)器按照結(jié)構(gòu)形式分為塊式制動(dòng)器﹑帶式制動(dòng)器﹑蹄式制動(dòng)器；按照 制動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式分為電磁鐵式制動(dòng)器﹑液壓推動(dòng)式制動(dòng)器﹑液壓 — 電磁式制動(dòng)器﹑盤式制動(dòng)器。 根據(jù)工作的條件和各種制動(dòng)器的特點(diǎn)以及技術(shù)參數(shù)，選用液壓電力塊式制動(dòng)器。 液壓電力塊式制動(dòng)器：結(jié)構(gòu)簡單﹑散熱好﹑瓦塊有充分的退距，間隙調(diào)整方便，制內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 27 動(dòng)力矩的大小與轉(zhuǎn)向無關(guān)，制動(dòng)輪軸不受彎矩，所以工作平穩(wěn)﹑使用壽命長﹑無噪聲?？捎糜陬l繁操作﹑快速啟動(dòng)的場(chǎng)合，包角和制動(dòng)力矩較小，能夠適宜高溫環(huán)境，介于以上特點(diǎn)，故適用于多種場(chǎng)合。 根據(jù)以上敘述選液壓電力快式制動(dòng)器 Y? Z5 — 630/301??3 使用條件：周圍介質(zhì)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(shù)性能：制動(dòng)輪直徑 D=630mm 制動(dòng)力矩 4500～ 7100N m 瓦塊退距 2mm 匹配推動(dòng)器型號(hào) Ed301/6 電機(jī)功率 550KW 每小時(shí)最大操作次數(shù) 2021 重量 191Kg 工作原理：這種制動(dòng)器主要由制動(dòng)裝置﹑電動(dòng)機(jī)﹑液壓泵﹑液壓缸四個(gè)部分組成。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)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(dòng)瓦塊產(chǎn)生制動(dòng)效果，電機(jī)斷電后，活塞靠制動(dòng)器的彈性與推力桿和液壓缸的自身重力完成復(fù)位。 鍵的選擇與校核 鍵是連接兩個(gè)零件所用的 連接件之一，是標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)選用合適的類型。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)，鍵的長度按其輪轂的長度從標(biāo)準(zhǔn)中選取，并按傳遞的轉(zhuǎn)矩對(duì)長度進(jìn)行驗(yàn)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(yīng)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(dòng)連接），鍵的剪斷，對(duì)于實(shí)際采用的材料 和標(biāo)準(zhǔn)的尺寸來說壓潰和磨損是主要的失效形式，所以通常只對(duì)鍵連接的擠壓強(qiáng)度或耐磨性計(jì)算。 設(shè)工作壓力沿鍵的長度和高度分布均勻，則強(qiáng)度條件為： dlkTP 2??＜ ? ?P? 式中： T：為轉(zhuǎn)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(yīng)力，由表 5— 3— 17 取 ? ?P? =100Mpa 則 dlkTP 2?? = 100057602 ?? ?? =＜ ? ?P? 根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果可知，鍵的強(qiáng)度足夠，而且其他零件與軸的聯(lián)接處的鍵的強(qiáng)度也滿足要求。 刀架的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于刀架的受力也比較大而且結(jié)構(gòu)也特殊，因此在刀架的設(shè)計(jì)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)，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(shì)；刀片在水平方向上受到軋件的拉應(yīng)力作用而可能發(fā)生剪切變形，故需對(duì)刀片進(jìn)行剪切強(qiáng)度的校核。 刀具的材料選用摻入 CG0 的硬質(zhì)合金鋼，這種鋼的抗彎強(qiáng)度，抗疲勞強(qiáng)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(qiáng)度，同時(shí)也增加了抗氧化能力和耐磨性，適當(dāng)?shù)脑黾?CG0 的含量，可提高 其強(qiáng)度，能夠承受的機(jī)械振動(dòng)引起的沖擊載荷和由于溫度變化引起的熱負(fù)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(yīng)該考慮其載荷問題，選用強(qiáng)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(qiáng)度： ? =bhF39。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 30 =6103095 ???= 箱體的設(shè)計(jì) 箱體的設(shè)計(jì)需要考慮加工工藝和制造成本等的綜合因素，在結(jié)構(gòu)上力求簡單，但需要滿足使用要求。 此次設(shè)計(jì)考慮到箱體尺寸較大，結(jié)構(gòu)膠復(fù)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(chǎng)合，此外，在一些機(jī)械性能上也要優(yōu)于鑄造和鍛造，有利于提高機(jī)械的可靠性，同時(shí)也可減少在加工上的費(fèi)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(shè)計(jì)形式有利于安裝和軸承座的加工，這種設(shè)計(jì)形式的軸承座是一體的。因此，加工軸承孔時(shí)，精度可以得到最大限度的保證，同時(shí)在整體結(jié)構(gòu)上采用統(tǒng)一性和對(duì)稱性原則，例如，軸的設(shè)計(jì)采用了相同的設(shè)計(jì)尺寸，故軸的 4個(gè)軸承選用同一型號(hào)和同一尺寸的調(diào)心滾子軸承，這樣不僅有利于軸承座的加工設(shè)計(jì)，而且也有利于箱體的加工設(shè)計(jì)，使得箱體的結(jié)構(gòu)大大簡化，變得更加的簡單，同時(shí)也滿足機(jī)架的機(jī)械性能的要求。 為了能夠隨時(shí)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(gè)部件的磨損情況，在箱 體的中部兩側(cè)添加透視孔，作為監(jiān)測(cè)，以便隨時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。此外由于結(jié)構(gòu)的要求，以及安裝時(shí)的方便，需要加配一個(gè)上箱蓋，通過螺栓與下部的箱體連接在一起，并在蓋上開設(shè)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(shè)計(jì)也是向著合理化的方向邁進(jìn)，在潤滑方面，采用了專門的潤滑進(jìn)油管和出油管。考慮到設(shè)備可能出現(xiàn)的位置和環(huán)境的不同，在設(shè)備的兩側(cè)都采用了輸油管道，使得安裝時(shí)更加方便快捷，在不用的一側(cè)可以用蓋密封住，在箱體內(nèi)部同樣也要進(jìn)行潤滑，因此在設(shè)計(jì)上將齒輪安裝在另一側(cè)， 另一側(cè)安裝潤滑油路。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 31 為此，此次的設(shè)計(jì)，計(jì)算及校核部分基本上完畢。本次設(shè)計(jì)的核心部分是各零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算以及強(qiáng)度校核，以下是針對(duì)本次設(shè)計(jì)的一些其他方面的補(bǔ)充說明。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 32 第三章 設(shè)備的安裝，潤滑與密封 設(shè)備的安裝 根據(jù)已有的總圖和現(xiàn)場(chǎng)的資料，安裝各零件和設(shè)備，并調(diào)節(jié)試運(yùn)行后不能出現(xiàn)較大的振動(dòng)和噪聲。 按照飛剪總裝配圖上的各零件的位置順序進(jìn)行安裝。在一些特殊的零件中應(yīng)給予特殊的安裝方法，軸﹑齒輪﹑鍵三者之間不能有松動(dòng)的現(xiàn)象，以防產(chǎn)生沖擊振動(dòng)，從而影響使用壽命，所以安裝齒輪時(shí)使用熱膨脹法，將齒輪 加熱使之達(dá)到指定的安裝條件；安裝軸承時(shí)要嚴(yán)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(jìn)行，否則很容易因裝配不合理而引起沖擊振動(dòng)，從而引起刀具損壞的現(xiàn)象，其詳細(xì)的安裝過程見零件圖。 針對(duì)此次設(shè)計(jì)，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(chǎng)合和所使用的條件和要求，應(yīng)給予定期的維修。 設(shè)備的潤滑及密封 為了能使設(shè)備正常運(yùn)行，為了充分發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)能力，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期維修的同時(shí)，還對(duì)飛剪機(jī)的各個(gè)摩擦部位進(jìn) 行必要的潤滑，這樣，不僅降低了各零件的摩擦磨損，同時(shí)也減少了因摩擦而導(dǎo)致的溫度升高對(duì)零件的不利影響，提高了設(shè)備的利用系數(shù)。 在軸承處﹑滑動(dòng)的零件﹑齒輪副等各種具有相互接觸，并有相對(duì)滾動(dòng)和滑動(dòng)的部位都需要進(jìn)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(jī)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)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(yīng)用于滾動(dòng)軸承﹑齒輪﹑蝸輪﹑鏈輪及滑動(dòng)導(dǎo)軌等各種摩擦副，其優(yōu)點(diǎn)是具有良好的潤滑效果﹑耗油量小﹑散熱好﹑能提高滾動(dòng)軸承的極限轉(zhuǎn)速，設(shè)備簡單，重量輕，占地面積小﹑成本及維修費(fèi)用低以及便于集中管理等的特點(diǎn)。 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(dòng)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(shè)計(jì)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(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用類似于機(jī)械密封的方法，通過設(shè)備本身的運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行有效的利用，在套筒 的設(shè)計(jì)上采用特殊的方法來解決密封的問題，詳細(xì)形狀見套筒的零件圖： 圖 套筒零件圖 此次設(shè)計(jì)的飛剪機(jī)主要是機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，其他部分不是重點(diǎn)對(duì)象。飛剪機(jī)是中小型軋鋼生產(chǎn)線上不可缺少的一部分；也是機(jī)﹑電﹑液一體化程度比較高的設(shè)備，飛剪機(jī)的合理選型﹑剪切的速度﹑剪切精度﹑自動(dòng)化程度的高低均對(duì)軋件的成材率，產(chǎn)品的質(zhì)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(jì)效益的關(guān)鍵因素。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 34 第四章 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì) 可靠性的基本概念 “可靠性” — 作為衡量產(chǎn) 品質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，已不是一個(gè)新的概念。我們?cè)诜治霎a(chǎn)品的質(zhì)量問題時(shí)，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(xué)科系統(tǒng)是從 20世紀(jì) 50年代初期開始，在可靠性的測(cè)定中更多的引進(jìn)了統(tǒng)計(jì)方法和概率的概念以后，定量的可靠性才得到廣泛的應(yīng)用，并從而加以研究?？煽啃岳碚撌且援a(chǎn)品的壽命特征作為主要研究對(duì)象的一門綜合性和邊緣性科學(xué)，它涉及到基礎(chǔ)科學(xué)﹑技術(shù)科學(xué)和管理科學(xué)的許多領(lǐng)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(jī)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(duì)該種型號(hào)產(chǎn)品總體的可靠程度而言。如果就一些單個(gè)的產(chǎn)品而言，能在其長期運(yùn)行的條件下，觀測(cè)其故障規(guī)律，則不僅能夠估計(jì)出一些產(chǎn)品的可靠性，也能估計(jì)出該種產(chǎn)品總體的可靠性。 可靠性理論在科學(xué)實(shí)驗(yàn)﹑生產(chǎn)實(shí)踐和人們的日常生活等方面都有很重要的意義?？煽啃岳碚撛谄浒l(fā)展的過程中形成三個(gè)主要領(lǐng)域和三