【正文】 ............... 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)。 Have designed and have proofreaded main ponent and part。 飛剪 機(jī) 一般由三部分組成：機(jī)械系統(tǒng)、液壓（氣動）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。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 題 目： 定尺剪切機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 0604103436 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級： 機(jī) 064 班 指導(dǎo)教師： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） I 定尺剪切機(jī)的設(shè)計(jì) 摘要 剪切機(jī)是利用各種操作方法來對鍛件進(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)動的方式。 關(guān)鍵詞：飛剪機(jī)；機(jī)械系統(tǒng)；合理化；生產(chǎn)工藝；生產(chǎn)方式 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） II The Designing Of Fix Ruler Shearing Machine Abstract The Fix ruler shearing machine is the equipment making use of various operating method to e to carry out the cutting device on fing , to belong to scrapmetal treating equipment , be that the steel rolling workshop is essential. Kind cutting swiftly many, originally inferior design examination questions is to fix the ruler shearing machine , adopt the way that bimotor drives. Be posed of tripartite swiftly like scissors machine: Machinery system , hydraulic pressure (pneumatic) are systematic , electric control is systematic, originally inferior design main part is machinery system, by giving stable known number condition and parameter, to have chosen the rational design plan and have ascertained: Have calculated , have chosen the right electric motor and have proofreaded。 Have ascertained the right lubricating system and upkeep examining and repairing a 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） III scheme. Key word： Fix ruler shearing machine； Machinery system； rationalization；the mode of production； production technonlogy。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。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。 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。 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(shí)會被誤寫成 冷軋板 。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。冷軋板表面質(zhì)量較好。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(shí)具有沖壓性能高和不時(shí)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(shí)還是生產(chǎn) 有機(jī)涂層鋼板 的最佳選材。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。 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。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。該飛剪一般處于靜止?fàn)顟B(tài)，剪切時(shí)，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)。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。若剪切時(shí)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。因此，有必要在飛剪設(shè)計(jì)時(shí)，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。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。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)。 （ 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(shí)，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。 （ 4）曲柄搖桿式飛剪 工作時(shí)的波動能量小，可在大于 5m/s的速度下工作。當(dāng)改變其位置時(shí)，可以得到不同的空切次數(shù)。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?，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） 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(gè)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(shí)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 。 剪切力與剪切功 計(jì)算剪切力 在設(shè)計(jì)剪切機(jī)時(shí)，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。同時(shí)此拉應(yīng)力也作用在飛剪刀片上，這個(gè)拉應(yīng)力不超過軋件在剪切溫度下的彈性極限。 m 計(jì)算摩擦力矩： Mf 由此可知一般： Mf= Pmax ?? 2d? 式中 ? ：剪切軸軸承處的摩擦系數(shù)，取 ? = d：剪切軸軸承處的直徑，初步定為 d=200mm 則 Mf= =178KN m，取 Mk = 所以總的剪切力矩： M總=1690+178+= m169 0KN mMpMf 圖 矩圖 計(jì)算剪切功 剪切功是為了方便計(jì)算剪切機(jī)功率而需要計(jì)算的量，剪切功與刀片的行程有關(guān)，當(dāng)不考慮刀片磨鈍等因素時(shí)，可按下式計(jì)算： A=??F dz=??F hd? =Fh?? d? 設(shè)а =?? d? а為單位剪切功，它等于剪切曲線 ? =f（ ? ）所包圍的面積，也就是剪切高度為 1mm2 試件所需的剪切力。 m 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 12 電機(jī)功率的計(jì)算 選擇及校核 電機(jī)功率的計(jì)算 由此可知，預(yù)選主電機(jī)的額定功率，可根據(jù)剪切總力矩確定 Mer =?kiM總 式中 M總 ：最大剪切力矩 K： 電機(jī)的過載系數(shù) i： 系統(tǒng)的傳動比 ? ： 系統(tǒng)的傳動效率 又 Mer =9550nN 式中 N： 預(yù)選電機(jī)的額定功率 n： 預(yù)選電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 所以，電機(jī)的額定功率： P=?ki9550n?總M 又 i=刀nn 所以，電機(jī)的額定功率： P=?k9550n刀總M 剪軸的最大轉(zhuǎn)速 n刀 = R30?? = mm548 s/??? =24r/min 由此可知電機(jī)的過載系數(shù)，一般取 k=～ ，根據(jù)飛剪機(jī)的工作情況取 k= 的系統(tǒng)的傳動效率取 ? = 則 P= ?? ? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 13 電機(jī)的選擇 剪切機(jī)的電機(jī)有兩種工作制：一種是啟動工作制，在傳動系統(tǒng)中沒有專門的飛輪，這種電機(jī)應(yīng)有最小的加速時(shí)間，能夠保證在要求的轉(zhuǎn)角內(nèi)完成啟動、加速、剪切、制動與停止：另一種是連續(xù)工作制，在傳動系統(tǒng)中裝有飛輪。 考慮到飛剪要實(shí)現(xiàn)可變速和自動控制以及平滑的調(diào)速和反應(yīng)靈敏的要求，所以采用直流電機(jī)。 電機(jī)的校核 電機(jī)的發(fā)熱校核 電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩： Mer =9550erernP? =9550 1000600? = m 軸承處的摩擦力矩： M1m =P1 2d?? = = KN 22d?? =FB m M3m =P3 2d?? == KN 24d?? = FB m 總的摩擦力矩： M總 = M1m + M2m + M3m + M4m =++= KN m 電機(jī)工作圖： rtt1 t2 t3 N mtMk MkMg 圖 計(jì)算各工作時(shí)間： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 15 角速度： ? =R?== t1 = 2360 ??? = t2 = 2360 ??? = t3 = 2360 ??? = t總 =2（ t1 + t2 + t3 ） = 則電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩： MJ = ? ?3222m12k MtM2 tMtt k??總 = ? ? 0 1 2 222 ????? = ② 啟動工作制的飛剪，啟動、制動較為頻繁，對傳動齒輪有較大的沖擊，當(dāng)齒輪的內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 16 嚙合間隙 較大時(shí)，不僅噪聲大，而且還加大了剪刃間的側(cè)間隙，直接影響剪切的質(zhì)量，故齒輪的嚙合間隙 應(yīng)盡量減小。