1.5兆牛摆动剪切机的设计(型钢设计切头的摆动剪)

摘要
1.5兆牛摆动剪切机是安装在500型钢热连机前，用于切头切尾和卡钢事故的处理剪。随着国民经济的发展，对型钢产品数量的要求更高。本设计为型钢设计切头的摆动剪，设计中对摆动剪的局部做了改进。
首先，本文讨论了型钢轧机在国民经济中的地位，并对300/500机组平面布置示意图的概况进行了整体的介绍。并介绍了摆动剪的结构特点和研究的内容与方法。根据现有设备状况，对设备生产中存在的问题进行分析，对主要部件结构做了合理的选用。然后，根据机组原始参数初选主电机容量，对其进行发热校核和过载校核，对主要零件进行强度校核。对齿轮做了强度计算，对曲轴计算了弯曲应力，弯扭合成应力；校核了危险断面；以及滑块损坏的改进设计及润滑方法，简单计算摆动剪的可靠性和经济评价。
通过以上工作，1.5兆牛摆动剪切机在使用寿命、产品质量理论上应该有一定的提高。设计内容有实际价值。该剪作为加热炉前方坯切头飞剪。
关键词：剪切机，摆动，主传动
 
A Design of 1.5  Swing Scissors
1.5  swing scissors is installed before the 500 sharp steel of hot continuous rolling mills, which is used to cut the head and end of the steel and deal with the jamming of the steels.With the development of the national economy, the request of the sharp steels’s quality is higher than before. In the thesis, the cutting of the head of the 1.5  swing scissors is researched, and makes some improvments of partial strcture.

First, the thesis has discussed the position of the rolling mill of sharp steel in the national economy, and makes the general instruction for 300/500 unit plane arrangement. Next, introducing the structural characteristic of the swing cutting and the method and content of the research .According to exising equipment condition, analysing the exist problem in equipment production, the strcture of the major parts are reasonable to choosed. Then,according to the primitive parameter of the unit, I primarily choose the capacity of the main motor, and make the heat examination and overload examination, choose if satisfying the requirement, otherwise choose again until the examination is satisfyed. I make the strength examination for major element. As to gears, I make the strength calulation; as to crank, I caculated the curving stress and the crooked synthesis stress, examinationing the dangerous cross section, as well as the improment of the damages of the slide and the method of lubrication. Finally I caculated the economy appraisal and the reliablity of swing scissors.

Through the work of this thesis, 1.5  swing scissors should certain raise in service life and product quality theoretically, but need the unceasing improvement in practice.

Key-word: scissors, swing, main drive

计题目的目的和要求
通过1.5兆牛摆动剪切机设计，使学生获得单体机械设备总体方案的选择方法，计算方法的合理应用提高绘图技术和设计能力。掌握设备的维修，润滑方法的知识和经济计算，了解设计中对控制系统的要求，提高收集，查阅资料和专业外语翻译能力。
  在老师指导下，独立完成单体机械设备1.5兆牛摆动剪切机设计，合理选用的计算公式，有据撰写设计说明书符合规范，绘出总图，部分零件图，图形正确清晰，图面符合标准，完成规定的专业外语翻译资料。

设计原始参数
机组参数
原始断面136 136 ，成品断面90 90 ，原料速度1.5m/s，成品速度5m/s，
轧制温度 ，压下速度1.2mm/s，压上速度2.6mm/s，钢种：普碳低合金钢
摆动剪切机参数轧件运行速度1.5m/s，剪切断面136 136 ，剪切温度
剪切材质 钢

课题选择的背景和目的
摆动剪切机是安装在500型钢热连机前后，用于切头切尾和卡钢事故的处理剪。随着国民经济的发展，需要更多数量的,更多品种,更高质量的型钢。为满足这一需求而型钢的发展不外乎两个，一是挖潜改造旧轧机，二是上新设备，采用新技术新工艺使型钢设备现代化。对我过来讲两条腿走路更为重要。用新技术更新改造的旧轧机可以少花钱多半事见效快。500/700热连轧机组是原鞍钢第二初轧厂的设备现以安装在第一炼刚厂小钢连车间，采用第一炼钢厂的连铸坯，断面300*300mm长20米。生产90*90平方毫米和60*60平方毫米的坯料。型钢热连轧机组的生产率高，成品率好采用直列式布置采用普通热轧法。700型钢热连轧采用箱-主箱孔型系统，而500型钢热连轧组采用菱-方孔型系统轧机生产正常。但是摆动剪切机随着生产速度的提高,经常出现滑道断裂。本设计对摆动剪进行分析改进方案，解决生产中存在问题。通过单体机械设计，掌握单体设备在700/500连轧机组的位置为总体方案的选择创造条件。通过分析局部观看总体方案的全局达到提高综合设计能力和独立分析能力，通过单体机械摆动剪破坏原因分析把理论知识和生产实际结合起来，这就是选择这个题目的目的。

本文对1.5兆牛摆动剪切机进行了理论设计。进行了摆动剪切机的运动分析和机构的理论分析。分别进行了机构的尺寸设计，齿轮、曲轴的设计以及齿轮、曲轴的校核。最后进行了机构的改进。在整个毕业设计过程中几乎涉及大学期间所学的全部课程，是大学期间所学课程的一次总结和检验。
经过反复的计算和校核，我所设计的1.5兆牛摆动剪切机在理论上基本符合要求。在材料的选择上不仅考虑到满足设备自身的性能要求同时还考虑到了其经济性，减少了生产成本






目      录
1绪论……………………………………………………………………………1
1.1课题的选择的背景和目的……………………………………………...1
1.2热轧型钢的国内外的发展趋势………………………………………...2
1.2.1轧机布置向半连续化或全连续化发展………………….....…..2
1.2.2轧制工艺改革出现了切分轧制、热轧冷拔…………………...2
1.2.3轧机结构改造 提高轧制速度………………………………. ...2
1.2.4加热炉控制……………………………………………………...2
1.2.5冷却工艺改造……………………………………………….......2
1.3剪切机的种类和用途…..…..…..…....…....…..…..…..…..…..…....…...2
1.3.1摆动式剪切机……………………………………………….......3
1.3.2滚动式飞剪……………………………………………………...3
(优秀毕业设计:www.2bysj.cn)
1.3.3曲柄偏心式飞剪……………………………………...…………3
1.4摆动剪研究的内容和方法………………………………………….…..3
1.4.1摆动剪在型钢连续机组布置和作用………………...…………3
1.4.2型钢热连轧机的生产工艺……………………………………...3
1.4.3摆动剪的结构特点和研究的内容与方法……………………...4
2摆动剪设计方案的选择和评述………………………………………………4
2.1摆动式飞剪机设计方案的选择………………………………………...4
2.1.1摆动式飞剪传动简图…………………………………………...4
2.1.2摆动剪的剪切过程……………………………………………...5
2.2摆动剪方案评述………………………………………….……………..5
2.2.1减小摆角………………………………………………………...6
2.2.2增加许用摆角…………………………………………………...6
3剪切力的计算………………………………………………………..……….7
3.1剪切速度和剪切力……………………………………………..……….7
3.1.1摆动剪设计参数…………………………………………….…..7
3.1.2剪切机构主要参数的确定……………………………...…...….7
3.1.3剪切速度的确定……………………………………………..….8
3.2剪切力矩的计算……..………………………………………………....11
4电机型号及容量的选择……………………………………….……….…....13
5主要零件的强度计算……………………………………………………….14
5.1齿轮的强度计算……………………………………………………….14
5.1.1按齿面接触强度设计………………………………………….14
5.1.2计算……………………………….…………………...……….14
5.1.3按齿根弯曲强度设计………………………………………….15
5.1..4几何尺寸计算…………………………………………………17
5.2曲轴的强度计算……………………………………………………….17
5.2.1曲轴的尺寸和材料性能……………………………………….17
5.2.2曲轴的强度校核……………………………………………….17
5.3切向键的计算………………………………………………………….20
5.4滑块损坏的改进设计…………………………………………...…….21
6润滑方法的选择……………………………………………………………..22
6.1润滑和摩擦的概念……………………………………………...……..22
6.2剪切机设备润滑方法………………………………………………....23
7试车方法和对控制系统的要求……………………………………………..24
7.1试车要求………………………………………………….……………24
7.2维护规程……………………………………………………….………24
8设备的可靠性及经济分析……………………………………………..……25
结论………………………………………………………………….…………26
致谢……………………………………………………………………….……27
参考文献…………………………………………………………………….…28
附录