毕业设计(论文)圆盘式剪板机的设计(含全套CAD图纸).doc
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1、 全日制普通本科生毕业设计圆盘式剪板机的设计THE DESIGN OF THE DISC ALLIGATOR SHEARS由于部分原因,说明书已删除大部分,完整版说明书,CAD图纸等,联系153893706学生姓名:学 号:年级专业及班级:2008级机制(1)班指导老师及职称:学 部:理工学部提交日期:2012年5月全日制普通本科生毕业设计诚信声明本人郑重声明:所呈交的本科毕业设计是本人在指导老师的指导下,进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说
2、明并表示了谢意。同时,本论文的著作权由本人与湖南农业大学东方科技学院、指导教师共同拥有。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名: 年 月 日目 录 摘要1关键词11 前言 21.1 选题的背景和目的21.2 圆盘式剪板机国内外的发展现状21.3 圆盘剪板机研究的内容和方法41.3.1 圆盘剪板机在机组的布置和作用4 1.3.2 圆盘剪板机的类型和特点51.3.3 圆盘剪板机设计内容和方法52 设计方案的选择和方案评述63 电机容量的计算73.1 定性选电机73.2 选择电动机的容量 83.3 确定转速103.4 电动机的校核 114 主要零件强度计算校核124.1 齿轮的计算与校
3、核 124.1.1齿轮的计算124.1.2 按接触疲劳强度校核134.1.3 按弯曲疲劳强度校核164.2 传动轴的强度校核计算 184.2.1轴的材料及其机械性能 184.2.2 轴的模型及传递功率的确定184.2.3 按弯扭合成进行轴的强度校核194.2.4 按疲劳强度进行精确校核214.3 轴承的选取及校核244.3.1 根据工作条件选取轴承类型244.3.2根据轴承结构确定轴承的型号254.3.3轴承的寿命校核254.3.4 验算轴承的极限转速274.4 键的选取及校核274.4.1 键的尺寸的选择284.4.2 键的强度校核285 联轴器的选择295.1联轴器的分类295.2联轴器的
4、选择295.3联轴器的强度计算296 系统的润滑306.1润滑剂的种类306.2润滑方式的选择306.3润滑方式的选择确定316.3.1 齿轮减速器的润滑方式316.3.2 部分传动齿轮、轴承的润滑方式317 试车方法和对控制系统的要求317.1 试车要求317.2 对控制系统的要求 318 设备可靠性与经济评价328.1 机械设备的有效度328.2 机械设备的投资回收期329 总结33参考文献33致谢34圆盘式剪板机的设计摘 要:圆盘剪板机通常设置在精整作业线上,用来将运动着的钢板的纵向边缘切齐或切成窄带钢。根据其用途可分为两种类型:剪切板边的圆盘剪和剪切带钢的圆盘剪。本文中对圆盘剪板机的设
5、计计算是从材料力学、动力学和经济学的角度出发,对圆盘剪板机的主传动系统,压下系统、侧间隙调整机构进行了设计。重点包括电动机的计算选取、轴和齿轮的设计,以及其他传动装置和执行机构的设计等,同时对部分主要零部件进行了强度校核。本次设计的改进点:首先,在径向间隙调整机构连杆机构,其二,侧向间隙调整增加自锁装置。其三,宽度调整采用行星齿轮减速机。最后增加了测速机构。本圆盘剪板机可普遍用于横切机组、酸洗机组等。关键词:圆盘剪板机;带钢;压下装置;强度校核 The design of the disc alligrator shearsAbstract:Disc shear machine set up
6、in finishing production line. It usually uses to cutting neat the movement steel plate longitudinal edge and cut the strip into narrow one. It can be divided into two kinds according to its use: disc shears of cut stencil plates side and disc shears of cut strip.We have thorough understanding to the
7、 disc shears and the correlation equipment. We had very designed to the main transmission system, depress the system and gap adjustment organization, we are carry on these designs from the materials mechanics angle, dynamics and economic. The main content including electrical machinery selection, Ax
8、is and gear design, Implement agency design and so on, and the same time, we make the optimized improvement and the intensity examination to the major parts. The improvement spots in this design: First, in radial clearance adjusting mechanism link motion gear, second, backlash adjustment increase se
9、lf-locking installment. Third, the width control uses the planet gear speed reducer. Finally increased has measured the fast organization. This disc shears may use in the transverse cutting unit, the acid pickling unit generally and so on.Key words:Disc shear;Strip;Depress the system;The intensity e
10、xamination1 前言1.1 选题的背景和目的剪板机各种类型,平刃剪、斜刃剪、圆盘剪和飞剪。平刃剪用于剪板方坯,斜刃剪用于剪板板材,而圆盘剪广泛用于纵向剪切厚度小于2030毫米的钢板及薄带钢。而飞剪用于剪切运动着的轧件,其剪刃有平刃、斜刃和圆盘式飞剪。圆盘式剪板机由于刀片是旋转的圆盘,因而可连续纵向剪切运动钢板和带钢。圆盘式剪板机通常设置在精整作业线上用于将运动着的钢板纵向边缘切齐和剪切或者切成窄带钢,根据其用途可分为剪切板边的圆盘剪和剪切带钢的圆盘剪。上刀片固定在刀架上,下刀片固定在下床面上,工作台上安装有托料球,以便于板料的送进移动和板料在上面滑动时不被划伤,后挡料板用于板料定位,位
11、置由调位电机销进行调节。液压压料筒用于压紧板料,以防止板料在剪切时翻转和防止板料在剪切时移动。棚板是安全装置,以防止发生工伤事故。回程一般 靠氮气,速度快,冲击小。 调整前挡板把后挡板靠紧下刀口,再把样板靠紧后挡板,将前挡板靠紧样板并固定。松开后挡板,去掉样板,装上板料,进行剪切。调整后挡板将样板托平对齐下刀口,再把后挡板靠紧样板并固定,去掉样板,再装上板料进行剪切。调整角挡板先将样板放在台面上对齐下刀口,调整角挡板并固定,再根据样板调整后挡板,剪切过程中同时利用角挡板和后挡板以定位.查 机械原理1 1.2 圆盘式剪板机国内外的发展现状 圆盘剪板机有下列几个机构组成:刀盘旋转传动系统,刀盘径向
12、调整和刀片的侧向调整,剪切宽度的调整等。剪切宽度的调整实际上就是对机架的距离调整。早期圆盘式剪板机速度较低,圆盘式剪板机刀片旋转是用电机通过齿轮传动,以及和万向连接轴来实现的。刀盘径向间隙调整用电机通过蜗杆蜗轮传动是偏心套转动来实现的。而刀片侧向间隙是用手动通过蜗轮传动使刀片轴轴向移动来完成的。随着生产的发展,圆盘式剪板机剪切速度在逐渐提高,由于受到碎边机的限制,现在大型圆盘剪板机的剪切速度通常为0.4米/秒。目前圆盘式剪板机装在横切机组上,剪切厚度为0.62.5毫米,宽度为7001500毫米。带钢剪切速度达到13m/s。刀片传动通过减速机和4个相同尺寸的齿轮同时传动两对刀片。为保证刀片同步,
13、4个齿轮组成相当于连杆机构,使齿轮传动的中心距不变,提高了齿轮传动精度,为调整上刀片径向间隙,上刀片轴承座可沿机架滑道上下移动。滑座移动用针齿摆线减速机,它体积小、速比大、调整精度高。刀片轴向距离调整也采用针齿摆线减速机驱动丝杆和螺母来实现,为了提高传动精度,传动系统增加了测速装置,进行主传动速度调整。圆盘剪后设置碎边剪,将剪切下来的板边剪成碎段送到下面的滑槽中,也可对剪下来的薄板边用卷取机卷起来,然后停车卸卷。为了使切下来的板边的钢板平直,在出圆盘剪时切边应向下弯曲,现在采用上刀片轴相对下刀片轴移动一个不大的距离或者上刀片直径比下刀片直径小一些来实现见图1。图1 使钢板保持水平位置的方法Fi
14、g 1 To maintain the horizontal position of the method of steel plate目前,各国都在研究扩大圆盘剪的剪切范围,有的国家已经采用两台连续圆盘剪,剪切厚度为10毫米的钢板,第一台圆盘剪切入板厚的5%10%,紧接着由第二台圆盘剪将钢板全部切断,见图2。图2 双重圆盘剪示意图Fig 2 Double disc shear diagram在冷轧横切机组上采用不带驱动装置的圆盘剪,其圆盘剪刀片的传动是由带有一定张力的被剪切的带钢来带动实现拉剪方式。分条圆盘剪为了提高工作效率,从而采用了两套机架,轮流使用,整体更换使设备的维修性提高,但投资费
15、用大。1.3 圆盘剪板机研究的内容和方法1.3.1圆盘剪板机在机组的布置和作用1、热轧钢板精整机组热轧钢板精整机组示意图如图3所示1. 运输辊道 2. 前斜刃剪 3. 后斜刃剪 4. 圆盘剪 5.碎边机图3 热轧钢板精整机组示意图Fig 3 Hot rolled steel plate finishing unit diagram热轧钢板冷却后由运输辊道运输到后斜刃剪进行切头,然后送到圆盘剪切边,在达到一定宽度要求后送到冷床。切下的边由碎边机剪切成小段后运走。为满足钢板的长度要求,再由辊道运回前斜刃剪,加工成一定的尺寸长度。圆盘剪的作用是剪切钢板宽度尺寸,即去掉两边并切齐满足宽度要求。2、17
16、00横切机组1700横切机组的布置见图4所示。1. 拆卷机 2. 伸直机 3. 下切剪 4. 17辊矫直机 5. 圆盘剪 6. 17辊矫直机 7. 飞剪机 8. 涂油机 9. 给料机 10. 垛板台图4 1700横切机组示意图Fig 4 1700 transverse cutting unit diagram 纵剪就是将钢板破成窄条。钢卷由吊车将钢卷吊来放到链式传送机上进入拆卷机拆卷,由伸直机将板头伸直,由下切剪切头后经17辊矫直机初矫后到圆盘剪进行切边,再送入1700矫直机进行胶直,最后由飞剪组合控制剪切带钢的长度,带钢连续运行切断,由涂油机经给料辊进入磁力辊道(或磁性皮带)送到垛板台上落下
17、垛起,当达到一定高度后由吊车运走。圆盘剪的作用就是将矫直后的带钢连续切边,并使其达到一定宽度要求,再送到飞剪机连续剪切到要求的长度尺寸。3、1700冷纵剪板机组1700冷纵剪板机组布置见图5所示。 1. 拆卷机 2. 伸直机 3. 下切剪 4. 给料机 5圆盘剪板机 6. 卷边机 7. 风动分离盘 8. 分卷卷取机图5 1700冷纵剪板机组示意图Fig5 1700shearing unit diagram由吊车吊到拆卷机处拆卷,将头伸直经下剪切头由给料机送到圆盘剪切纵切后切成窄条,给风动分离盘,由分卷取机卷成窄带卷,卸卷后由吊车吊走送入成品库。切下的带钢边,由板卷机卷成卷,卸下后送走。圆盘剪板
18、机的作用是将冷轧成卷带钢切成窄条,并卷成窄带钢卷。其窄带钢卷的宽度由刀盘轴定位环调整,使刀盘之间位置变化。1.3.2 圆盘剪板机的类型和特点圆盘剪切按用途分为剪切板边圆盘剪和剪切带钢纵切圆盘剪。1、剪切板边的圆盘剪 热轧钢板圆盘剪,剪切厚度小于20毫米,径向调整采用偏心套,同步齿轮与刀片轴用万向连接轴传动。热轧钢板圆盘剪的另一种类型,剪切厚度在4050毫米,采用二架圆盘剪同时剪切,第一架切入一定的深度后第二架圆盘剪再将其完全切断。冷轧带钢圆盘剪,剪切厚度0.52.5毫米之间,径向调整移动上刀盘同步齿轮采用四连杆机构。有的冷轧带钢圆盘剪采用测速装置,使剪切精度更准确。冷轧带钢圆盘剪的另一中类型,
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