1800移动式型钢冷锯机设计含全套CAD图纸.doc
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1、全套图纸加 扣扣363963051800移动式型钢冷锯机设计摘 要锯机作为一种切割类型的机械设备,它在木工机械、建筑机械、冶金机械等方面得到了广泛的应用。锯机是切割系统中不可缺少的重要组成部分。由于冷锯机在一定程度上提高了锯切断面质量和定尺精度,所以现在的大型和中型型钢轧钢厂多采用冷锯机进行轧件的切头、切尾和定尺锯切。移动式冷锯机的主要结构有三部分:锯片传动机构、锯片送进机构和调整定尺的锯机横移机构。此设备的锯片传动机构是电动机经三角皮带方式传动,这种传动方式可使电动机远离锯切点,减省专门的防护措施。锯片送进机构采用液压传动方式,液压传动可以保证锯片在锯切时能够稳定送进,减少振动。锯机横移机构
2、由电动机直接传动,当设备根据定尺要求移动到规定位置时,用夹轨器将设备固定,然后完成锯切。本文论述了冷锯机设备在国内、外的发展状况,提出了本课题的研究背景以及研究本课题的意义;设计主要是围绕移动冷锯机主轴传动机构、进锯机构、走行机构的分析和设计进行的,通过对各个机构的功率计算,选择合适的电机并进行校核,同时对各个重要零件进行校核,以满足锯切要求。关键字:冷锯机;传动;锯切 Design of the 1800 travelling cold saw for shape steelAbstractAs a kind of incision equipment, the saw is used co
3、mprehensively in the fields of woodwork mechanism, architecture mechanism, metallurgy mechanism and so on. It is the indispensable and important equipment of the incision system. In order to improve the section quality and length accuracy, nowadays, the large and medium rolling mill for shape steel
4、gradually replaces the heat with cold saw machine for the cutting head, tail and length of rolling. There are three main structural parts for the mobile cold saw: the mechanism for saw transmission, the mechanism for saw movement, the mechanism for adjusting length of the rolling. The first part is
5、a motor driven mechanism by means of triangular belt driving, which can keep the motor away from the sawing to reduce the special protective measures. The second part uses hydraulic transmission, which insures the stability and reduce vibration when rolling is sawing. The third part is driven by mot
6、or directly. This equipment starts working when it is fixed by rail holder in accordance with the request. In this paper, I introduce the development of the travelling cold saw in domestic and foreign, and tell the research background as well as the significance of studying this subject. This design
7、 will focus on the analysis of the spindle drive mechanism, the mechanism for saw movement and the moving mechanism. Through the power calculation of every mechanism, I select the appropriate motor and check it as well as all important parts to meet the requirements.Keywords: cold saw;transmission;
8、sawing 目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 毕业设计的选题背景及目的11.1.1 毕业设计的选题背景11.1.2 毕业设计的目的11.2 冷锯机的发展概述11.3 冷锯机的用途及类型21.4 冷锯机的结构21.5 存在的问题31.6 主要设计研究的内容3第2章 冷锯机总体方案设计42.1 冷锯机的结构型式及工作过程42.2 冷锯机的基本参数52.3 锯齿形状和锯片材料72.4 锯片结构参数的设计82.5 高速冷锯机锯切功率计算9第3章 带传动的设计及锯切力计算143.1 V带的设计143.2 锯切力的计算16第4章 轴的设计和强度校核204.1 主传动轴的设计和强度校核
9、204.2 大带轮轴的强度校核24第5章 送锯和走行机构的设计计算295.1 进锯机构的设计计算295.2走行机构的设计计算30第6章 联轴器、键、轴承的选择与校核326.1 联轴器的选择和计算326.2 键的选择和键连接强度计算326.3 轴承的选择与校核346.3.1 主传动轴轴承的选择与校核346.3.2 大带轮轴轴轴承的选择与校核36第7章 设备的润滑、密封及维护387.1 设备的润滑387.1.1 润滑的作用387.1.2 润滑的种类387.1.3 润滑方式的选择397.2 设备的密封397.3 设备维护39第8章 设备的环保和经济可行性分析418.1 设备的环保418.1.1 冷锯
10、机噪声主要来源418.1.2 噪声控制方案与措施418.2 经济可行性分析43总结45致谢46参考文献47全套图纸加 扣扣36396305第1章 绪论1.1 毕业设计的选题背景及目的1.1.1 毕业设计的选题背景移动式冷锯机是目前全世界型钢锯切的一个趋势。在国内,大多数的大型和中型型钢厂都选用移动式冷锯机。冷锯机之所以称为目前的一个主流,是因为它有许多老式锯机无法比拟的优点。首先,移动式冷锯机打破常规的固定式锯机,这就能够实现不同定尺的切割。其次,冷锯机是在常温下进行切割,不仅减少了热轧件对设备的热辐射作用,同时减少了冷却装置,而且提高了锯片的使用寿命。作为一个冶金机械类学生,研究和设计应倾向
11、于冶金设备,而且课题应该新颖、具有使用性。1800移动式冷锯机是80年代初从德国引进的先进设备,至今一直在生产线上服役,在型钢的生产中发挥了重要作用。选择本课题也是为了和以后的工作提前接轨,为以后的发展打好基础。1.1.2 毕业设计的目的1、 通过移动式型钢冷锯机的设计,熟悉冶金机械设备设计的全过程;2、 深入理解力能参数计算基本理论,并能在各设计环节中准确应用,理论联系实际;3、 将四年中所学机械知识最大限度的和设计相融合,使所学理论知识在设计中得以应用;4、 培养实事求是的作风,不怕反复修改;5、 学会论文说明书的书写及对其相关内容的掌握。1.2 冷锯机的发展概述早期的锯机是固定式的,既无
12、橫移机构也无送进机构,锯切时用气动小车将轧件送往锯片。这种固定式锯机的主要优点是设备简单、重量轻、生产率也比较高。但是,这种锯机由于用气动小车送进轧件,在送进过程中常将轧件推弯,从而使锯切后的切口断面和轧件轴线不垂直,影响产品的质量。所以,固定式锯机逐渐被移动式锯机所取代。同时为提高锯切断面质量和定尺精度,现代的大型和中型型钢轧钢厂,铸件用冷锯机代替热锯机,进行轧件的切头、切尾和定尺锯切。即发展为现在的移动式冷锯机。1.3 冷锯机的用途及类型1、冷锯机的用途是冷锯机(锯切常温轧件的锯机称为冷锯机)广泛设置于型钢、钢坯及钢管车间,用来将异形断面的型钢、管坯、以及方坯或薄板坯等切去头尾,并切成定尺
13、长度,在轧件上取式样也要用锯,锯机作为切断设备也是剪机的发展及补充,因为用平行剪刀片或成型刀片剪切异形材和管材,都难以保证切口平滑而不受挤压,所以要采用锯。2、圆盘冷锯机的加工方法属于锯切,其工作过程为:将圆盘锯片安装在可以高速旋转的主轴上,圆盘锯一面做旋转运动,一面做进给运动,从而将工件切断。由于冷锯机是在热锯机的基础上改进而来的,所以移动式冷锯机跳过固定式和杠杆式的老锯机结构,采用由电动机直接驱动的滚轮横移装置和液压缸驱动的送锯装置,这样既克服了固定式的不够灵活和杠杆式的不够稳定的缺点。1.4 冷锯机的结构移动式冷锯机主要由锯切机构、进锯机构及横移机构三部分组成。1、 锯切机构锯片的传动方
14、式有电机直接传动或用三角皮带传动。应用皮带传动可避免电机受锯切产生高温火花的影响,过载时可通过皮带打滑来保护电机,皮带轮也可起飞轮作用。但是使用皮带(68根)易产生松紧不同,传动效率低、更换不便等缺点。电动机直接传动使锯机结构简单、传动效率高,但也存在上滑台受载不均等缺点,所以应用得较少。2、 进锯机构进锯机构的作用是将旋转的锯片送向被切的轧件。通常锯片轴及其驱动机构装设在框架上,整个框架相对下横梁移动实现锯片的送进。送进机构常用的形式有齿轮齿条式、四连杆式和液压缸驱动式三种,目前液压缸式驱动由于它的稳定性较好而得到广泛应用。3、 横移机构横移机构用于使锯机沿进钢方向移动,以改变锯机与锯机之间
15、的距离,满足轧件锯切不同定尺长度的要求。固定锯则不设横移机构。横移机构一般用交流电机驱动,当行程较短时也可采用液压驱动。经常使用的横移机构有导轨滑板式和滚轮走形式两种。导轨滑板式由设在锯机下滑座上的电机,经减速装置传动前、后两个齿轮,由于齿轮与装在轨道内侧的固定齿条相啮合,使整个锯机沿导轨横移。1.5 存在的问题虽然大型冷锯机在型钢轧制车间用来切断各种异型断面轧件,其速度之快,效率之高,是现有的其他切割工具无法比拟的,但本身还存在着很多问题。1、在锯切中除出现强烈振动外,还经常出现夹不紧现象,使管排整体移动,这不仅影响锯切精度和断面质量,而且严重损坏锯片和上夹紧系统的各零部件,以致影响生产的正
16、常进行。2、这种锯机在锯切过程中产生的噪声污染极为严重,对马鞍山钢铁公司第二轧钢厂大型玲锯机现场噪声测量表明,最大噪声级可达124dB(A),由于以往对其产生的噪声不能定量预估,因而给锯切噪声的有效控制和治理带来困难。3、锯片耐用性较差,锯片年消耗量高,直接影响企业成本的降低和经济效益的提高;发生锯片碎裂飞溅事故,严重威胁人身和设备安全。 4、后续加工工作量大:锯切是利用高速旋转所产生的摩擦能并转换成热能,使材料软化,然后,配合进给压力进行锯切作用,此时,热影响区造成不良副作用,和工件材料粘附在锯片上形成毛刺,增加了后续的加工量。5、材料浪费大:圆盘冷锯机锯缝处材料损耗大,每锯一次,就有(10
17、15)mm的长度损耗,加上钢板两边的毛刺清理,每年的消耗也是很可观的浪费。1.6 主要设计研究的内容1、根据有关资料确定总体设计方案,然后依照给定的设计参数,参考轧机设计理论进行冷锯机基本参数的计算并选择电机型号;2、锯切机进锯机构和走行机构的设计计算;3、按照机械设计理论校核主要零件的强度。第2章 冷锯机总体方案设计2.1 冷锯机的结构型式及工作过程图2.1 1800移动式冷锯机a 主视图;b俯视图1移动框架;2液压装置;3电机;4带传动;5导向辊;6压下辊;7横移装置;8夹轨器如图1.1所示:移动式冷锯机主要有传动装置、进锯装置、横移装置组成。工厂根据客户需要,通过由交流电机驱动的7横移装
18、置来调节相邻两台之间的距离,即调节定尺,然后用8夹轨器将设备固定,这样就可以生产出所需长度的轧件。锯切时,锯片由4带传动通过3电机带动,同时2液压装置推动1移动框架向锯切方向运动,完成锯切。在锯切过程中,5导向辊来确保锯片沿直线运动,6压下辊防止锯片在锯切过程中的上翻。2.2 冷锯机的基本参数冷锯机的基本参数可分为两大类:结构参数和工艺参数。1. 结构参数图表 1图2.2 冷锯机基本结构参数图冷锯机结构参数包括锯片直径D、锯片厚度、夹盘直径D1、锯轴高度H、锯片最大行程L以及锯齿形状。其中,除锯齿形状另行阐述外,其他结构参数选择原则简述如下:(1)锯片直径D 它是冷锯机最主要的结构参数,常以锯
19、片直径D做为冷锯机的主要系列标称,如1500mm、1800mm、冷锯机。锯片直径D决定于被锯切件的断面尺寸。要保证锯切最大高度的轧件时,锯轴、上滑台和夹盘能在轧件上面自由通过(图2.2)。同时,为使被锯切件断面能完全锯断,锯片下缘应比辊道表面最少低4080mm(新锯片可达100150mm)。初选锯片直径D时,可按被锯切的最大轧件高度用以下经验公式计算对于方钢 D10A300 (A方钢边长) (2.1a)对于圆钢 D8d300 (d圆钢直径) (2.1b)对于角钢 D3B350 (B角钢对角线长度) (2.1c)对于圆钢 DC400 (C钢材宽度) (2.1d)根据计算的锯片直径值,参考有关系列
20、标准和资料加以最后确定。锯片直径的允许重磨量为5%10%。(2)锯片厚度 锯片厚度过大,将增加锯切功率损耗; 过小,将会降低锯片强度,并增加锯切时锯片的变形。一般按以下经验公式选择(0.180.20) (2.2)(3)夹盘直径D1 锯片用夹盘和螺栓加紧装在锯轴上。当锯片直径一定时,夹盘直径D1过大,锯片能锯切的轧件最大高度减小;D1过小,锯切时锯片变形和轴向振动加大,导致锯片寿命降低。一般按以下经验公式选择D1(0.350.50) D (2.3)(4)锯轴高度H H为锯轴轴心(亦即锯片中心)到辊道上表面的高度(图2.2)。冷锯机一般采用被切轧件不动,由冷锯机向被切件运动而达到锯切的目的。为此,
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