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1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题 目：高线1145飞剪机设计学生姓名：学 号：专 业：机械设计制造及其自动化班 级：指导教师：40内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）高线1145飞剪机设计摘要飞剪机是用来剪切横向运动的轧件。他可以装设在连续式轧机的轧制作用线上。随着连续式轧机的发展，飞剪机的到越来越广泛的应用。飞剪机的类型很多，我设计的飞剪机采用曲柄连杆形式。传动方式利用单电机传动，机身自带一级减速器。通过曲柄轴、刀架和摆杆可使刀片在剪切区作近似平移的运动，以获得平整的剪切断面。 设计的主要任务是：确定适合的设计方案；选择符合给定设计参数的电动机和主要的零部件，包括轴、齿轮
2、、刀架等。最后对机器的安装、润滑与维护做了简单的介绍。目的是设计出符合设计要求的飞剪机。关键词：飞剪机；电动机；减速器；润滑。内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）1145 high-wire flying shear designAbstractFlying Shear is used to cut horizontal movement rolling 。 He can be installed in continuous rolling mill line of action。With the development of continuous rolling mill, sheari
3、ng machine to fly more and more widely used。Many types of flying shear, I design the form by connecting rod。Transmission use of a single motor drive， Body comes with a reducer. Through the crank shaft, blade knife, and the pendulum could shift in the shear zone as similar to the movement to get the
4、flat cut section.Design of the main tasks are to determine a suitable design Chosen for a given design parameters of the motor and the main components, including shafts, gears, knife, etc. Finally, the machines installation, lubrication and maintenance made a brief introduction. Purpose is to design
5、 a line with the design requirements of flying shear.Key words: Flying sheer; Electric motor; Reducer; Lubricating. 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）目 录摘 要IAbstractII第一章 绪论11.1线材的生产方式及特点11.1.1横列式线材轧机11.1.2半连续式线材轧制21.1.3连续式线材轧制31.2线材轧机发展概况41.3线材生产车间的工艺流程和主要生产设备51.3.1我国高速线材的基本情况51.3.2 高速线材生产的工艺流程51.3.3 高速线材车间的主要设备
6、61.4线材生产中对飞剪机的基本要求、类型及发展状况81.4.1对飞剪机的基本要求81.4.2飞剪机的类型91.4.3飞剪机的发展状况111.5课题设计的内容12第二章 设计计算和力能分析132.1 结构设计132.1.1驱动方式的选择132.1.2 飞剪机结构的设计142.2剪切力、剪切力矩的计算142.2.1剪切力的计算142.2.2 剪切力矩的计算192.2.3 剪切功的计算192.3电机的功率计算及类型选择202.3.1电动机功率的计算202.3.2 电机功率及型号的选择222.4主要零部件的设计计算及强度刚度的校荷222.4.1主要零部件的转速及扭矩的计算222.4.2剪轮的设计计算
7、及校核232.4.3刀架的设计及校荷302.4.4 轴的设计计算及校荷322.4.5轴承和键的校荷422.4.6联轴器的选择与校荷442.4.7对电动机的校荷452.4.8机架的强度校荷47第三章 飞剪机的润滑、维修、安装及使用情况503.1飞剪机的润滑503.1.1齿轮的润滑503.1.2轴承的润滑503.2飞剪机的维修503.3飞剪机的安装51结束语52参考文献53第一章 绪论1.1线材的生产方式及特点线材按其断面形状属型钢，实际上已成独立钢类。直径45mm的热轧圆钢和10mm以下的螺纹钢，通称线材。线材大多用卷材机卷成盘卷供应，故又称为盘条或盘圆。线材应用范围及用量很大，是钢材主要产品之
8、一。由于线材的尺寸精度和机械性能要求高，而且轧制速度十分快，所以其生产工艺和设备相当复杂。下面介绍几种线材的生产方式及特点。1.1.1横列式线材轧机横列式线材轧机是最古老、最落后的一种线材轧机，起初是单列式。后来经过改造成多系列。每一系列有一个电机作动力源进行传动。同时各机架转速相同，各机架用人工或盘送钢进行活套轧制。由于线材细而长，老式横列式线材轧机速度低，且活套不能控制，所以越接近成品轧机体积越大，长度越长，因而造成热量散失快。温度严重降低，一直超过允许温度下线而造成废品。另外，由于温度过高而又不能提高生产率，致使这种生产方式必须被改进。横列式线材轧机产生过长的活套，越接近精轧成品越长，这
9、是造成降温的主要原因。为了减少这种因素造成的降温。只能减少活套，减少活套的方法就是实现多极化。即减少每列轧机支架数，增加一次轧机辊直径及此列轧机的轧制速度。综上所述，横列式轧机的根本特点是：温度过大和头尾温差严重。所以，尽量减少温降和头尾温差是横列式线材轧机改进和发展的中心环节，其发展就是连续轧机。（附：横列式轧制的轧钢机工作机座布置形式图1-1）图1-11.1.2半连续式线材轧制随着科技的发展,捧线材轧钢工艺已逐步发展至半连轧、,代替以往的横列式和复二重式轧机的传统工艺,使轧钢水平又提高了一个层次。它即有连续关系，又有活套效果，但活套不长，因此温度降低不大。半连续式轧机比横列式轧机改进的地方
10、在于粗轧机是连续式的。因此效率大大提高，缩短了轧制周期，减少了温降。但由于中轧机和精轧机仍然是横列式的，所以，横列轧机存在的缺点此轧机都有。例如：温降大，轧制速度不高，尺寸精度低，生产能力低，劳动强度大，占地面积大，功耗大等。（附：半连续式轧机机座的布置形式图1-2）图1-21.1.3连续式线材轧制连续式线材轧制是同时几架或机组在全部轧机上轧制，金属秒流量相等，实现了连续轧制。这种轧制方式与横列式有两点不同：一是，避免了不能调节的活套。实现了连续轧制关系，从根本上解决了长活套轧制时大量散热问题。二是，设备十分紧凑，保证了轧机在轧制过程中各道次的轧制温度近似相等，且减少了设备占地空间。轧制过程，
11、轧制温度基本不变并保持秒流量相等。这就是连续式线材轧机的工艺特点。轧制工艺的三个基本要素温度、速度、时间，这三个要素在连续轧制上得到了较大的统一，使产品进度和生产效率得到了大大的提高。随着连续式轧机的不断发展，轧制速度也越来越快，七十年代后投产的轧机出口速度为6580mm/s,有的达到了120mm/s是以前的轧制速度的几倍到几十倍，大大提高了生产效率。（附：连续式轧机工作机座布置形式图13）图1-31.2线材轧机发展概况据不完全统计，现在各类线材轧机已超过260套。轧机种类有摩根、德马赫、阿希洛、丹尼利、波米尼-法列尔和台尔曼系类等。在这些系类中摩根型45高速无扭线材轧机居首位。约占总数的70
12、.83;其次是德马赫型轧机。摩根型45高速无扭线材轧已经设计制造183台，199条轧制线。其中美国摩根制造公司46台，占25.14;西德施劳曼西马赫股份公司70台，占38.25;英国戴维劳威公司34台，占18.98;日本住友金属工业公司33台，占18.03。现在摩根公司已经将高速线材轧机设备的设计制造专利权转让给西马赫股份公司、戴维劳威公司和住友金属制造公司。这三个公司和摩根公司一样都有设计、制造出售高速线材轧机的专利。线材轧制线的核心设备是45无扭轧制的摩根型精轧机组和斯太尔摩散卷控制冷却线。新型高速无扭精轧机组的出现，在线材精轧机组设计和制造方面，引起了重大的变革，是线材轧机发展史上的一次
13、重大突破。它集中了线材轧制和设计的新成就，高速线材轧制，是指轧制速度超过50米秒和年生产能力30万吨以上的线材轧制厂。据统计，在欧洲共同体范围内，至1979年底由西德制造的设备共有60套线材轧机和70多套可以生产小型型材的型材轧机。在运行的全部轧机中，历年建设的比例：1960年占17,1960-1970占46，1970以后占37。现在高速线材轧机设计和制造及其发展速度进入到一个全新的时代。六十年代，摩根型精轧机组的轧制速度从35米秒提高到50米秒，继第一代问世，到七十年代末到八十年代初，又出现了四代新型轧机。当代高速线材轧机的发展正朝着单线、连续、高速、无扭、微张力、组合结构、机械化和自动控制
14、的方向发展。市场对线材的产量、盘中、精度和性能方面不断提出新的要求，促使线材轧机新技术的不断的应用。1.3线材生产车间的工艺流程和主要生产设备1.3.1我国高速线材的基本情况高速线材指高速轧机生产的线材。主要品种有碳素钢、焊条钢，低合金钢、弹簧钢等，用于建筑、预应力钢丝、钢丝绳、焊条等。不同材料的线材性能也不一样。目前，我国已成为世界上拥有高速线材生产线最多、产量最大的国家，2003年全国线材总产量4007万t，其中高速线材2704.75万t，占67.5；2004年线材总产量4940.98万t，其中高速线材预计将占75左右。高速线材轧机，一般是指最大轧制速度高于40米秒的轧机。20世纪60年代
15、中期出现了45和Y型高速无扭轧机，最高轧速可达5070ms。线材盘重达15002000kg，四线轧制时的年产量可达6080万吨。高速线材轧制产品的特点：重度大、精度高、质量好。我们所关注的高速轧机的特点是:高速、单线、无扭、微张力、组合结构、碳化钨辊和自动线。当前轧机分为：三辊式45、15、75，平立辊交替式，二辊式四种；按轧制辊大小划分，可以分大辊径和小辊径两种。按扎机的支撑情况可以分，双支点和悬臂式。1.3.2 高速线材生产的工艺流程 下面以包钢高速线材厂为例介绍生产车间的工艺流程及其车间的主要设备 包钢线材厂的工艺流程见图1-4。主要特点：轧制速度特别是精轧速度特别高，最大轧制速度达到120ms,且是单线轧制。其结构的最大特点是大重量悬臂轴, 在悬臂轴的端部有一直径约为1m的吐丝盘, 有较大的悬壁重量。其运行的最大特点是高速运转及不同时刻有同的速度。吐丝盘最大直径处的线速度达132ms。这样大的悬臂重量及这样高的转速均要求吐丝机有很高的运行稳定性。 飞剪中扎机事故剪粗轧机加热越精轧机冷水集卷
