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1、题 目：380碎断剪设计学生姓名： 学 号：专 业：班 级：指导教师：49摘 要线材生产中的飞剪机是用来切头、切尾、以及当出现事故时切取定尺的。飞剪机有许多类型，论文中的380双滚筒式碎断剪，是应用在高速线材生产中的一中。它采用单机驱动，通过齿轮和联轴器，带动传动轴，然后由输出轴上的剪刃切断轧件。本文做了以下工作：1.选择和确定了传动方案。2.选择并校核了电动机。3.设计了传动轴和齿轮，并校核了它们的强度。4.选择了与之配套的润滑系统和维修制度。关键字：圆盘飞剪、单电动机传动、开式机架、最大剪切力、弯扭合成应力。 AbstractFlying shear is used to cut head
2、 and end and design length as well as accident on wire rod producing. Flying shear has many kinds types. The 380 breaking shear designed in this paper is one of them. It adapts one electrical machine to drive.The electrical machine passes though gear and clutch, to drive the shafts and cut down the
3、wire rod. The following work has been completed in this paper. One. Selecting and defining design scheme. Two. selecting and checking electrical machine. Three. Designing and checking principal shafts and gears. Four. Selecting suitable lubricate system and maintain scheme.Key words: disk fly shear,
4、 single electromotor transmission, opening type machine rack, most cut power, crankle compound stress. 目 录摘 要IAbstractII第一章 引 言31.1 线材的概论11.1.1 线材中碎断剪的工作原理11.1.2 线材的概念及用途11.1.3 线材轧机的工艺特点41.1.4 线材轧机的发展前景51.2 飞剪机的概况61.2.1线材生产中飞剪机的作用特点61.2.2飞剪机的类型7 1.2.3飞剪机发展状况.9第二章 主要零部件设计92.1 结构设计92.2 剪切力、剪切力矩的计算122.
5、3 主电机的计算以及类型选择152.4 主要零件的设计、选择及校核162.4.1 转速与扭距的计算162.4.2 齿轮的设计172.4.3 轴的设计23 2.4.4 轴承及键的选择与校核.40 2.4.5 连轴器的选用与校核432.4.6 刀架的设计及校核432.4.7 电动机的校核472.5 碎断剪的润滑与维修492.5.1 碎断剪的润滑492.5.2 碎断剪的维修50结束语51参考文献52第一章 引 言1.1线材的概论1.1.1 线材中碎断剪的工作原理线材生产中的碎断剪工作于回转剪之后，与转辙器协调工作，具体工作原理如下：其中转辙器的作用是将轧件转送给精轧机或拨至碎断剪。起位于回转剪之后。
6、转辙器结构：转辙器支架和机座为焊接结构，铰接的转辙器本体为球墨铸铁。转辙器由汽缸驱动，其原理图如下： 动作过程：当轧件被切头时，转辙器汽缸活塞位于一位，通道A对向精轧机，切头落入C，同时把轧件抬高35mm，通过了转辙器A位导入精轧机。当轧件被咬入精轧机之后，转辙器汽缸活塞运动到2位，通道B对向碎断剪。如果精轧机以后某段出事故，就可以立即启动碎断剪（转辙器不动），分隔轧件，后续轧件经通道B导向碎断剪。同时，当轧件进入碎断剪后，转辙器活塞又返回1位对向精轧机。如果事故在很短时间内完成，启动剪机分隔轧件后，剩余的轧件可继续经A通道导入精轧机。1.1.2 线材的概念及用途线材按其断面形状属型钢，实际上
7、已成独立钢类。直6径5-4mm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。 线材是用量很大的钢材品种之一。轧制后可直接用于钢筋凝土的配筋和焊接结构件，也可经再加工使用。例如，经拉拔成各种规格钢丝，再捻制成钢丝绳、编织成钢丝网和缠绕成型及热处理成弹簧；经热、冷锻打成铆钉和冷锻及滚压成螺栓、螺钉等；经切削成热处理制成机械零件或工具等。 线材一般用普通碳素钢和优质碳素钢制成。按照钢材分配目录和用途不同，线材包括普通低碳钢热轧圆盘条、优质碳素钢盘条、碳素焊条盘条、调质螺纹盘条、制钢丝绳用盘条、琴钢丝用盘条以及不锈钢盘条等。线材的用途很广，在国民经济的各
8、个部门中线材占有重要的地位。有的线材轧机以后可以直接使用，主要用做钢筋混凝土的配筋和焊接结构作用；有的则作为再加工原料，经过再加工后使用。例如，经过拉拔成为各种钢丝，再经捻制而成为钢绳，或编制成钢丝网；经过热锻或冷锻成铆钉；经过冷锻及滚压成螺栓；以及经过各种切削加工及热处理制成机器零件或工具；经过缠绕成型及热处理成弹簧；等等。线材的应用范围不仅相当广泛，而且用量也很大。根据有关资料统计，各国线材产量占全部热轧材总量的5.315.3%。线材虽然是型钢中尺寸最小的圆钢，但是由于线材的尺寸精度和机械性能要求高，轧件速度又非常快，它的生产工艺和设备相对于普通圆钢要复杂的多。从生产工艺来讲，合乎尺寸精度
9、要求的线材，不是轻易就能轧出来的。其原因是线材比圆钢细而长，表面积大，温降非常快，在轧制到最后几道次的的时候，能保持轧件在热加工温度范围的时间非常短，这就容易造成由于温度急剧下降而超出了允许的轧制温度下限，使整根线材成为废品。此外，虽然钢坯在加热时个部分温度基本是均匀一致的，但由于个部分从出炉到轧制所经历的时间不同，在轧制过程中温度的大小也就不同，从而造成个部分的温度差异。据测定在普通横列式轧机上，最后道次线材头尾温差可达200以上，线材各部分温度的差异，导致了线材各部分在轧制时的变形情况不同和却到常温时的收缩量不同，而形成的各部分断面不同，这不断会造成线材沿长度方向上的端面尺寸的不均匀性，而
10、且往往导致线材前半部分尺寸合乎精度要求而后半部分超出允许公差范围，或中部合乎尺寸要求而头尾超出允许的尺寸公差。所有这些都给调整和操作造成困难，并对调整和操作提出了较高的要求。这种工艺特点在其他热轧型钢生产中不这样明显。另外，要保证线材达到所要求的金相组织和性能以及沿全尺组织性能均匀一致也是不容易的。线材轧制工程中各部分的温度差异，以及卷曲成盘卷后冷却过程中个部分的差异，都会使线材沿全尺的金相组织和性能不均匀，这就造成了线材生产工艺的复杂性。1.1.3 线材轧机的工艺特点为了研究线材生产过程和各类线材轧机的特点，有必要从线材轧机的工艺特点讲起。横列式线材轧机是最古老的一种线材轧机。开始时是单列，
11、数架轧机横向单列由一个电动机传动。后来又发展成多列，每列又一个电动机传动，同一机列各架转数相同，各机架间用人工或围盘送钢进行活套轧制。因此，限制了速度的提高，活套不能调节，造成了活套周期长，温降严重，盘重小，成品精度和性能差，成产率低。目前，这种轧制成品速度一般为8米每秒，盘重不超过100公斤。下图是线材生产的工艺流程图：连续式线材轧机是指轧件同时在几架（机组）或在全部轧机上轧制，金属秒流量相等，即=常数，实现了连轧关系的线材轧机。 它与横列式线材轧机相比较有俩个特点，其一是避免了不能调节的活套，实现了连轧关系，从根本上解决了长活套轧制时大量散热的问题在有些精轧机上，不但温度降低，反而由于变化
12、功转化的热量，使轧件温度升高。中轧机组轧件温度升高，是由于轧件变形热大于轧件散失的热量。精轧机由于轧件端面较小，散热较大，故俩者基本平衡。在高速线材的精轧机组上，由于轧件变形热较大，故轧制温度略有升高，随着轧制速度的不同，升高幅度也不同。第二个特点是设置布置十分紧凑，在使用长钢坯（一般在92米左右）时将出现轧件前端已进入卷线机而轧件尾部炉内的情况。这就保证了轧件在轧制过程中各道次的轧制温度保持近于相等。在连续式线材轧机上线材终轧温度均在Ac以上，而线材头，尾温度差很小可忽略不计。由此可见，轧件在连轧过程中，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。1.1.4 线材轧机的
13、发展前景我国已经是世界线材生产大国,拥有数量最多的高技术线材轧机,但产品品种和质量仍然落后。21世纪的发展之路,是跟踪世界先进技术的发展,发挥现有轧机的技术优势,满足金属制品的需要。调整轧机布局,向西部倾斜。提高国产高线轧机的技术水平,使之在改造大量落后轧机的结构调整中,发挥主力军的作用。毫无疑问，提高轧制速度，增大盘重和加大钢坯断面的趋势必将继续下去。但有些问题也必须得到解决，首先是解决精轧机组后的导向装置，飞剪，分线装置，成圈器以及冷却输送，线卷收集和成品输送等装置的研制和开发问题。线材生产过程中实现了计算机全盘控制和管理也是线材生产的发展方向。现代化的线材生产应逐步实现全在线电子计算机控
14、制和管理，从原料堆放，入炉至成品钢入库，发货为止，实现生产过程自动化，以进一步提高劳动效率，降低劳动强度。要实现线材轧机的尺寸自动控制和最小张力控制，以提高线材质量。为此，必须有可靠的自动检测仪表和严格的生产技术管理基础。由此，我们可以勾画出线材生产线的前景：首先，连铸坯源源不断地由炼钢车间连铸机送出来，经过在线连续探伤仪检验钢坯缺陷，用在线火焰清理机进行表面火焰清理，并自动分选钢坯，进入中间保温炉；钢坯在大压下轧机上一次轧成线材轧机所需要的小钢坯；此后，在送入带自动控制尺寸和最小张力控制的单线无扭高速线材轧机，线材尺寸公差可达到毫米；线材以100米每秒以上的速度离开精轧机组，经过自动控制水量
15、的间歇水冷套管预冷后在高速飞剪上切头；然后进入圈器，经过有效的散拳控制冷却处理后集成3吨以上重的盘卷；再经高效率的运输机转至自动检验站和自动打捆机，进行打捆，包装和挂标签，过磅，最后再运往自动仓库，整个生产过程都由电子计算机控制和管理，并通过彩色电视并在各个中心控制站显示。1.2 飞剪机的概况1.2.1线材生产中飞剪机的作用特点线材车间的剪切设备用于轧件的切头，切尾和事故处理。依剪切设备的设置部位和用途计有切头剪、事故剪和精轧后的切头切尾剪。线材生产中所用的剪切机依其结构和原理可分为飞剪和其它形式的剪切机。由于线材断面很小，对断面切斜要求不严，不定尺剪切，故所用的飞剪结构简单。飞剪的特点主要有以下几个方面（1）同步性：即当飞剪剪切轧件的瞬时必须使轧件的运行速度与飞剪剪刃的水平速度相同。（2）切定尺：根据用户的要求，飞剪应能把轧
