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700/500型鋼熱連軋機設計指導書
1設計題目
1.5兆牛擺動剪切機的設計
2設計題目的目的和要求
通過1.5兆牛擺動剪切機設計，使學生獲得單體機械設備總體方案的選擇方法，計算方法的合理應用提高繪圖技術和設計能力。掌握設備的維修，潤滑方法的知識和經濟計算，了解設計中對控制系統(tǒng)的要求，提高收集，查閱資料和專業(yè)外語翻譯能力。
在老師指導下，獨立完成單體機械設備1.5兆牛擺動剪切機設計，合理選用的計算公式，有據(jù)撰寫設計說明書符合規(guī)范，繪出總圖，部分零件圖，圖形正確清晰，圖面符合標準，完成規(guī)定的專業(yè)外語翻譯資料。
3設計原始參數(shù)
機組參數(shù)
原始斷面136136，成品斷面9090，原料速度1.5m/s，成品速度5m/s，
軋制溫度，壓下速度1.2mm/s，壓上速度2.6mm/s，鋼種：普碳低合金鋼
擺動剪切機參數(shù)軋件運行速度1.5m/s，剪切斷面136136，剪切溫度
剪切材質鋼
4畢業(yè)設計過程的步驟
4.1進行現(xiàn)場調研，了解生產工藝過程，設備的作用，和生產中存在問題查閱有關資料和文獻，寫出緒論。
4.2對設計題目認真思考，綜合論證提出合理的設計方案評述
4.3設計計算，撰寫說明書，設計說明書符合規(guī)范并打印訂裝成冊。
4.4計算機繪圖，圖面，線條符合標準，校準后打印。
4.5外文翻譯，打印中文譯稿，將譯文，原文裝訂在設計說明書和附錄中。
4.6評閱人評閱，交出設計說明書和圖紙，由評閱人進行評閱。
4.7畢業(yè)答辯，寫出畢業(yè)答辯申請書批準后按時參加畢業(yè)答辯。
5設計說明書基本內容
1緒論
1.1課題的選擇的背景和目的
1.2熱軋型鋼的國內外的發(fā)展趨勢
1.2.1軋機布置向半連續(xù)化或全連續(xù)化發(fā)展
1.2.2軋制工藝改革出現(xiàn)了切分軋制、熱軋冷拔
1.2.3軋機結構改造 提高軋制速度
1.2.4加熱爐控制
1.2.5冷卻工藝改造
1.3剪切機的種類和用途
1.3.1擺動式剪切機
1.3.2滾動式飛剪
1.3.3曲柄偏心式飛剪
1.4擺動剪研究的內容和方法
1.4.1擺動剪在型鋼連續(xù)機組布置和作用
1.4.2型鋼熱連軋機的生產工藝
1.4.3擺動剪的結構特點和研究的內容與方法
2擺動剪設計方案的選擇和評述
2.1擺動式飛剪機設計方案的選擇
2.1.1擺動式飛剪傳動簡圖
2.1.2擺動剪的剪切過程
2.2擺動剪方案評述
2.2.1減小擺角
2.2.2增加許用擺角
3剪切力的計算
3.1剪切速度和剪切力
3.1.1擺動剪設計參數(shù)
3.1.2剪切機構主要參數(shù)的確定
3.1.3剪切速度的確定
3.2剪切力矩的計算
4電機型號及容量的選擇
5主要零件的強度計算
5.1齒輪的強度計算
5.1.1按齒面接觸強度設計
5.1.2計算
5.1.3按齒根彎曲強度設計
5.1..4幾何尺寸計算
5.2曲軸的強度計算
5.2.1曲軸的尺寸和材料性能
5.2.2曲軸的強度校核
5.3切向鍵的計算
5.4滑塊損壞的改進設計
6潤滑方法的選擇
6.1潤滑和摩擦的概念
6.2軋鋼設備潤滑方法
7試車方法和對控制系統(tǒng)的要求
7.1試車要求
7.2維護規(guī)程
8設備的可靠性及經濟分析
結論
致謝
參考文獻
[1]何德譽.曲柄壓力機[M].北京：機械工業(yè)出版社，1982.6
[2]n.N波盧欣等.金屬與合金的塑性變形抗力[M]北京：機械工業(yè)出版社，1964.2
[3]北京鋼鐵學院.飛剪專輯[C].北京.北京鋼鐵學院出版社，1982.6
[4]劉玉孚等.試論1.5兆牛擺式飛剪的改造[C]，1988
[5]王德春等.鞍鋼二初軋擺式剪滑槽損壞原因的理論討論[H].鞍山鋼鐵學院，1990.3
附錄
譯文和外文
鞍山科技大學本科生畢業(yè)設計 第IV頁
1.5兆牛擺動剪切機構設計
摘要
1.5兆牛擺動剪切機是安裝在500型鋼熱連機前，用于切頭切尾和卡鋼事故的處理剪。隨著國民經濟的發(fā)展，對型鋼產品數(shù)量的要求更高。本設計為型鋼設計切頭的擺動剪，設計中對擺動剪的局部做了改進。
首先，本文討論了型鋼軋機在國民經濟中的地位，并對300/500機組平面布置示意圖的概況進行了整體的介紹。并介紹了擺動剪的結構特點和研究的內容與方法。根據(jù)現(xiàn)有設備狀況，對設備生產中存在的問題進行分析，對主要部件結構做了合理的選用。然后，根據(jù)機組原始參數(shù)初選主電機容量，對其進行發(fā)熱校核和過載校核，對主要零件進行強度校核。對齒輪做了強度計算，對曲軸計算了彎曲應力，彎扭合成應力；校核了危險斷面；以及滑塊損壞的改進設計及潤滑方法，簡單計算擺動剪的可靠性和經濟評價。
通過以上工作，1.5兆牛擺動剪切機在使用壽命、產品質量理論上應該有一定的提高。設計內容有實際價值。該剪作為加熱爐前方坯切頭飛剪。
關鍵詞：剪切機，擺動，主傳動
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
鞍山科技大學本科生畢業(yè)設計 第IV頁
目 錄
1緒論……………………………………………………………………………1
1.1課題的選擇的背景和目的……………………………………………...1
1.2熱軋型鋼的國內外的發(fā)展趨勢………………………………………...2
1.2.1軋機布置向半連續(xù)化或全連續(xù)化發(fā)展………………….....…..2
1.2.2軋制工藝改革出現(xiàn)了切分軋制、熱軋冷拔…………………...2
1.2.3軋機結構改造 提高軋制速度………………………………. ...2
1.2.4加熱爐控制……………………………………………………...2
1.2.5冷卻工藝改造……………………………………………….......2
1.3剪切機的種類和用途…..…..…..…....…....…..…..…..…..…..…....…...2
1.3.1擺動式剪切機……………………………………………….......3
1.3.2滾動式飛剪……………………………………………………...3
1.3.3曲柄偏心式飛剪……………………………………...…………3
1.4擺動剪研究的內容和方法………………………………………….…..3
1.4.1擺動剪在型鋼連續(xù)機組布置和作用………………...…………3
1.4.2型鋼熱連軋機的生產工藝……………………………………...3
1.4.3擺動剪的結構特點和研究的內容與方法……………………...4
2擺動剪設計方案的選擇和評述………………………………………………4
2.1擺動式飛剪機設計方案的選擇………………………………………...4
2.1.1擺動式飛剪傳動簡圖…………………………………………...4
2.1.2擺動剪的剪切過程……………………………………………...5
2.2擺動剪方案評述………………………………………….……………..5
2.2.1減小擺角………………………………………………………...6
2.2.2增加許用擺角…………………………………………………...6
3剪切力的計算………………………………………………………..……….7
3.1剪切速度和剪切力……………………………………………..……….7
3.1.1擺動剪設計參數(shù)…………………………………………….…..7
3.1.2剪切機構主要參數(shù)的確定……………………………...…...….7
3.1.3剪切速度的確定……………………………………………..….8
3.2剪切力矩的計算……..………………………………………………....11
4電機型號及容量的選擇……………………………………….……….…....13
5主要零件的強度計算……………………………………………………….14
5.1齒輪的強度計算……………………………………………………….14
5.1.1按齒面接觸強度設計………………………………………….14
5.1.2計算……………………………….…………………...……….14
5.1.3按齒根彎曲強度設計………………………………………….15
5.1..4幾何尺寸計算…………………………………………………17
5.2曲軸的強度計算……………………………………………………….17
5.2.1曲軸的尺寸和材料性能……………………………………….17
5.2.2曲軸的強度校核……………………………………………….17
5.3切向鍵的計算………………………………………………………….20
5.4滑塊損壞的改進設計…………………………………………...…….21
6潤滑方法的選擇……………………………………………………………..22
6.1潤滑和摩擦的概念……………………………………………...……..22
6.2剪切機設備潤滑方法………………………………………………....23
7試車方法和對控制系統(tǒng)的要求……………………………………………..24
7.1試車要求………………………………………………….……………24
7.2維護規(guī)程……………………………………………………….………24
8設備的可靠性及經濟分析……………………………………………..……25
結論………………………………………………………………….…………26
致謝……………………………………………………………………….……27
參考文獻…………………………………………………………………….…28
附錄
譯文
軋制過程中的熱傳遞
一． 熱帶軋制的溫度變化
板坯再加熱到所要求的溫度后進行軋制。一個典型的熱帶軋制工藝包括以下幾個主要步驟：
（1） 板坯軋制前用高壓水除鱗系統(tǒng)除鱗，有時采用立輥軋機同時除鱗。
（2） 粗軋成19～40mm后的中間料。粗軋過程通常伴隨立輥和道次間的除鱗操作。
（3） 將中間料從粗軋機運至安裝在精軋機前的飛剪處。飛剪用來剪切料頭和料尾。
（4） 中間料在進精軋機組前的除鱗。
（5） 精軋至所要求的厚度。機架間可能進行除鱗，有時也可能進行帶鋼冷卻。
（6） 軋材在輸出輥道上的空冷和水冷。
（7） 軋材的卷取。
在軋制工藝過程中，軋件向其周圍物質進行各種熱傳遞。一些損失的熱量由軋件變形所產生的熱予以彌補。
熱帶軋制過程中，軋件溫度降低和升高的主要因素通常可以區(qū)分如下：
（1） 熱輻射引起的溫降。
（2） 熱對流引起的溫降。
（3） 水冷引起的溫降。
（4） 向工作輥和輥道熱傳遞導引起的溫降。
（5） 力學加工和摩擦引起的溫升。
關于這些因素的分析簡述如下。
二． 熱輻射引起的溫降
采用兩種方法進行熱輻射引起的溫降公式的推導。
第一種方法忽略了材料內部的溫度提督，利用斯蒂芬-玻爾茲曼定律計算輻射到環(huán)境中的熱量為：
q=S
式中 ——輻射體的表面積，m2；
q——從物體輻射的熱量，J；
S ——斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù)；
T——軋件在t時刻的溫度，K;
Ta——環(huán)境溫度，K；
t——時間，s；
——輻射系數(shù)。
物體損失的熱量由下式給定：
q=
式中 c——軋件質量熱容，J/（kg·K）；
Vr——輻射體的體積，m3
——軋件的密度，kg/m3。
考慮到熱平衡條件q=q及式1-1和式1-2，可以計算出溫降速度ar：
ar=
通常假設Ta
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