曲柄搖桿式飛剪設(shè)計(jì)【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】

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購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢(xún) 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 I 摘要 本飛剪機(jī)為曲柄搖桿式飛剪，其特點(diǎn)是將刀架作成杠桿形狀，將其一端固定在曲柄軸的端部，另一端固定在擺桿上，使得曲柄軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刀架能夠作平移運(yùn)動(dòng)，則令固定在刀架上的刀片能夠作垂直或近似的垂直于軋件的運(yùn)動(dòng)，從而使得剪切斷面能夠比較平整。 本次設(shè)計(jì)主要考慮到近現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，帶鋼的軋制速度逐漸提高，產(chǎn)品的尺寸精度要求日趨嚴(yán)格，對(duì)材料的剪切斷面的平整度的要求越來(lái)越高等因素，在本次設(shè)計(jì)中對(duì)剪切力、剪切力矩、電動(dòng)機(jī)的工作功率進(jìn)行了計(jì)算，并根據(jù)此選取了符合工作要求的電動(dòng)機(jī)。還對(duì)飛剪機(jī)內(nèi)的齒輪的模數(shù)以及尺寸進(jìn)行了計(jì)算， 對(duì)曲軸進(jìn)行了尺寸的確定以及進(jìn)行了強(qiáng)度的校核。通過(guò)選材以及計(jì)算，使得設(shè)計(jì)的各零件的確定符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，使該次設(shè)計(jì)的飛剪機(jī)完全符合這次的設(shè)計(jì)要求，工作安全可靠。 關(guān)鍵詞： 曲柄搖桿式、剪切力、曲軸 、校核 he is is by on on of on or to a of of of of is as on of of in is of is is up to by of he 錄 摘要 ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 錄 ................................................................................................................................................................... 一章 緒論 ............................................................................................................................................... 1 軋帶鋼生產(chǎn)概況和發(fā)展方向 ...................................................................................................... 1 軋帶鋼生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 ...................................................................................... 1 剪機(jī)的基本介紹及發(fā)展情況 ................................................................................................ 1 剪機(jī)的工藝要求 ........................................................................................................................ 3 切長(zhǎng)度的調(diào)整方式 .................................................................................................................. 4 動(dòng)工作制飛剪的調(diào)長(zhǎng)方式 ..................................................................................................... 5 續(xù)工作制飛剪的調(diào)長(zhǎng)方式 ..................................................................................................... 8 剪的類(lèi)型、特點(diǎn)及工作原理 .......................................................................................... 10 剪的類(lèi)型 .................................................................................................................................... 10 ................................................................................................... 10 第二章 設(shè)計(jì)方案的比較 .................................................................................................................... 16 剪 機(jī)的基本要求 ............................................................................................................................. 16 種飛剪機(jī)設(shè)計(jì)方案的比較 .......................................................................................................... 16 案的確定 .......................................................................................................................................... 25 第 3 章 剪切力和電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 .............................................................................................. 26 切力的計(jì)算 ....................................................................................................................................... 26 剪的電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算及選取 ..................................................................................... 28 剪內(nèi)的齒輪設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 29 切軸的設(shè)計(jì)及校核 ..................................................................................................... 34 入軸的設(shè)計(jì)及校核 ..................................................................................................... 42 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................................................ 51 致謝 .................................................................................................................................................................... 52 附件 1 ............................................................................................................................................................... 53 附件 2 ............................................................................................................................................................... 60 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 1 第一章 緒論 軋帶鋼生產(chǎn)概況和發(fā)展方向 軋帶鋼生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 冷軋帶鋼生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中 占有十分重要 的地位 。隨著汽車(chē)的制造、食品罐頭、容器包裝、精密儀器、房屋建設(shè)、機(jī)械制造和船舶工業(yè)的迅速發(fā)展以及家用電器和各種日常生活的需求量成倍增長(zhǎng)，對(duì)冷軋帶鋼的需求量也迅速增加。 當(dāng)前，大力發(fā)展冷軋帶鋼的生產(chǎn)，逐漸提高冷軋帶鋼在軋鋼產(chǎn)品中的比重，迅速提高冷軋帶鋼的質(zhì)量，不斷增加冷軋帶鋼的產(chǎn)品，滿(mǎn)足各個(gè)工業(yè)部門(mén)的，特別是與人民生活密切相關(guān)的，輕紡織工業(yè)和日用電器，生活用具等。以及外貿(mào)出口對(duì)冷軋帶鋼急劇增加的需要，是重型機(jī)械制造和鋼鐵生產(chǎn)部門(mén)面臨的一項(xiàng) 重要而又十分緊迫的任務(wù)。 剪機(jī)的基本介紹及發(fā)展情況 飛剪是在軋件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將軋件切斷的一種剪斷機(jī)。它通常裝設(shè)在連續(xù)式軋機(jī)的作業(yè)線(xiàn)上，亦可裝設(shè)在獨(dú)立的橫切機(jī)組、連續(xù)鍍鋅和電鍍錫等作業(yè)線(xiàn)上。隨著中小型軋機(jī)產(chǎn)量的增加，剪切品種，規(guī)格和定尺長(zhǎng)度范圍的擴(kuò)大，飛剪的形式和結(jié)構(gòu)得到了相應(yīng)的發(fā)展，在中小型軋鋼車(chē)間的應(yīng)用的也更廣泛。在生產(chǎn)中使用的飛剪，其類(lèi)型是很多的。飛剪按用途可分為切頭飛剪和定尺飛剪兩大類(lèi)。切頭飛剪又有曲柄式和滾筒式兩種；定尺飛剪又有滾筒式、滑座式、擺式和曲柄式等幾種。應(yīng)用較廣泛的飛剪形式有圓盤(pán) 式飛剪、滾筒式飛剪、雙臂桿飛剪、曲柄回轉(zhuǎn)式飛剪和擺式飛剪等。 隨著現(xiàn)代連續(xù)式帶鋼軋機(jī)軋制速度的提高（熱軋速度達(dá)到 30 米 /秒以上；冷軋速度超過(guò) 40 米 /秒），飛剪的剪切速度也在提高。剪切帶鋼的品種、規(guī)格和定尺范圍也在不斷擴(kuò)大；為了滿(mǎn)足不同的要求，出現(xiàn)了各種型式的飛剪。國(guó)內(nèi)幾臺(tái)比較先進(jìn)的飛剪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要性能見(jiàn)表 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 2 滾筒式飛剪應(yīng)用比較廣泛，剪刃作簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)，可以剪切運(yùn)行速度較高的帶鋼。但由于剪切斷口質(zhì)量不好，用作定尺飛剪時(shí)，剪切帶剛厚度一般不大于 12 毫米。 為了剪切厚度較大的帶材，保證剪切斷口的平整， 往往采用剪刃作平面平移運(yùn)動(dòng)的曲柄式飛剪。但這種飛剪結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)質(zhì)量較大，對(duì)剪切速度有一定的限制。 帶鋼連軋車(chē)間近來(lái)多采用擺式飛剪，剪刃作平面平移運(yùn)動(dòng)，剪切斷口質(zhì)量好。擺式飛剪可分為滑塊式和曲柄式兩種。 滑塊擺式飛剪通過(guò)改變曲柄轉(zhuǎn)速及刀架擺副調(diào)整尺寸，由于定尺調(diào)節(jié)方便，曾廣泛地用于定尺剪切。滑塊擺式飛剪有上擺式和下擺式（即刀架擺動(dòng)連桿處于剪切主軸上方大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 3 或下方）兩種結(jié)構(gòu)型式。下擺式飛剪的慣性力很大，大型飛剪不宜采用下擺式。 不論上擺式或下擺式飛剪，都有較大的慣性力，而慣性力的大小與速度平方成正比，從而限制了 剪切速度的提高。迄今其剪切速度仍未超過(guò) /秒。當(dāng)增設(shè)慣性力平衡裝置后，改善了飛剪的動(dòng)力特性，提高了工作平穩(wěn)性，剪切速度可以接近 4 米 /秒。 近年來(lái)擺式飛剪在結(jié)構(gòu)上有了重大改進(jìn)。上刀架與主動(dòng)曲軸相鉸接，并增設(shè)平衡配重，即得到曲柄擺式飛剪，剪切速度可達(dá) 5 米 /秒。 飛剪的工藝要求 ： 1） 能把運(yùn)動(dòng)著的軋件竊取形狀不規(guī)則的頭、尾和剪成規(guī)定的長(zhǎng)度，并且長(zhǎng)度尺寸公差與剪切斷面質(zhì)量符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定。 2） 根據(jù)產(chǎn)品品種規(guī)格的不同和用戶(hù)的要求，在同一飛剪上能剪切多種定尺長(zhǎng)度。 3） 能滿(mǎn)足軋機(jī)和機(jī)組生產(chǎn)率的要求。 4） 剪切定尺長(zhǎng)度時(shí)，剪刃在軋件運(yùn)動(dòng)方向的瞬時(shí)分速度 v 應(yīng)與軋件運(yùn)動(dòng)速度 ~3％ ，即 v =（ 1~頭時(shí)，應(yīng)略大于軋件速度，即 v =尾時(shí)，應(yīng)略小于軋件速度，即 v =促使被切掉部分離開(kāi)軋件本體。 當(dāng)在剪切定尺寸長(zhǎng)度的軋件時(shí)，刀刃的瞬時(shí)速度如果小于軋件的運(yùn)動(dòng)速度，則刀刃將阻礙軋件的運(yùn)動(dòng)，就會(huì)使軋件產(chǎn)生彎曲，甚至軋件頂在刀刃上而產(chǎn)生軋件纏刀事故。反之，如果在剪切時(shí)刀刃瞬間速度比軋件運(yùn)動(dòng)速度大很多，則在軋件中產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力。這樣，一方面會(huì)影響軋件的剪切質(zhì)量，另一方面會(huì)增加飛剪的沖擊負(fù)荷，或者使軋件在送料輥道上打滑而損傷軋件的表面。 根據(jù)飛剪的基本工藝要求與工作特點(diǎn)，飛剪通常是由剪切機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)剪切長(zhǎng)度機(jī)構(gòu)、剪刃間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)裝置組成 。設(shè)計(jì)飛剪時(shí)，設(shè)備機(jī)構(gòu)和電機(jī)型式，應(yīng)力求減少轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，以便于快速起動(dòng)飛剪和把剪刃準(zhǔn)確制動(dòng)到規(guī)定的位置。 由于電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在帶鋼連軋車(chē)間的剪切機(jī)組設(shè)置了電子計(jì)算機(jī)或微型計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)?？梢院?jiǎn)化飛剪的機(jī)械結(jié)構(gòu)、提高剪切機(jī)組的產(chǎn)量、改善剪切質(zhì)量。 現(xiàn)代化板帶車(chē)間的生產(chǎn)率很高，生產(chǎn)工藝對(duì)帶鋼飛剪的要求也不斷提高，主要有以大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 4 下幾點(diǎn)： 1） 飛剪應(yīng)能在一定溫度條件下剪切規(guī)定的各種材質(zhì)、各種寬度和厚度的帶材，其生產(chǎn)率必須與生產(chǎn)作業(yè)線(xiàn)的生產(chǎn)率相適應(yīng)； 2） 剪切時(shí)，剪刃在帶鋼運(yùn)動(dòng)方向的速度水平分量 證剪切時(shí)帶鋼不被阻擋亦不被拉斷（冷剪時(shí)不超過(guò)材料的彈性極限）。因此，在切頭和定尺剪切時(shí) 在切尾時(shí)要求 3） 剪切時(shí)，飛剪上下剪刃宜作平面平移運(yùn)動(dòng)，上下剪刃垂直或近似垂直與帶材表面，并保持適當(dāng)?shù)膫?cè)隙和重合度； 4） 飛剪應(yīng)能按 規(guī)定剪得定尺長(zhǎng)度的板材，或定長(zhǎng)的切頭； 5） 定尺飛剪剪得帶鋼的斷口應(yīng)當(dāng)平直且垂直于帶材的軸線(xiàn)，長(zhǎng)度公差應(yīng)符合要求；切頭飛剪剪切后帶鋼的頭部或尾部的形狀應(yīng)有利于下一工序餓咬入； 6） 從飛剪的結(jié)構(gòu)上應(yīng)減少往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，降低運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)量和加速度，從而減少慣性力和動(dòng)載荷。 為了實(shí)現(xiàn)上述各項(xiàng)工藝要求，飛剪本體設(shè)置有剪切機(jī)構(gòu)、空切機(jī)構(gòu)、勻速機(jī)構(gòu)、刀片側(cè)隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)、主副齒側(cè)隙消除機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；輔助裝置有夾送、矯正及切頭收集裝置。為了在連續(xù)軋制不停機(jī)的情況下能夠進(jìn)行分卷還設(shè)有快速導(dǎo)向裝置。 飛剪的具體結(jié)構(gòu)形式，取決與飛剪的工作 制度、剪切尺寸范圍、剪切精度以及調(diào)節(jié)定尺長(zhǎng)度的方法等，也與配置的電氣、電子控制系統(tǒng)有關(guān)。 為了滿(mǎn)足剪切多種定尺的要求，必須設(shè)置空切機(jī)構(gòu)。它有機(jī)械的、液壓的等形式。 為了保證剪切瞬時(shí)剪切速度的水平分量與帶鋼運(yùn)行速度的同步，應(yīng)設(shè)置勻速機(jī)構(gòu)，或稱(chēng)同步機(jī)構(gòu)。常見(jiàn)的勻速機(jī)構(gòu)有雙曲柄勻速機(jī)構(gòu)、徑向勻速機(jī)構(gòu)、非圓齒輪勻速機(jī)構(gòu)、曲柄長(zhǎng)度可調(diào)勻速機(jī)構(gòu)以及電動(dòng)勻速裝置等。 夾送矯正機(jī)構(gòu)設(shè)置在軋機(jī)與飛剪之間與飛剪組成一體，可以保證帶鋼順利地進(jìn)入飛剪、測(cè)定帶鋼運(yùn)行速度，在冷軋機(jī)組中還兼有維持張力恒定的作用。該機(jī)構(gòu)對(duì)帶鋼進(jìn)行的粗矯正 ，僅能保證帶鋼順利地進(jìn)入上下剪刃間。 根據(jù)工藝要求，飛剪要將軋件剪切成規(guī)定長(zhǎng)度；對(duì)于定尺飛剪，還要能剪切多種定大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 5 尺長(zhǎng)度。因此，要求飛剪的剪切長(zhǎng)度能夠調(diào)整。 將軋件送往飛剪 2 進(jìn)行剪切（見(jiàn)圖 10— 51），通常是用專(zhuān)門(mén)的送料輥 1，或利用軋機(jī)最后一架的軋輥進(jìn)行的。如果軋件運(yùn)動(dòng)速度 飛剪每隔 t 秒剪切一次軋件，則被剪下的軋件長(zhǎng)度 L 為 )(0 v ?? 即被剪下的軋件長(zhǎng)度等于在相鄰的兩次剪切間隔時(shí)間 t 內(nèi)軋件所走過(guò)的 距離。當(dāng) 切長(zhǎng)度 L 與相鄰的兩次剪切間隔時(shí)間 t 成函數(shù)關(guān)系。上述公式就是飛剪調(diào)長(zhǎng)的基本公式。由公式可知，只要改變相鄰兩次剪切間隔時(shí)間 t 便可得到不同的剪切長(zhǎng)度。對(duì)于不同的工作制度的飛剪，改變時(shí)間 t 的方法亦不相同。 動(dòng)工作制飛剪的調(diào)長(zhǎng)方式 起動(dòng)工作制飛剪用于剪切軋件的頭、尾和剪切長(zhǎng)度較長(zhǎng)而速度較小的軋件。飛剪的起動(dòng)和制動(dòng)是自動(dòng)進(jìn)行的，當(dāng)軋件頭部作用于裝設(shè)在飛剪后的光電管或機(jī)械開(kāi)關(guān)（見(jiàn)下圖 a） 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 6 時(shí)，飛剪便自動(dòng)起動(dòng)。這時(shí)軋件的定尺長(zhǎng)度按下式確 定： ?? 式中 光電管與飛剪之間的距離； 飛剪由起動(dòng)到剪切的時(shí)間。 在調(diào)節(jié)定尺長(zhǎng)度的時(shí)候，通常是不采用移動(dòng)光電管位置的方法，即改變 采用特殊的時(shí)間繼電器來(lái)改變時(shí)間 了使軋件被剪下部分的末端不妨礙光電管或機(jī)械開(kāi)關(guān)在下次剪切時(shí)再次發(fā)生作用，必須使軋件切下的部 分與剩余部分之間保證有一定的間隙，一般用增加剪后輥道的速度來(lái)保證次間隙逐漸增大而達(dá)到的。 當(dāng)軋件定尺長(zhǎng)度較短時(shí)，可能出現(xiàn) L 小于 時(shí)，光電管或機(jī)械開(kāi)關(guān)就需大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 7 要放在飛剪的前面，則 ? 0 當(dāng)兩次剪切的間隔時(shí)間能保證完成飛剪的起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)在上述工作制下進(jìn)行切頭和切定尺。而速度高和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的飛剪通常在一轉(zhuǎn)內(nèi)來(lái)不及完成上述工作制的 要求，即在剪切位置時(shí)，刀片速度能加速到軋件速度而在剪切后停止到原始位置上。在這種情況下，就需要能保證較長(zhǎng)的起動(dòng)和制動(dòng)持續(xù)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)線(xiàn)路圖來(lái)代替普通飛剪的運(yùn)動(dòng)線(xiàn)路圖。 圖 10— 53a 表示飛剪開(kāi)動(dòng)后，刀片由原始位置 1 開(kāi)始起動(dòng)，達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速以后，刀大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 8 片在位置 2 進(jìn)行剪切，剪切完了進(jìn)行制動(dòng)，刀片停在位置 3，然后反向起動(dòng)，刀片進(jìn)入位置 4，轉(zhuǎn)入爬行速度，在制動(dòng)器的配合下，刀片準(zhǔn)確地制動(dòng)于位置 1，以準(zhǔn)備下一次剪切。為減少高溫軋件對(duì)剪切軸承的熱輻射， β 角（刀片原始位置 1）一般在 900 左右；開(kāi)始剪切角 Φ 在同一臺(tái)飛剪中，是隨軋件厚度而改變的，最大可得到 4030 00 ~ ；位置3 在刀片不碰軋件的條件下，按制動(dòng)條件選擇。 軋件速度較低和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小的飛剪，可采用圖 10— 53b 所示的簡(jiǎn)單工作制線(xiàn)路運(yùn)動(dòng)。刀片在位置 1 起動(dòng)，到位置 2 開(kāi)始剪切，剪切完了進(jìn)行制動(dòng)，刀片在位置 3 轉(zhuǎn)入爬行速度，使刀片準(zhǔn)確的停于位置 1，從而完成一個(gè)剪切周期。簡(jiǎn)單起動(dòng)工作制中的原始位置 1 很重要，它既要滿(mǎn)足起動(dòng)條件，又要滿(mǎn)足制動(dòng)要求。 續(xù)工作制飛剪的調(diào)長(zhǎng)方式 在軋件運(yùn)動(dòng)速度較高的情況 下，用于剪切定尺長(zhǎng)度的飛剪一般都采用連續(xù)工作制。 若以 K 表示每剪切一次刀片的轉(zhuǎn)數(shù)，則此時(shí)剪切軋件定尺長(zhǎng)度可表示為 ),1(6000 ?? 式中 n—— 刀片每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（或飛剪轉(zhuǎn)速）； K—— 在相鄰兩次剪切時(shí)間內(nèi)刀片的轉(zhuǎn)數(shù)，即所謂空切系數(shù)。 由上述公式可知，連續(xù)工作制飛剪剪切定尺長(zhǎng)度 L 取決與刀片的轉(zhuǎn)速 n， 相鄰兩次剪切時(shí)間內(nèi)刀片的轉(zhuǎn)數(shù) K（通常 換言之，此時(shí)的剪切長(zhǎng)度可采用兩種方法來(lái)調(diào)節(jié)，即改變刀片的轉(zhuǎn)速 n 與改變每剪切一次刀 片的轉(zhuǎn)數(shù)。 當(dāng)?shù)镀膱A周速度與軋件運(yùn)動(dòng)速度相等，且空切系數(shù) K=1 時(shí)，此時(shí)飛剪剪下的軋件長(zhǎng)度稱(chēng)為基本長(zhǎng)度 應(yīng)的刀片轉(zhuǎn)速稱(chēng)為基本轉(zhuǎn)速 公式可改寫(xiě)為 11000 60 ??式中 送料輥直徑； 送料輥轉(zhuǎn)速。 改變刀片轉(zhuǎn)速 n 來(lái)調(diào)節(jié)剪切長(zhǎng)度改變刀片轉(zhuǎn)速 n 的方法有兩種： 其一是直接改變刀 片的轉(zhuǎn)速，使刀片轉(zhuǎn)速在 n=（ 1~2） 相應(yīng)的定大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 9 尺長(zhǎng)度的可能調(diào)節(jié)范圍為： 0)(? 或 (0? 上述公式的范圍可用上圖的 表示。通常采用直流電動(dòng)機(jī)或通過(guò)裝設(shè)飛剪傳動(dòng)裝置中的變速箱來(lái)達(dá)到改變刀片轉(zhuǎn)速 n 的目的。 其二是采用勻速機(jī)構(gòu)（亦稱(chēng)同步機(jī)構(gòu)）。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 10 點(diǎn)及工作原理 剪的類(lèi)型 板帶車(chē)間的飛剪按用途可分為切頭飛剪和定尺飛剪兩大類(lèi)。 切頭飛 剪 ： 高速熱連軋帶鋼粗扎和精軋機(jī)組之間大多設(shè)置一臺(tái)切頭飛剪，剪切精軋帶坯頭部和尾部的低溫及不規(guī)則部分，有利于帶鋼精軋咬入，減少帶坯對(duì)軋輥的沖擊，防止軋制過(guò)程中的卡剛事故 切頭飛剪按結(jié)構(gòu)分為曲柄式切頭飛剪、滾筒式切頭飛剪及擺式切頭飛剪。 應(yīng)用最廣的是滾筒式切頭飛剪，其滾筒上有兩對(duì)剪刃，能夠按工藝要求分別將帶坯頭尾剪切成對(duì)稱(chēng)弧形。其次，曲柄式切頭飛剪的使用也較多。 定尺飛剪 定尺飛剪又有滾筒式、滑座式、擺式和曲柄式等幾種 1）切頭飛剪的形式及特點(diǎn) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 11 2）定尺飛剪 10 滾筒式飛剪 滾筒式定尺飛剪的兩個(gè)滾筒旋轉(zhuǎn)方向相反，具有良好的平衡特性，因而可以在剪切速度很高的剪切線(xiàn)上工作。迄今剪切帶鋼的滾筒式定尺飛剪的最高剪切大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 12 速度已達(dá) 305 米 /秒。 剪切帶鋼時(shí)，剪刃的位置不能始終保持平行；即開(kāi)始剪切時(shí)剪刃相對(duì)于帶鋼的位置是傾斜的，僅僅在剪切終結(jié)是才能垂直與帶鋼。這樣，剪切過(guò)程不是純剪切，還附加有擠壓作用，從而導(dǎo)致了水平力，使剪刃的磨損加快。剪切時(shí)剪刃的不平行性還影響剪切成品的端面質(zhì)量，所以這種飛剪不適合剪切厚度較大的帶材，大多用于剪切薄帶材。 20 滑座式飛剪 滑座式飛剪又稱(chēng)模式飛剪，是滑座往復(fù)移動(dòng)的下切式飛剪。 滑座式費(fèi)勁愛(ài)你通過(guò)滑座的橫向移動(dòng)使上下剪刃與被切鋼帶保持同步，只用搖床使下剪刃上升和下降也可以實(shí)現(xiàn)間斷式剪切。但它經(jīng)常是作為飛剪進(jìn)行連續(xù)式剪切的。其機(jī)械結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，電氣控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，適合剪切厚規(guī)格的熱軋帶鋼卷。 滑座式飛剪的滑座（上、下忍車(chē)）與帶鋼保持同步，下剪刃隨滑座平移、同時(shí)上移完成對(duì)鋼的剪切。上下剪刃每剪一次，滑座將經(jīng)過(guò)前進(jìn)、返回、加速及停車(chē)等階段。在每循環(huán)內(nèi)，帶鋼與剪刃和滑座之間 必須保證嚴(yán)格的相互協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。 剪切過(guò)程 若剪刃從最大開(kāi)口度啟動(dòng)工作后再恢復(fù)到最大開(kāi)口度位置為一個(gè)剪切循環(huán)，則飛剪在這一周內(nèi)的剪切過(guò)程為： 1） 滑座在上下剪刃剪切終了后處于最大開(kāi)口度狀態(tài)下自 P 點(diǎn)開(kāi)始減速停車(chē)； 2） 滑座反向（指與帶鋼運(yùn)行方向相反）加速運(yùn)行； 3） 滑座反向等速運(yùn)行； 4） 滑座減速停車(chē)； 5） 滑座正向加速運(yùn)行； 6） 滑座正向運(yùn)行速度達(dá)到與帶鋼運(yùn)行速度同步后，等速運(yùn)行。同時(shí)，搖床上升運(yùn)行剪切后下降復(fù)位； 7） 上下剪刃恢復(fù)最大開(kāi)口狀態(tài)，滑座減速停車(chē)。 每一剪切循環(huán)完成一次剪切，顯然，定尺長(zhǎng)度 L 取決與剪切循環(huán)的周 期 T（兩次剪切的間隔時(shí)間）即： TL 式中 帶鋼運(yùn)行速度，米 /秒 T —— 剪切循環(huán)周期。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 13 30 滑塊式擺式飛剪 滑塊式擺式定尺飛剪是一種定尺飛剪，用于剪切厚度在 米以下的熱連軋帶鋼。它的上刀刃坐近似橢圓形的往復(fù)擺動(dòng)；下刃口作封閉曲線(xiàn)形往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí)在上刀架的滑槽內(nèi)上下滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與帶鋼的同步剪切。飛剪的剪機(jī)本 體與送料矯正兩部分自檢采用機(jī)械傳動(dòng)聯(lián)系，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。 滑塊式擺式飛剪自五十年代問(wèn)世以來(lái)，不斷改進(jìn)，日趨完善?，F(xiàn)代滑塊式擺式飛剪，從結(jié)構(gòu)上分為上擺式和下擺式兩種。上擺式的上刀架的擺動(dòng)連桿處于主軸的上方；下擺式的上刀架擺動(dòng)連桿處于主軸的下方。兩者的主要區(qū)別在于勻速機(jī)構(gòu)不同。 不論是上擺式還是下擺式，上、下刀架均作往復(fù)擺動(dòng)，所產(chǎn)生的慣性力按正弦函數(shù)變化，大小與剪切速度的平方成正比，從而使得這類(lèi)飛剪的動(dòng)力學(xué)特性變壞。不僅有較大的振動(dòng)和沖擊，影響零部件的壽命和發(fā)生較大的噪音，而且限制了剪切速度的提高；降低了 精度。 剪切速度一般在 /秒左右，近來(lái)由于增加了慣性力平衡裝置，剪切速度可以提高到 4 米 /秒，并使連桿的受力降低 90%、主軸的扭矩降低 75%。 增設(shè)慣性力平衡裝置，本來(lái)是為了提高剪切速度，但是近來(lái)國(guó)內(nèi)外即使在剪切速度不高的情況下也逐漸增設(shè)慣性力平衡裝置，以期提高飛剪工作的平穩(wěn)性、改善其動(dòng)力學(xué)特性和剪切精度。 40 曲柄擺式飛剪 慣性力大的固有特性，限制了擺式飛剪剪切速度的提高。為了克服這一缺點(diǎn)改進(jìn)了擺式飛剪，這種改進(jìn)后的飛剪成為曲柄擺式飛剪或施羅曼飛剪。 這種飛剪具有生 產(chǎn)率高、定尺范圍廣、剪切精度高、使用操作方便等優(yōu)點(diǎn)。是一種結(jié)構(gòu)緊湊的新型帶鋼定尺飛剪。 曲柄擺式飛剪機(jī)構(gòu)合理，電氣控制系統(tǒng)較為完善，具有以下特點(diǎn)： 1） 在剪切過(guò)程中，上下剪刃保持平行；當(dāng)帶鋼厚度變化時(shí)，剪刃側(cè)向間隙也能方便地調(diào)節(jié)。最小剪刃側(cè)向間隙值為 米，最小剪切厚度為 米。 2） 動(dòng)平衡性能好。剪切厚度為 米的帶鋼時(shí)，剪切速度為 120 米 /分。剪切速度可達(dá) 300 米 /秒；剪切最大厚度為 3 毫米、寬度為 1530 毫米帶鋼時(shí)，剪切速度為 120 米 /分。剪切定尺長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)是無(wú)級(jí)的；定尺范圍較寬，為 6 米。定尺精度較好，其公差為長(zhǎng)度的 飛剪的回轉(zhuǎn)零部件皆作等角速度運(yùn)轉(zhuǎn)，幾乎沒(méi)有慣性能量波動(dòng)；勻速機(jī)構(gòu)把最高剪切速度安排在曲柄長(zhǎng)度最短時(shí)；上刀架的重心在曲柄和上刀架的絞銷(xiāo)點(diǎn)上，曲柄回轉(zhuǎn)時(shí)重心作等速圓周運(yùn)動(dòng)。對(duì)于有角速度變化的桿件，采用最大慣性能量的相位彼此錯(cuò)開(kāi)等方法，降低慣性能量波動(dòng)，使得飛剪具有良好的動(dòng)平大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 14 衡。 3） 采用數(shù)字控制的剪切長(zhǎng)度誤差自動(dòng)校正系統(tǒng)和順序控制的定尺長(zhǎng)度自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)等，具有較高的自動(dòng)化水平，操作方便、簡(jiǎn)單。 這種曲柄擺式飛剪，目前已引進(jìn)的有 D 型和 K 型。 D 型飛剪本 體和夾送矯正裝置共用一臺(tái)直流可調(diào)速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 K 型飛剪可以將帶鋼剪成 500~16000 毫米內(nèi)的任意定尺長(zhǎng)度。 曲柄擺式飛剪的工作原理 圖 16— 50 表示飛剪的工作原理，夾送矯正裝置由直流電動(dòng)機(jī) 10 驅(qū)動(dòng)，將帶鋼 1 按照給定的速度經(jīng)導(dǎo)板臺(tái)傳送帶 6 傳給剪切機(jī)構(gòu) 12。 帶鋼運(yùn)行速度即為夾送矯正裝置送進(jìn)帶鋼的速度，剪切速度則取決與曲柄轉(zhuǎn)速。為了使剪切速度與帶鋼運(yùn)行速度同步就必須對(duì)曲柄轉(zhuǎn)速與夾送輥轉(zhuǎn)速進(jìn)行聯(lián)鎖控制。曲柄轉(zhuǎn)速由飛剪主電機(jī)軸上的脈沖發(fā)生器 22 測(cè)定，夾送輥轉(zhuǎn)速由測(cè)量輥 3 上的脈沖 5 測(cè)定。當(dāng)夾送矯正裝置送進(jìn)帶鋼的速 度與剪切速度出現(xiàn)微量不同步、剪切長(zhǎng)度的實(shí)際值與給定值之間出現(xiàn)偏差時(shí)，剪切長(zhǎng)度誤差自動(dòng)校正系統(tǒng)的數(shù)字控制裝置；立即啟動(dòng)電液步進(jìn)馬達(dá) 8，進(jìn)行功率放大，通過(guò)差動(dòng)齒輪組 9 的調(diào)節(jié)改變夾送矯正裝置送進(jìn)帶鋼的速度。直到剪切定尺長(zhǎng)度誤差被消除，使送進(jìn)速度與剪切速度同步為止，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度誤差的自動(dòng)校正。由于設(shè)置了電液馬達(dá)和差動(dòng)齒輪組這種電氣 — 機(jī)械 — 液壓閉環(huán)轉(zhuǎn)速伺服調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在加，減速過(guò)程中在每次調(diào)整剪切長(zhǎng)度給定值后，都能迅速的獲得準(zhǔn)確的剪切長(zhǎng)度。 曲柄擺式飛剪字啊機(jī)組速度給定值（即夾送矯正裝置送進(jìn)帶鋼速度給定值）不變的情況下 ，基本定尺長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)是通過(guò)改變曲柄轉(zhuǎn)速和曲柄長(zhǎng)度的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 飛剪的基本定尺長(zhǎng)度為 500~1000 毫米。相應(yīng)的曲柄長(zhǎng)度變化范圍為 102~175 毫米。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 15 為了擴(kuò)大剪切長(zhǎng)度范圍，曲柄擺式飛剪的下刀架（搖臂）上設(shè)有機(jī)械偏心裝置和液壓偏心裝置組成的空切機(jī)構(gòu)。通過(guò)機(jī)械偏心和空切變速箱可以獲得的定尺長(zhǎng)度為基本定大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 16 尺長(zhǎng)度的 2 倍和 4 倍；機(jī)械偏心和液壓偏心同時(shí)參與剪切，可以獲得的定尺長(zhǎng)度為基本定尺的 8 倍和 16 倍。在剪切長(zhǎng)度給定后，可以在停機(jī)而且剪刃處于剪切位置是，手動(dòng)或自動(dòng)地進(jìn)行定尺的調(diào)整。調(diào)整操作有三個(gè)方 面，即調(diào)整曲柄長(zhǎng)度；切換空切變速箱；投入或斷開(kāi)液壓偏心裝置。整個(gè)調(diào)整過(guò)程由電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)旋轉(zhuǎn)凸輪開(kāi)關(guān)圖 16— 50 中件號(hào) 17 和 15）分別給出上剪刃處于剪切位置和機(jī)械偏心在上死點(diǎn)位置的信號(hào)后，電子計(jì)算機(jī)根據(jù)給定的剪切長(zhǎng)度給出各種動(dòng)作指令和調(diào)節(jié)參數(shù)，使曲柄擺式飛剪的機(jī)械系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)地動(dòng)作，自動(dòng)調(diào)整曲柄長(zhǎng)度。 第二章 設(shè)計(jì)方案的比較 飛剪機(jī)的特點(diǎn)是能橫向剪切運(yùn)動(dòng)著的軋件，對(duì)它有三個(gè)基本要求： 1）剪刃在剪切軋件 時(shí)要隨著運(yùn)動(dòng)的軋件一起運(yùn)動(dòng)，即剪刃應(yīng)該同時(shí)完成剪切與移動(dòng)兩個(gè)動(dòng)作，且剪刃在軋件運(yùn)動(dòng)方向的瞬時(shí)分速度 v 應(yīng)與軋件運(yùn)行速度 %~3% ，即)(? 。在剪切軋件時(shí)，剪刃在軋件運(yùn)動(dòng)方向的瞬時(shí)速度 v 如果小于軋件的運(yùn)動(dòng)速度 剪刃將阻礙軋件的運(yùn)動(dòng)，會(huì)使軋件彎曲，甚至產(chǎn)生軋件纏刀事故。反之，如在剪切時(shí)剪刃 在軋件運(yùn)動(dòng)方向的瞬時(shí)速度 v 比軋件運(yùn)動(dòng)速度 在軋件中將產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，這會(huì)影響軋件的剪切質(zhì)量和增加飛剪機(jī)的沖擊負(fù)荷； 2）根據(jù)產(chǎn)品品種規(guī)格的不同和用戶(hù)的要求，在同一臺(tái)飛剪機(jī)上應(yīng)能剪切多種規(guī)格的定尺長(zhǎng)度，并使長(zhǎng)度公差與剪切斷面質(zhì)量符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定； 3）能滿(mǎn)足軋機(jī)或機(jī)組生產(chǎn)率的要求。 目前應(yīng)用較廣泛的飛剪機(jī)有，滾筒式飛剪機(jī)、曲柄回轉(zhuǎn)杠桿式飛剪機(jī)、曲柄偏心式飛剪機(jī)、擺式飛剪機(jī)和曲柄搖 桿式飛剪機(jī)等。近十幾年來(lái)，采用計(jì)算機(jī)可編程序控制等新技術(shù)的飛剪機(jī)得到了一定地發(fā)展。 1）滾筒式飛剪機(jī) 滾筒式飛剪機(jī)是一種應(yīng)用很廣的飛剪機(jī)。它裝設(shè)在連軋機(jī)組或大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 17 橫切機(jī)組上，用來(lái)剪切厚度小于 12鋼板或小型型鋼。這種飛剪機(jī)作為切頭飛剪機(jī)時(shí)，其剪切厚度可達(dá) 45筒式飛剪機(jī)的刀片作簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)，顧可剪切運(yùn)動(dòng)速度可達(dá) 15m/s 以上的軋件。 圖 9滾筒式飛剪機(jī)機(jī)構(gòu)示意圖。刀片 1 裝在滾筒 2 上（圖 9滾筒 2 旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀片 1 作圓周運(yùn)動(dòng)。用于切頭切尾的滾筒式飛剪機(jī)，在滾筒上往往裝有兩把刀片，分別用來(lái)切頭和切 尾。飛剪采用啟動(dòng)工作制。用于切定尺的滾筒式飛剪。一般采用連續(xù)工作制。 滾筒式飛剪機(jī)的刀片作圓周運(yùn)動(dòng)，上下刀片切入軋件時(shí)，在垂直方向不平行，剪后軋件頭部不平整，故以剪切直徑小于 的圓鋼或相應(yīng)的方坯，以及薄板帶為宜。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 18 2）曲柄回轉(zhuǎn)杠桿式飛剪機(jī) 用飛剪機(jī)剪切厚度較大的板帶或鋼坯時(shí)，為了保證剪后軋件剪切斷面的平整，往往采用刀片作平移運(yùn)動(dòng)的飛剪機(jī)。曲柄回轉(zhuǎn)杠桿式（也稱(chēng)曲柄連桿式）飛剪機(jī)就是此類(lèi)飛剪的一種。 圖 9曲柄連桿式飛剪機(jī)結(jié)構(gòu)圖。刀架 1 作成杠 桿形狀，其一端固定在曲柄軸 2端部，另一端與擺桿 3 相連。當(dāng)曲柄軸 2（即曲軸）轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刀架 1 作平移運(yùn)動(dòng)，固定在刀架上的刀片能垂直或近似地垂直軋件。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 19 由于這類(lèi)飛剪機(jī)在剪切軋件時(shí)刀片垂直于軋件，剪切斷面較為平整。在剪切板帶時(shí)，可以采用斜刀刃，以便減少剪切力。這種飛剪機(jī)的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，剪切機(jī)構(gòu)動(dòng)力特性不好，軋件的運(yùn)動(dòng)速度不能太快。用于小型型鋼廠的曲柄連桿式飛剪機(jī)，軋件速度小于5m/s，剪切的軋件厚度為 30~70 應(yīng)該指出，在現(xiàn)代化的連續(xù)式小型型鋼廠中，由于產(chǎn)品的范圍為 0 ?? ，軋件速度變化范圍也達(dá) 2~3m/s。因此，單獨(dú)使用上述的回轉(zhuǎn)式或曲柄連桿式飛剪機(jī)都不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，而同時(shí)設(shè)置兩臺(tái)飛剪機(jī)的投資也較大。為此，出現(xiàn)了一種曲柄 當(dāng)剪切斷面較大而速度較低時(shí)，飛剪機(jī)為曲柄連桿式。當(dāng)剪切斷面較小而速度較高時(shí)，將連桿 5 從刀架上卸下后，與擺桿 4 一起固定在飛剪機(jī)箱體 3 上，此時(shí)，就是一臺(tái)回轉(zhuǎn)式飛剪機(jī)。這種飛架機(jī)轉(zhuǎn)換形式迅速方便，能適應(yīng)軋件速度范圍和剪切范圍有較大變化的場(chǎng)合。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 20 3） 曲柄偏心式飛剪機(jī) 這類(lèi)飛剪機(jī)的刀片作平移運(yùn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 9昂比曲 柄軸 9（ 接在偏心軸 12 的鏜孔中，并有一定的偏心距 e。雙臂曲柄軸還通過(guò)連桿 6（ 導(dǎo)架 10 相鉸接。當(dāng)導(dǎo)架旋轉(zhuǎn)時(shí)，雙臂曲柄軸以相同的角速度隨之一起旋轉(zhuǎn)。刀片 15 固定在刀架 8 上，刀架的另一端與擺桿 7 鉸接，擺桿則鉸接在機(jī)架上。通過(guò)雙臂曲柄軸、刀架和擺桿可使刀片在剪切區(qū)作近似于平移的運(yùn)動(dòng)，以獲得平整的剪切斷面。 通過(guò)改變偏心軸與雙臂曲軸（也可以說(shuō)是導(dǎo)架）的角速度比值，可改變刀片軌跡半徑調(diào)整軋件的定尺長(zhǎng)度。這類(lèi)飛剪機(jī)裝設(shè)在連續(xù)鋼坯軋機(jī)后面，用來(lái)剪切方鋼坯。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 21 4）擺式飛剪機(jī)圖 9 本石川島播磨重工業(yè)公司）擺式飛剪機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，用來(lái)剪切厚度小于 板帶。刀片在剪切區(qū)作近似于平移的運(yùn)動(dòng)，剪切質(zhì)量較好。上刀架 1 在“點(diǎn) 2”與主曲柄軸 8 相鉸接。下刀架 2 通過(guò)套式連桿 4、外偏心套 6、內(nèi)偏心套 5 與主曲柄軸 8 相連。下刀架 2 可在上刀架 1 的滑槽中滑動(dòng)。上下刀架與主曲柄軸連接處的偏心距為 心位置相差 180? 。當(dāng)主曲柄軸 8 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上下刀架作相對(duì)運(yùn)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 22 動(dòng)，完成剪切動(dòng)作。 在主曲柄軸 8 上，還有一個(gè)偏心 偏心通過(guò)連桿 12 與搖桿 10 的軸頭 11 相連，而搖桿 9 則通過(guò)連桿 3 在“點(diǎn) 1”與上刀架相連。因此，當(dāng)主曲柄軸 8 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)連桿 12、搖桿 10、 9 和連桿 3 使上下刀架作往復(fù)擺動(dòng)。由于上刀架能上下運(yùn)動(dòng)外還可以進(jìn)行擺動(dòng)，故能剪切運(yùn)動(dòng)中的軋件。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 23 5）曲柄搖桿式飛剪機(jī) 這種飛剪機(jī)也成為施羅曼飛剪機(jī)，用來(lái)剪切冷軋板帶。由于飛剪機(jī)工作時(shí)總能量波動(dòng)較小，故可在大于 5m/s 的速度下工作。圖 9曲柄搖桿式飛剪機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。上刀架 1（連桿）通過(guò)偏心軸 6 與下刀架 2（搖桿）相鉸接 。下刀架 2在曲柄 3 與上刀架 1 的帶動(dòng)下，以偏心軸 4（機(jī)械偏心）偏心套 5（液壓偏心）為中心作往復(fù)擺動(dòng)。當(dāng)改變偏心軸 4 與偏心套 5 的偏心位置時(shí)，可得到不同的空切次數(shù)。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 24 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 25 案的確定 本設(shè)計(jì)采用： 由于剪切棒材直徑較大，速度較快，采用連續(xù)工作制，選取曲柄連桿飛剪機(jī)。 具體機(jī)構(gòu)如下： 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 26 第 3 章 剪切力和電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 根據(jù)飛剪刀片形狀不同，其剪切力可按平行刀片剪斷機(jī)或斜刀片剪斷機(jī)的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算。但是當(dāng)飛剪直接裝在軋機(jī)后工作而又沒(méi)有勻速機(jī)構(gòu)時(shí)，在剪切時(shí)，刀片水平速度在板柸中將產(chǎn)生拉應(yīng)力，此拉應(yīng)力亦作用在飛剪的刀片上。這個(gè)拉應(yīng)力不允許超過(guò)軋件在剪切溫度下的彈性極限e?。根據(jù)胡克定律，軋件中的拉應(yīng)力應(yīng)為 σ =≤e?剪切時(shí)的刀片咬入角： R 1(??式中 R——刀片回轉(zhuǎn)半徑， R=235mm h——棒材的直徑， h=98 = 刀片的圓周速度： 式中 E—— 彈性模量，軋件在終軋溫度為950℃ 時(shí)， E≈ 4500∽ 5500 公斤 / 。 圖： 飛剪的剪切過(guò)程 綜上計(jì)算，由于 100%取 h =15齒輪左端軸頸的直徑為 310其長(zhǎng)度為 147 3）下一段裝軸承，由于該軸受到軸向力和徑向力，參照工作類(lèi)型初步選擇軸承類(lèi)型為調(diào)心滾子軸承其型號(hào)為 2316尺寸為 70540320 ????? 軸承右端選用鎖緊螺母固定，螺母固定段的 長(zhǎng)度為 36承段的長(zhǎng)度為 176）軸承端蓋段的軸直徑為 380長(zhǎng)度為 97）曲軸的連接段長(zhǎng)度為 140據(jù)飛剪的要求曲柄的長(zhǎng)度為 235軸的中心線(xiàn)距離為 235 6）刀架與曲軸連接段的軸段直徑為 250度為 40）刀架段的軸直徑為 200度為 212 8）軸最右端連接測(cè)速裝置的軸段直徑為 80度為 95 （ 3）軸上零件的周向定位 齒輪與軸的配合處采用平鍵連接。查表可得 平鍵截面 2063?? ，鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為 320時(shí)為了保證輪轂與軸的配合有良好的對(duì)中性此處配合選用6 （ 4）軸上各處軸段的倒角及圓角見(jiàn)零件圖。 （ 5） 求軸上的載荷 計(jì)算軸上的受力，及做出彎扭圖，看出危險(xiǎn)截面，計(jì)算出它的彎矩列于下表中。 載荷 水平面 H 水平面 V 支反力 F ?F 1 2大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 36 彎矩 M 1 4 4 2 1 5 1 3M ?1 ?? 4 5 9 0 2 8 5 2 ?? 6 0 3 8 7 7M ? 總彎矩 6 8 6 5 8 8 6M 1 ?? 7 6 6 5 3 5 5M 2 ?? 扭矩 T T=14310675N 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 37 圖中 上圖中的 剪切力在水平方向和豎直方向上的分力。剪切力 F=54280千克，即 F=531944N，則 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 38 ?==159250N 式中的 ? 為剪刃的剪切角。 1） H 面 ： 2N H 11 ??， 0 1 ?????? 由上式可解得 ?M 2） V 面： N ??0rN ?????? 由上式可解得 1 21 ?? 2 ?? ?M （ 6） 校核軸的強(qiáng)度 已知軸上的彎矩和扭矩之后，可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面（即彎矩和扭矩較大而軸頸有可能不足的截面）做彎扭合成強(qiáng)度 校核計(jì)算。按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力 22??? ?? 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 39 通常由彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力 ? 是對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力， 而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 ? 則通常不是對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力。為了考慮兩者循環(huán)應(yīng)力的不同，引入折合系數(shù) ? 則計(jì)算應(yīng)力為 22 ）（ ???? ?? 式中的彎曲應(yīng)力為對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)，取 ；當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán) 變應(yīng)力時(shí)取 ；若是扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力亦為對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)則取1?? 。 對(duì)于直徑為 d 的圓軸，彎曲應(yīng)力為，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 ，將式中的 ?和 ? 代入上式，則軸的彎扭合成強(qiáng)度為 222）（）（ ??? ???? ? ?1??? 式中：— 軸的計(jì)算應(yīng)力， M—— 軸所受的彎矩， N? T—— 軸所受的扭矩， N? W—— 軸的抗彎截面系數(shù)， 3? ?1?? —— 對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力。 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，根據(jù)上述公式及表中的數(shù)據(jù)，以及軸為單向旋轉(zhuǎn)，即扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 ? = 得 可知其安全。 3）截面左側(cè) 截面系數(shù) W 可按下列公式計(jì)算。 抗彎截面系數(shù) W= 5487200 3抗扭截面系數(shù) 10974400 3截面右側(cè)的彎矩 M 為 M=面右側(cè)的扭矩 T 為 T=14310675N 截面上的彎曲應(yīng)力 =T =與軸承處的配合處???取???k=?k，于是得 ???k=??k=大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 42 軸按磨削加工，則可查得其表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? ?? 故得綜合系數(shù)為 11?????? ??=1?????? ??=由合金鋼的特性系數(shù)為 ?，?? ?? 是計(jì)算安全系數(shù)下列公式可得 ?? ???? ?? ? =?? ???? ?? ? =2????=截面左側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。 速及轉(zhuǎn)矩 P=n =74r/=因已知大齒輪的分度圓直徑為 2d =1145mm 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 43 ??=94655N ?=選取軸的材料為 400A=97，于是得 30165 初步確定軸最小軸頸為 d =170 （ 1）擬定軸上零件的裝配方案 該軸上裝有一個(gè)小齒輪，在小齒輪兩側(cè)裝有兩個(gè)滑動(dòng)軸承。軸的右端還有聯(lián)軸器與減 速器聯(lián)接。本設(shè)計(jì)中主要設(shè)計(jì)飛剪機(jī)的主題部分，減速器部分不做具體設(shè)計(jì)。 （ 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 綜合考慮取軸承處的直徑為 220為軸承同時(shí)承受有徑向力合軸向力的作用選擇調(diào)心滾子軸承。參照工作要求選擇 22344的軸承其尺寸為 45460220 ????? ，根據(jù)整體的要求取該段軸的長(zhǎng)度為 l =598且在該段軸上裝有小齒輪，齒輪右側(cè)采用軸環(huán)定位。軸環(huán)處軸的直徑為 280慮到對(duì)右端軸承的左面的定位要求，應(yīng)該有軸肩定位 ，取該軸肩處軸的直徑為 255軸肩和軸環(huán)間有一個(gè)錐面過(guò)渡。 （ 3）軸上零件的周向定位