畢業(yè)設計 棒材飛剪機的設計.doc

畢業(yè)設計設計題目：棒材飛剪機的設計系別：_班級：_姓名：_指導教師：_2010年11月1日08機電機電一體化棒材飛剪機的設計摘要棒材飛剪機是現(xiàn)代軋鋼生產(chǎn)線上的咽喉設備，它負責鋼材的切頭切尾及定尺剪切。在高速軋線上，確保飛剪的定尺剪切精度，對提高軋鋼廠的成材率具有十分重要的意義。本課題從機械設計和氣動控制等各個方面找出影響剪切精度的因素，從而設計出啟停特性好的飛剪機，并對飛剪的控制進行一定的分析研究以確保飛剪的定尺精度。本課題的研究具有較高的應用價值，同時對飛剪的設計制造具有一定的指導意義，并可為企業(yè)提高成材率，進而創(chuàng)造經(jīng)濟效益。而且，由于本課題綜合運用了機電氣的相關知識，通過對飛剪機的精度控制分析,提出了一些響應的改進方法,值得在實際的設計制造中借鑒,提出了幾種飛剪機設計的新思路,可供參考。相關詞:飛剪機棒材精度控制剪切精度StrongmaterialflytocutmachineAbstractStrongmaterialflytocutmachineisthethroatequipmentonthemodernproductionlineofsteelrolling,itresponsiblesteelmaterialcutheadcutendandscalecut.Onrollinglinewithhighspeedensuretoflythescalethatcutscutprecision,forrisingsteelrollingmillbecomeusefultoleadhaveveryimportantmeaning.Thisprogramisfrommechanicaldesignandispneumatictofindoutinfluencewitheveryaspectssuchaselectricalcontroltocutthefactorofprecision,sodevisetostartstoppropertygoodflytocutmachine,andasflying,thecontrolthatcutcarriesoutcertainanalysisresearchsoasensuretoflythescaleprecisionthatcut.Theresearchofthisprogramhashigherapplicationvalue,atthesametimeasflying,thedesignproductionthatcuthascertainguidancemeaning,andcanbecomeusefulforenterpriseraisingtolead,andthencreateeconomicbenefits.,sincethisprogramissynthesizedwiththerelatedknowledgeofElectromechanicalair,passforflytocutmachineprecisioncontrolanalysis,haveputforwardsomeimprovementmethodsofresponding,deservetorefertoinactualdesignproduction,haveputforwardsomekindsofflytocutthenewtrainofthoughtofmachinedesign,forreference.Keywords:FlytocutmachineStrongmaterialPrecisioniscontroledCutprecision目錄引言.11任務的提出.21.1飛剪機的工業(yè)作用和分類.21.2飛剪機應滿足的設計要求.21.3飛剪機設計任務書.22飛剪機機構的選型.32.1剪切機構的結構選型.32.2飛剪機工作方式的選擇.33飛剪機機械系統(tǒng)的設計.63.1飛剪機系統(tǒng)設計總的要求.63.2飛剪機基本參數(shù)的確定與選擇.63.2.1基本參數(shù)的確定.73.2.2力能參數(shù)的計算.93.2.3電動機功率選擇.113.2.4飛輪力矩的確定.123.3齒輪的確定和齒輪間隙的清除.143.3.1傳動齒輪參數(shù)的確定.143.3.2齒側間隙的消除的方法和調整.143.4剪切機構剪刃動點軌跡的運動分析與優(yōu)化.153.4.1曲柄式剪切機構剪刃動點軌跡計算式.163.4.2剪切機構動點軌跡分析.194飛剪機氣動系統(tǒng)的設計.204.1飛剪機的啟動對離合器性能的要求.204.2飛剪機的制動特性對制動器的要求.204.3飛剪機對氣動系統(tǒng)的氣壓高低和穩(wěn)定的要求.20謝辭.23參考文獻.24畢業(yè)設計1引言飛剪機是在軋件運動中對軋件實施剪切工藝的一種設備，是連續(xù)式軋鋼生產(chǎn)線上不可缺少的，非常關鍵的設備之一。特別是隨著現(xiàn)代化鋼材生產(chǎn)的產(chǎn)量和品種的不斷增加，要求軋鋼生產(chǎn)向高速，連續(xù)化生產(chǎn)方式發(fā)展的今天，飛剪機的需求量不斷增加，自然而然的對飛剪機的設計和制造質量提出了更高的要求。由于是運動中對軋件實施剪切，因此，對飛剪的運動特性，反應靈敏性，以及工作穩(wěn)定可靠等各方面都必須有很高的要求。本設計采用氣動離和器制動器控制飛剪的剪切，簡化了電氣控制系統(tǒng)，降低了整機操作的難度，從而實現(xiàn)了整機的在小慣量下啟動、制動，在大慣量下剪切能量分配合理，控制運轉穩(wěn)定的較為理想的飛剪機設計方案。畢業(yè)設計21設計任務的提出1.1飛剪機的工藝作用與分類飛剪機的剪切工藝主要包括：對連軋生產(chǎn)線上的軋件實施切頭、切尾、切定（倍），以及事故處理和軋件的樣品剪切等。飛剪機的種類有很多種,主要有:按照軋制線上生產(chǎn)鋼材的種類分為鋼坯飛剪機,板帶飛剪機,.機；按其工作形式有可分為連續(xù)式飛剪機,起停式飛剪機和連續(xù)起停復合式飛剪機。1.2飛剪機應滿足的設計要求1.飛剪機的剪切速度應與軋件同步，最理想的狀態(tài)是在剪切時，飛剪機的剪刃在軋件運動方向上.，但此時必須要考慮飛剪機剪切時的動態(tài)降速。2.為保證軋件剪切面（平直）質量，要求飛剪機的一對刀片在剪切過程中作平移（平行移動）運動，剪刃間的刀片側隙應盡可能保持不變，同時，兩刀片始終與軋件中心線相垂直。3.剪刃的運動曲線應是一條封閉曲線，在剪切段應盡量平直，在剪切過程中要求剪切速度均勻，.的初始位置，不影響軋件自由通過。4.應能根據(jù)不同的軋件厚度，甚至軋件形狀，合理方便的調整剪刃側隙和重合量，以保證剪切工藝的正常實施。5.盡量減少參與剪切運動機構零件部件的數(shù)量和重量，以降低剪切機構運動的慣量值（即飛輪矩GD2），減少速度變化量，提高飛剪機機構的靈敏性和穩(wěn)定性，以及定位精度，從而通告飛剪機的剪切定尺精度。6.合理分配適合與飛剪機的同步機構及前后設備，如夾送測速輥、末架1.3飛剪機設計任務書1.飛剪機剪切工藝要切機用于切頭、切定（倍）尺；為保證軋件剪切斷面質量，剪切機構采用曲柄+回轉（偏心+轉鼓）式。2.飛剪機剪切.剪切溫度：900；剪切定尺長度:可調。根據(jù)上述原始數(shù)據(jù)確定飛剪機的剪切能力,主體機構的大小。3.飛剪機正常運轉所要求的基本條件。如機械傳動中的潤滑,氣動離合器和制動器的使用氣源等見使用說明書。2飛剪機機構的選型2.1剪切機構的結構選型畢業(yè)設計3在選型設計中,按照飛剪機設計任務數(shù)的要求,首先依照現(xiàn)有資料分析比較,初步選定飛剪機機構的機構形式。下表列舉出了這幾種飛剪的比較:表2-1飛剪機的幾種機構形式投資電控系統(tǒng)剪切斷面/mm軋件速度m/s剪切誤差維護回轉式較省簡單10-3020較小80mm復雜經(jīng)常換設備曲柄式大較復雜30-70910mm較復雜復合式較大復雜10-70200-70mm復雜而就現(xiàn)在我們所要研究的小型線材飛剪機，其要剪切的范圍廣（12mm-25mm），成品速曲柄連桿機構實現(xiàn)剪切；當軋制斷面較小時,線速度較高時,采用回轉機構實現(xiàn)剪切這種飛剪由于主動機和某些傳動不見在兩種狀態(tài)下用,因而大大節(jié)省了投資,也縮短了廠房長度。2.2飛剪機工作方式的選擇飛剪機是通過設置剪切機構上對稱布置的上下剪切曲柄旋轉運動一周來實現(xiàn)起動剪切與制動復位的。其工作方式根據(jù)其剪切機構采用的工作制分為啟動制和連續(xù)工作制。連續(xù)式飛剪機工作時剪切機構是連續(xù)運轉的,剪切動作是依靠空切或其他輔助設備(如空切機構,擺槽裝置等來實現(xiàn)的)啟動式飛剪機.選擇小些,但對離合器制動器要求較高。啟動工作制飛剪主要用于切頭切尾和切定尺。采用啟動工作制飛剪定尺時,必須使得軋件切去部分與剩余一部分之間有一定距離,一方面保證切去部.機構順利送到冷床,另一方面保證熱金屬探測器(接受來鋼信號)有機會恢復到原來狀態(tài)進行新一輪的檢測,這可用提高飛剪后轉輥道的速度的方法來達到。啟動工作制飛剪必須是相鄰兩次剪切時間(最小值)足夠并大于飛剪系統(tǒng)完成啟動和制動的條件下才能采用。因此,當速度高,定尺短和飛剪的轉動慣量很大時,不能采用啟動工作制來剪切定尺。畢業(yè)設計4若軋鋼速度較高,但在相鄰兩次剪切間時(最小值)足夠并大于飛剪系統(tǒng)從接受到啟動信號到完成啟動,剪切和制動的總時間(最小值,即飛剪系統(tǒng)接受道啟動信號后立即啟動,著2時飛剪系統(tǒng)的系統(tǒng)特性,與電器系統(tǒng)參數(shù)及元器件,啟動系統(tǒng)參數(shù)元器件,機械系統(tǒng)的結構及零部件的材質,尺寸等有關),再加上兩次剪切之間的最小間隔這一條件的話,可采用圖2-1所示的最簡單工作制度(每一個工作循環(huán)即剪切周期對應的剪刃轉過的角度為360)圖2-1簡單工作制飛剪剪刃運動軌跡2-2復雜工作制飛剪剪刃運動軌跡若飛剪的轉動慣量(飛輪矩)很大,剪切速度很高,剪刃來不及在360范圍內完成加速到剪切速度,剪切及制動到理想制動位置這一循環(huán),(但啟動階段和制動階段均可以在剪刃轉一.2-2所示工作制度,即將剪切周期劃分為:啟動加速階段1.勻速運轉階段2.剪切階段3.正向剪切制動階段4.反向復位啟動加速階段5.反向復位勻速運轉階段6.反向復位制動階段7.爬行階段8.(滿足剪刃準確定位)。.一圈,兩轉或更多轉得到時間內進行,也可采