φ1300滾輪滑座式熱鋸機的設(shè)計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 1300 熱鋸機 摘要 從分析不同熱鋸機的優(yōu)缺點著手，借鑒國內(nèi)外先進的經(jīng)驗，并結(jié)合中國國情以及實際工作狀況，設(shè)計了 1300 滾輪滑座式熱鋸機。 該熱鋸機結(jié)構(gòu)簡單、新穎、緊湊，傳動受力合理。運轉(zhuǎn)準(zhǔn)確可靠，制造成本低，備件費用低，安裝維修方便，各部位潤滑良好、密封結(jié)構(gòu)完善，裝備工藝性好，并總結(jié)了熱鋸機床在軋件生產(chǎn)中的作用及提出可能出現(xiàn)的問題，并介紹了該熱鋸機的設(shè)計思路及具體的設(shè)計步驟，并在參照了部分鋼廠現(xiàn)行的熱鋸 機的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，做了有效而實際性的改進。該滾輪滑座式熱鋸機的鋸片是由電動機通過皮帶傳動的。由皮帶帶動鋸片轉(zhuǎn)動能夠有效緩解振動，并且能夠使電動機遠(yuǎn)離軋件，減小高溫軋件對電機的熱輻射，同時也起到過載保護作用。本文詳細(xì)介紹了滾輪滑座式熱鋸機的結(jié)構(gòu)特點及工作原理，精心選擇了熱鋸機的結(jié)構(gòu)參數(shù)和力能參數(shù)，并對熱鋸機各部分的選擇進行了有理有據(jù)的分析并進行了校核，使的整個熱鋸機的設(shè)計達到了畢業(yè)設(shè)計的要求。 關(guān)鍵詞 ： 熱鋸機 ；滾輪滑座式； 機構(gòu)參數(shù) ；力能參數(shù) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 1300 of on of of a 1300 is of of is is of of is is up in of to to to of s of of of 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 目 錄 1 緒論 . 1 切機的分類 . 1 鋸切時鋼材處于靜止或運動狀態(tài)分為 . 1 鋸座能否移動分 為 . 1 鋸片的進鋸方式分為 . 1 案選擇 . 2 計給定條件 . 3 2 總體方案設(shè)計 . 4 鋸機的主傳動機構(gòu)方案設(shè)計 . 4 鋸機的進鋸機構(gòu)方案設(shè)計 . 4 鋸機的橫移機構(gòu)方案設(shè)計 . 4 3 熱鋸 機的參數(shù)設(shè)計 . 5 鋸機結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計 . 5 片直徑 . 5 片厚度及加盤直徑 . 5 軸高度及鋸片行程 . 5 鋸機主要工藝參數(shù)設(shè)計 . 6 片圓周速度 . 6 鋸速度 . 6 4 熱鋸 機鋸切功率的計算及電機的選擇 . 7 切作用力的計算 . 7 切力計算 . 7 壓力計算 . 7 鋸阻力的計算 . 8 切功率的計算 . 8 塑性變形和形成鋸屑的功率的計算 . 9 屬鋸槽側(cè)壁摩擦功率的計算 . 9 它功率的計算 . 10 鋸機進鋸電機的選擇 . 10 型選擇 . 10 殼結(jié)構(gòu)形式選擇 . 10 機電壓和轉(zhuǎn)速選擇 . 10 機容量選擇 . 10 5 帶傳動設(shè)計 . 11 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 定計算功率 . 11 型的選擇 . 11 定帶輪的基準(zhǔn)直徑 . 11 選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 . 11 算皮帶的速度 . 12 計大帶輪直徑 . 12 確定中心距并選擇帶的基本長度 . 12 算主動輪的包角 . 14 定傳動帶的根數(shù) . 14 定傳動帶的預(yù)緊力 . 15 算帶傳動的壓軸力 . 16 6 進鋸機構(gòu)齒輪設(shè)計 . 17 齒根彎曲強度設(shè)計 . 17 定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 . 17 輪幾何尺寸計算 . 18 條長度確定 . 19 7 進鋸機構(gòu)功率的計算及電機選擇 . 20 鋸機構(gòu)靜力矩計算 . 20 算進鋸機構(gòu)移動時產(chǎn)生的摩擦力矩 . 20 算鋸切時產(chǎn)生的負(fù)荷力矩 . 21 鋸靜力矩計算 . 21 動力矩計算 . 21 動時靜力矩的計算 . 22 動時需克服的動力矩計算 . 22 鋸機構(gòu)功率的計算及電機的選擇 . 23 8 鋸切機構(gòu)主軸的設(shè)計及校核 . 24 軸設(shè)計 . 24 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 25 軸受力分析計算 . 26 算 H 面內(nèi)的力 . 27 算 V 面內(nèi)的力 . 28 軸的彎矩及扭矩計算 . 29 H 面內(nèi)的彎、扭矩計算 . 29 V 面內(nèi)的彎、扭矩計算 . 29 成彎矩及扭矩計算 . 30 軸校核 . 30 上載荷的計算 . 30 彎扭合成應(yīng)力校核主軸強度 . 31 的疲勞強度校核 . 32 9 主軸軸承校核計算 . 37 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 的主要參數(shù)承 . 37 承的附加軸向力計算 . 37 承軸向載荷及當(dāng)量動載荷的計算 . 38 承壽命 的計算 . 38 速器的選擇 . 39 速器校核 . 39 功率校核 . 39 11 潤滑方式 . 41 12 經(jīng)濟分析及環(huán)境保護 . 42 濟分析 . 42 境保護 . 43 12 廢水治理 . 43 體廢物處理和綜合利用 . 43 聲處理 . 43 結(jié) 論 . 44 致 謝 . 45 參考文獻 . 46 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 1 頁 1 緒論 根據(jù)據(jù)切時軋件溫度的不同，鋸切機可分為熱鋸機機和冷鋸切機兩種形式。對于各種復(fù)雜斷面的型鋼在軋制后高溫情況下如用剪切機剪切定尺，切口要產(chǎn)生明顯的壓扁和彎曲，超出所要求的公差變動范圍。如果在冷壓狀態(tài)下用成型刀片剪切也不能保證剪切質(zhì)量。在這隨著軋制品種的改變，需要經(jīng)常更換刀片，很不方便，因此，切斷面復(fù)雜的高溫鋼材，如重軌、鋼軌薄管坯等通常采用鋸切機 。 鋸切機是用于切段各種復(fù)雜斷面的型鋼的重要的輔助設(shè)備之一。在很多情況下，整個軋鋼車間的生產(chǎn)量往往因為鋸切機的能力限制而受到影響。普通鋸切機是帶有能分離切屑的尖齒圓鋸盤。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，又分為如下各種情況： 切機的分類 鋸切時鋼材處于靜止或運動狀態(tài)分為 ： 普通熱鋸機和飛鋸。 鋸座能否移動分為 ： 移動鋸和固定鋸。 鋸片的進鋸方式分為： 擺式鋸：占據(jù)面積小，但鋸切行程受到限制。缺點：剛性差，振動大。進鋸方式：手動或電動。鋸片傳動方式：皮帶傳動 。 杠桿式鋸：結(jié)構(gòu)簡單 。缺點： 不易用高壓水沖刷掉屑，出屑困難，適用于生產(chǎn)效率低的小型車間或?qū)ｉT為取樣。進鋸方式：皮帶傳動。 風(fēng)動送料固定 鋸 ：結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，事故少。單機生產(chǎn)效率高。缺點：鋸切質(zhì)量上存在較嚴(yán)重的斜頭、扁頭、彎頭等質(zhì)量問題，同時不能用于多臺鋸切機聯(lián)合鋸切，所以生產(chǎn)質(zhì)量高時，裝置兩臺軋機又較困難，只能另置一條生產(chǎn)線。進料方式：氣 缸 送料。傳動方式： V 帶傳動。 滑座鋸分為滑板式滑座據(jù)和滑輪式滑座鋸。前種的上滑臺、滑座通常是燕尾槽形滑板加工精度高，進鋸機構(gòu)往往采用曲柄搖桿式。這種結(jié)構(gòu)給鋸切機帶來一系列 缺點： 1） 由于上下滑動，滑板表面潤滑不良，加上鋸屑易濺入滑動導(dǎo)軌面板極易損壞 。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 2 頁 2） 曲柄式搖桿機構(gòu)進鋸系統(tǒng)的鋸片行程小不能變速，生產(chǎn)率低，進鋸機構(gòu)受到較大阻力時不能自動減速，因此鋸片易磨損。 由于上述缺點，這種鋸切機的事故較多，而且滑板消耗較大，更換頻繁。因此不適用于中小軋機生產(chǎn)發(fā)展的需要。滾輪式滑座鋸由于滾輪代替了上滑板，摩擦力減小不易磨損，所以它逐漸淘汰了滑板式滑鋸。 四連桿式熱鋸機優(yōu)點：工作行程大，工藝性能好，生產(chǎn)率高。隨著軋鋼生產(chǎn)的發(fā)展對連鑄及軋鋼生產(chǎn)線的熱鋸機的生產(chǎn)率和鋸切斷面質(zhì)量提出了越來越 高的要求，但是現(xiàn)有的滑板式和四連桿式熱鋸機的生產(chǎn)率相比之下不高 且 鋸切質(zhì)量也不宜滿足要求，且鋸片壽命短。 回轉(zhuǎn)鋸它是國外研制出的一種新式高效生產(chǎn)率的熱鋸機。優(yōu)點：鋸切時間短，質(zhì)量好，鋸切壽命長，能耗少，能鋸切大及特大的鋼坯，且鋸切期間的噪聲作用時間短，有較大的經(jīng)濟效果。 案選擇 經(jīng)過對上述六種熱鋸機的結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)缺點比較，并結(jié)合 實際 情況，查閱了 國 內(nèi)外有關(guān)熱鋸機特別是滾輪滑座式熱鋸機的有關(guān)資料， 故對 1300 熱鋸機 進行了滾動滑座式方案設(shè)計及計算。 本熱鋸機具有以下幾個特點： (1)鋸片由電動機 通過皮帶帶動鋸片轉(zhuǎn)動 ，通過滾輪實現(xiàn)熱鋸機的送進操作。 (2)通過滾輪實現(xiàn)熱鋸機的送進操作。為使 上 滑臺在下滑座上滾動，下滑座上裝有支撐輥，支撐輥滾軸的兩端做成方形，并裝配在下滑座上的方槽中。 (3)送進機構(gòu)通過送進電動機，送進齒輪和送進齒條實現(xiàn)，使上滑臺往復(fù)運動。 (4)軋件定尺長度改變后，必須通過橫移機構(gòu)調(diào)整熱鋸機之間的距離因此采用車輪式橫移機構(gòu)。 (5)橫移機構(gòu)電動機經(jīng)齒輪、蝸輪減速機、圓錐齒輪傳動輪軸，在輪軸的兩端裝有兩個主動車輪，然后和另一側(cè)的被動行走輪共同使熱鋸機橫移。為使橫 移時行走平穩(wěn)，前面的兩個車輪具有凸緣，后面的兩個車輪為平輪。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 3 頁 計給定條件 （ 1） 鋸片的直徑： 1300 2） 鋸片的最大行程： 1000 3） 鋸片厚度： 6 4） 進給速度（前進 /后退）： 20s （ 5） 鋸片的圓周速度： 90s （ 6） 鋸切機構(gòu)采用皮帶傳動；進鋸機構(gòu)采用齒輪齒條傳動； 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 4 頁 2 總體方案設(shè)計 鋸機的主傳動機構(gòu)方案設(shè)計 滾輪滑座式熱鋸機的鋸片是由電 動 機 通過皮帶傳動的。由皮帶帶動鋸片轉(zhuǎn)動能夠有效緩解振動， 并且能夠使電動機遠(yuǎn)離軋件，減小高溫軋件對電機的熱輻射，同時也起到過載保護作用。 鋸機的進鋸機構(gòu)方案設(shè)計 送進運動是通過送進電機，經(jīng)送進減速器，送進齒輪和齒條實現(xiàn)的，這將使上滑臺往復(fù)運動。通過滾輪實現(xiàn)熱鋸機的送進操作。為使上滑臺在下滑座上滾動，在下滑座上裝有支撐軌，每個支撐軌內(nèi)部裝有軸承。在上滑臺的地面裝有滑板，通過它們使整個上滑臺被支撐在下滑座的滾輪上。滾輪 呈 120 的 V 形槽狀，與其接觸的滑板也做成 120 的V 形，以防止上滑臺在送進時產(chǎn)生側(cè)向移動。因為直流減速機結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、承受過載能力強、能耗低性能優(yōu)越且保護性能好等特點，故采用直流電動機。 鋸機的橫移機構(gòu)方案設(shè)計 軋件定尺長度改變后，必須通過橫移機構(gòu)調(diào)整熱鋸機之間的距離此種熱鋸機采用車輪式橫移機構(gòu)。橫移機構(gòu)電動機，經(jīng)齒輪、蝸輪減速機、圓錐齒輪傳動輪軸，在輪軸兩端裝有兩個主動車輪具有凸緣，后面兩個車輪為平輪。采用車輪式橫移機構(gòu)，必須裝有將熱鋸機夾緊在軌道上的夾持器，以防止熱鋸機在工作時因行走輪移動而改變軋材的定尺長度。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 5 頁 3 熱鋸機的參數(shù)設(shè)計 鋸機結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計 熱鋸機結(jié)構(gòu)參數(shù)包括鋸片直徑 D 、鋸片厚度 、加盤直徑 1D 、鋸軸高度 H、鋸片最大行程 L 等。 片直徑 鋸片直徑 D 是熱鋸機最主要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。鋸片直徑 D 決定于被鋸切軋件的斷面尺寸，要保證鋸切最大高度軋件時，鋸軸上滑臺和夾盤能在軋件上自由通過。同時，為使被鋸切斷面能夠被完全鋸斷，鋸片下緣應(yīng)比軌道表面最少低 40鋸片可達100鋸片直徑允許重磨量 5%本課題鋸片直徑 D= 1300。 D=10A+300 式中 A=100 片厚度及加盤直徑 鋸片厚度 過大將增加鋸切功率損耗，鋸片厚度 過小會降低鋸片強度，并增加鋸切時鋸片的變形，一般情況下以經(jīng)驗公式選擇 =（ D 本課題 D=1300 (課題中 （ 6， 9），所以選取 = 鋸片用夾盤和螺栓加緊裝在鋸軸上。當(dāng)鋸片直徑一定時，夾盤直徑 1D 過大，鋸片能鋸切的軋件最大高度減??；夾盤直徑 1D 過小，據(jù)切時鋸片變形和軸向振動加大，導(dǎo)致鋸片壽命降低。由經(jīng)驗公式： 1D =（ D，即 1D （ 455， 650），選取 1D =550。 軸高度及鋸片行程 鋸軸高度 H 為鋸軸軸心到軌道上表面的高度。滾輪滑座式熱鋸機軋件不動，熱鋸機遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 6 頁 向被切軋件移動 ， 為此 H 不能太小，否則會在熱鋸機送進鋸切過程中將被切件推開而不能進行鋸切；同時當(dāng)鋸片直徑 1D 一定時鋸軸高度 H 又不能過大，否則會無法保證鋸片重磨后的最小直徑下緣應(yīng)低于軌道上表面的要求。由經(jīng)驗公式 H= ）（ 120452 D，即 H （ 530， 605），選取 H=550 鋸片行程 L 由被鋸切軋件的最大寬度和并排鋸切的最多根數(shù)而定。本課題中L=1000 鋸機主要工藝參數(shù)設(shè)計 熱鋸機主要工藝參數(shù)包括鋸片圓周速度 V、進鋸速度 U 等。 片圓周速度 提高鋸片圓周速度 V 可以在同樣送進速度 U 的條件下，減少每個鋸齒所鋸切的切屑厚度，從而減少每齒的受力。換言之，如果每齒所能承受的載荷一定，則提高 V 可為提高 U 創(chuàng)造條件， 也可提高生產(chǎn)率。但隨著 V 的增加，由于離心力而引起的徑向拉應(yīng)力也將增加，從而降低了鋸齒所能承受的鋸切能力。因此，一般應(yīng)用的鋸片圓周速度 00s 以下 ，140m/s。課題中圓周速度 V=90s，選取鋸片圓周速度 V=100m/s。 鋸速度 進鋸速度 U 根據(jù)被切軋件斷面的大小，進鋸速度 U 也應(yīng)做相應(yīng)調(diào)整，一般取U=30s。 由經(jīng)驗公式 U=中 f=4000s，由經(jīng)驗公式得 U=1005000=50 2s 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 7 頁 4 熱鋸機鋸切功率的計算及電機的選擇 切作用力的計算 鋸片傳動功率在鋸切軋件時，軋件作用在鋸片上的力有： 作用在鋸片上的合力；S ；的水平分力進鋸阻力 x ；的垂直分力上抬力 正壓力；R 圓周力；切力計算 由 1得鋸切圓周力 000 式中； kg/，當(dāng)鋸切溫度為 800時 , P=（ b; 于鋸片厚度， = U=50mm/s； h=100V=100m/s; 代入公式得： 壓力計算 由 1得 R=（ 15 t 33 4 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 8 頁 鋸阻力的計算 由受力分析圖得 ： D 2s 1 ； 代入公式得 ： 5 0 . 2 8 51300 21005502s 1； 則 有： ； 代入公式 進鋸阻力的水平分力為： 8 92 8 i 3x 上抬力 ： co ss i n y ； 代入公式得 ： 6 1 . 1 6 12 8 i 3x 由此得作用在鋸片上的合力 S 有 ： 22 ； 代入得 ： 1 . 1 6 14 0 9 . 7 8 622 ;與水平方向呈 。 切功率的計算 由 文獻 1知鋸片的傳動功率由三部分組成： 321 式中： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 9 頁 括機械傳動效率、鋸屑甩出所消耗的功率及空氣阻力等； 塑性變形和形成鋸屑的功率的計算 由 文獻 1,11 ： 020001 ； 式中 ： f 鋸機生產(chǎn)率， f=5000s; ；鋸片厚度， p 鋸切時單位鋸切力（ kg/,當(dāng)鋸切溫度為 800時 p s; 代入數(shù)據(jù)有： 2. 4 94102 00 0 1670. 325. 5750001 屬鋸槽側(cè)壁摩擦 功率 的計算 由 文獻 1,11 ： 022 ； 式中 ： - 軋件與鋸片側(cè)面摩 擦系數(shù) ,取 ； 片圓周速度（ m/s); Q 軋件對鋸片側(cè)面的直壓力， Q= 鋸片直徑與鋸切生產(chǎn)率決定，由 文獻 1,表 11得 f= 文獻 1， 11知 c=則 ： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 10 頁 1. 4 7 11 020 . 01 6 1 001 . 40 . 62 ； 它功率 的計算 影響 3N 的因素很多，一般來講鋸機消耗于傳動件的功率和軸承摩擦、空氣阻力、把鋸屑甩出等所消耗的功率與總功率是成比例增加的。所以 3N 可以按以下公式計算。 213 ； 計算時 k=(取 k= 帶入數(shù)據(jù)得 ： 3N = 故綜上所述 321 ； 即 ： N=鋸機進鋸電機的選擇 型選擇 由于工作條件所限，本熱鋸機的鋸片要求負(fù)載基本平衡，對啟動制動無特殊條件要求，且要求長期運行。因此選擇了 Y 系列三相異步電動機作為鋸片軸部分的電機 。 殼結(jié)構(gòu)形式選擇 該熱鋸機所處的生產(chǎn)車間內(nèi)空氣中有 較多 的灰塵等，因此采用封閉式電動機。 機電壓和轉(zhuǎn)速選擇 根據(jù)使用要求和現(xiàn)場條件選用 依據(jù)文獻 4，表 9擇 電動機電壓為 380V， 轉(zhuǎn)速n=1480r/ 機容量選擇 由前面的計算得鋸片功率傳動中