1、滚切剪摆动辊道装置设计摘要：滚切式剪切机自20年代70年代应运到生产后，得到了一定的发展。这种剪切机剪切板材的切口光滑、板材无变形、切边平直度高、能耗少、寿命长、产量高，特别适合于中厚板的切边（滚切式双边剪）、切定尺（滚切式横切剪）和纵向部分（滚切式纵切剪）。滚切剪摆动辊道主体由剪切机和摆动辊道组成。用于对轧件进行切头，切尾或剪切成规定尺寸的机械称为剪切机。本文根据滚切剪机的工作原理设计了滚切剪摆动辊道，确定了总体设计方案，包括动力装置和传动设计，并采用AutoCAD软件绘制了相关零件图及总装图。此设计对于其他的滚切剪辊道具有借鉴作用。关键词:剪切机,摆动辊道,中厚板Rolling shear
2、 design of oscillating rollerAbstract:Rolling cutting shears obtains certain development since from the 1920s to the 1970s. The shearing sheet smooth incision, sheet without deformation, Cutting edge flatness, low energy consumption, long service life, high yield, Especially suitable for thick plate
3、 cutting edge (Double side trimming shear), cut to length (Rolling cut type transverse shear) and longitudinal section (rolling cut slitting). Rolling shear swinging rollers body is composed of a cutting machine and a swinging roller. For rolling to the cutting head, tail cut or cut into the require
4、d size called a mechanical shearing machine. In this paper, according to the working principle of rolling shear design of rolling shear swinging roller, to determine the overall design scheme, Including the design of power plant and transmission, and using AutoCAD software to draw the part drawing a
5、nd assembly drawing. This design for the other rolling shear roller has reference functionKeywords： Shearing machine，Swing roller track，Medium and heavy plat目 录1 绪论11.1选题的意义11.2 滚切式剪切机的工作原理与发展概况11.3摆动辊道的工作原理41.4 中厚板简介42 辊道选用与设计52.1辊道的简介62.2 辊子的介绍与选择63 动力装置的选用与设计计算93.1 电动机的计算与选择：93.1.1驱动功率的计算93.1.2 电
6、动机的选择133.2联轴器的计算与选择153.3 减速器的计算与选择184 摆动辊道传动设计214.1辊道的传动介绍分析与选择214.1.1辊道的传动介绍214.1.2传动方式的简介与选择214.2链传动的计算234.2.1链传动特点234.2.2链的失效形式244.2.3链传动的计算244.3轴承的介绍选择与计算274.3.1轴承的介绍274.3.2滚动轴承的选择284.3.3轴承的计算294.4辊道架子的介绍334.5摆动台的介绍选择与弹簧的计算334.5.1平衡装置的介绍与选择334.5.2弹簧的介绍选择与设计计算34结 论39参考文献40致 谢41附 录42III1 绪论1.1选题的意
7、义滚切式剪切机是近年来出现的一种新型剪切机，它可分为滚切式定尺剪和滚切式双边剪。滚切式定尺剪剪切钢板质量好，切口光洁，板形好，剪切频率高，可自动调整上下刀片间隙，自动更换上下刀片时间不长于30min，剪切过程和钢板定尺由计算机自动控制。双边剪剪切质量好，切边整齐，剪刃间隙自动调整，自动快速更换上下刀片，具有激光划线装置，钢板磁力对中装置，剪切过程由计算机自动控制，由于滚动剪切不产生滑动，剪切力小，所以，滚切剪具有生产效率高、电机功率小、切口平直、板边弯曲小等特点，目前已成为中厚板新建或改建的主要的剪切设备。本设计是关于滚切剪摆动辊道装置的设计，摆动辊道装置在滚切剪下方，作用为避免剪切力和钢板压
8、紧力作用在辊道辊子上而损伤机件，配合剪子工作，运送剪切后的钢板，防止钢板在剪断过程中的板面变形，对于保证钢板剪切后的精度起着很重要的作用。本次设计由以前液压缸改为弹簧支撑，其中使用的弹簧为组合弹簧。组合弹簧可将一部分冲击动能转化为弹簧的热能而消耗。改造后的摆动辊道重量大大减轻，成本也降低。对于保证钢板剪切后的精度起着很重要的作用。摆动辊道的主要功能是输送剪切后的钢板，保证钢板的顺利通过。滚切剪辊道装置设计能培养学生独立解决工程实际问题和机械结构设计的能力，以及综合用所学基本理论和专业知识的能力，通过这次毕业设计使自己的设计、计算和绘图能力得到全面的训练。1.2 滚切式剪切机的工作原理与发展概况
9、用于对轧件进行切头，切尾或剪切成规定尺寸的机械称为剪切机。滚切剪是在斜刀剪独特的剪切原理却与斜刃剪的截然不同，滚切剪的圆弧形上剪刃是在水平滚动过程中实现剪切的，这样剪刃重叠量可以足够小，并且基本不变，同时滚动的上剪刃在剪断钢板厚的剪刃部分又随即脱离版面，从而克服了斜剪剪刃重叠量大，以及在剪切过程中剪刃一直压着钢板使其产生塑形弯曲的致命缺点。另外滚切剪为适应现代钢板的生产发展需要，采用了启动工作制，以其高剪切效率，增设了融合现代技术的剪刃间隙调节装置，极高剪切断面的质量，还增设了剪刃快换装置，以缩短换刀的辅助时间，甚至有的更增设了自动定尺装置等，不仅克服了斜剪刃存在的诸多的缺点，适应钢板生产的发
10、展需要，而且成为了顺应时代技术进步的主流剪切设备。根据剪切机刀片的形状与剪切方式的特点，剪切机可分为平行刀片剪切机，斜刀片剪切机、圆盘式剪切机11。现有的滚切剪主要依靠滚切剪机构和导向装置来实现滚切剪。滚切剪按滚切机构划分为机械式和液压式两大类。机械式有4:1两轴两偏心式两个轴心各自仅有一个偏心，故其形状简单重量小，且连杆仅作平面运动，与其俩端相连接的为普通的轴承，造价低，其传动箱较大，可兼做两机架的连接横梁和上刀架的滑道侧壁。该类型滚切剪在国内外都得到了广泛的使用。2一轴两偏心式的，大都为上传动的（国内仅邯刚中板厂引进的热分段剪为下传动的滚切剪），主传动曲轴上有两个互成一定角度的偏心，分别与
11、上刀架和曲轴相连接的两个连杆在滚动中作空间运动因此两连杆两端的轴承，必须是关节轴承（现均为球面滑动轴承）。传动简单。液压式滚切剪有液压缸直接带动滚切剪和其借助于省力机构带动滚切的。简化了机械结构和更趋于纯滚切，在电控和液压系统的复杂程度较高。总体而言导向装置的形式但现在多采用导向形势虽然有数种但现在多采用导向杆式的。接下来简单的介绍滚切剪的工作原理。 普通切刀片剪切机上剪切厚度大于20mm时，由于刀片行程打，易使板材产生横向弯曲，在剪切侧边时板边也不整齐，影响板材的剪切质量和产量。而滚切式剪切机上刀刃是弧形的，弧形上刀刃在平直的下刀刃上滚动剪切。此时，在整个剪切范围内刀片重叠不变，被剪板材几乎
12、不弯曲。这种剪切机的开口度比斜刀片剪切机大写，但其总行程却小30%40%，故其曲柄轴半径小，传动力矩小，此外，滚切式剪切机运动的上刀与被剪板材之间只有很小的相对运动，刀片磨损比较小。滚切式剪切机自20年代70年代应运到生产后，得到了一定的发展。这种剪切机剪切板材的切口光滑、板材无变形、切边平直度高、能耗少、寿命长、产量高，特别适合于中厚板的切边（滚切式双边剪）、切定尺（滚切式横切剪）和纵向部分（滚切式纵切剪）。我国自20世纪80年代中期开始，就对其进行了一些理论研究，20世纪90年代初即引进了设备和专利技术，已能进行设计和制造3。表1 部分滚切式剪切机的主要功能剪切机类型横切剪双边剪规格250
13、0mm横切剪5300mm横切剪2200mm双边剪4300双边剪剪切板材厚度h/mm440450450850宽度b/mm2300(最大)5200（最大）900520012004000强度极限/Mpa800750（h=50）1200（h=40）750（h=50）1200（h=40） 850（h=40）剪切力/kN82101500068306500剪刃长度/mm2500530022004300剪切次数次/次min1730301224最大切边宽度/mm150150最大切边长度/mm13001300滚切式剪切机的剪切结构是有两个曲柄轴、弧形上刀片、平直下刀片以及导向杆组成。由于两根曲柄之间存在相位差，曲
14、柄轴旋转后使上刀片产生滚动运动这种剪切机的剪切过程如图所示，上刀片在左端首先开始下降开始剪切（位置b）。当上刀片与下刀片之间达到一定的重叠后，上刀片将下刀片滚动。 滚动式剪切机的主要结构参数是刀片咬入角。咬入角小，剪切力增大，剪切力小，要入条件差。最大咬入角则受轧件打滑条件限制。一般咬入角=23。有图的几何关系，可得出圆弧的半径r的计算公式 r=hmax+S（1-cos）(1.1)式中hmax-被剪板材最大厚度；S-刀片重叠量。当刀片宽度为B时，则滚切范围角为 =2=2arcsin（B/2） 式中-圆弧刀片端点与圆弧中心O的连线与垂直直线之间的夹角。为了保证轧件的剪切质量，圆弧半径要大于2050m，一般为3070m1.3摆动辊道的工作原理摆动辊道是横切剪的主要设备，其主要功能是输送剪切后的钢板，保证钢板的顺利通过，同时，为了保证钢板的剪切质量，整组摆动辊道在剪切时要随上剪刃做相应的摆动动作，摆动辊道共有6根，由电动机减速器通过传动装置带动辊道传动5。摆动辊道装置在滚切剪下方，作用为避免剪切力和钢板压紧力作用在辊道辊子上而损伤机件，配合剪子工作，运送剪切后的钢板，防止钢板在剪断过程中的板面变形，对于保证钢板剪切后的精度起着很重要的作用。本次设计由以前液压缸改为弹簧支撑，其中使用的弹簧为组
