1500四連桿熱鋸機(jī)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+6張CAD圖紙】
1500四連桿熱鋸機(jī)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+6張CAD圖紙】,說(shuō)明書(shū)+6張CAD圖紙,1500,連桿,鋸機(jī),設(shè)計(jì),說(shuō)明書(shū),CAD,圖紙
附錄1
燕 山 大 學(xué)
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
課題名稱：
1500熱鋸機(jī)主結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
學(xué)院（系）：
機(jī)械工程學(xué)院
年級(jí)專業(yè)：
06級(jí)軋鋼一班
學(xué)生姓名：
劉 超
指導(dǎo)教師：
李學(xué)通
完成日期：
2010年3月7日
一、 綜述本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，說(shuō)明選題的依據(jù)和意義：
鋸切機(jī)主要用于鋼鐵生產(chǎn)部門(mén)，主要用來(lái)鋸切各種復(fù)雜斷面形狀。根據(jù)工作方式和結(jié)構(gòu)形式，鋸切機(jī)械可以分為兩類：1）鋸機(jī)。用于（停放著的）單根或整根束軋件的切頭、切尾或定尺寸長(zhǎng)度。鋸切常溫軋件的鋸機(jī)稱為冷鋸機(jī)，鋸切高溫軋件的鋸機(jī)稱為熱鋸機(jī)。2）飛鋸機(jī)。用于將運(yùn)行中的軋件切頭、切尾或切成定尺寸長(zhǎng)度。飛鋸機(jī)也可分為冷飛鋸機(jī)和熱飛鋸機(jī)。
早期的熱鋸機(jī)是固定式的，既無(wú)橫移機(jī)構(gòu)也無(wú)送進(jìn)機(jī)構(gòu)。例如我國(guó)某中型軋鋼廠的固定式熱鋸機(jī)，其鋸片直徑為1500毫米，產(chǎn)量達(dá)40萬(wàn)噸／年以上，而設(shè)備總重最只有5噸。所以，固定式熱鋸機(jī)逐漸被移動(dòng)式執(zhí)鋸機(jī)所取代。
有關(guān)熱鋸機(jī)的研究，已經(jīng)有了較長(zhǎng)久的發(fā)展。從基本鋸切理論入手，針對(duì)不同的鋸切對(duì)象和使用環(huán)境，利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和技術(shù)成果，通過(guò)對(duì)鋸片設(shè)計(jì)、制造和熱處理等方面的全面研究，在鋸片設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制等方面取得多項(xiàng)突破，并且鋸片的 高強(qiáng)度、高剛度、長(zhǎng)壽化、不同型鋼鋸切斷面的無(wú)（?。┟獭⑿∽冃蔚鹊确矫嫘纬上盗袑Ｓ屑夹g(shù)。鋸機(jī)的主要機(jī)構(gòu)有三部分：(1)鋸片傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(鋸切機(jī)構(gòu))：常用的方法對(duì)兩種，電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)或用—確皮帶間接傳動(dòng)(2)鋸片送進(jìn)機(jī)構(gòu)：一般采用被切軋件不動(dòng)，鋸片向軋件進(jìn)給。(3)調(diào)整定尺的鋸機(jī)橫移機(jī)構(gòu)：一船采用電動(dòng)機(jī)或液壓缸短行程)驅(qū)動(dòng)，使鋸機(jī)在軌道上沿軋件軸向移動(dòng)，改變鋸機(jī)與軋機(jī)之間的距離。
1.根據(jù)鋸片的送進(jìn)方式，熱鋸機(jī)主要有以下幾種類型：
(1)擺式熱鋸機(jī)(圖—1)。這種鋸占地面積小，但因?yàn)槭菙[動(dòng)進(jìn)鋸，故鋸行程有限，但剛度差、振動(dòng)大，現(xiàn)在已不再制造。
(2)氣功送料固定鋸。這種早期的固定鋸目前仍有使用，它只有鋸切機(jī)構(gòu)，鋸片不能送進(jìn)，借助氣功撥爪將軋件撥向鋸片實(shí)現(xiàn)鋸切。
(3)杠桿式熱鋸機(jī)(圖—2)。具有間接傳動(dòng)的鋸切機(jī)構(gòu)和杠桿擺動(dòng)的送進(jìn)機(jī)構(gòu)(可手動(dòng)，也可電動(dòng)或液動(dòng))。用于鋸切小型鋼材和取樣。
(4)滑座式熱鋸機(jī)(圖—3)。它具有完善的三部分傳動(dòng)系統(tǒng)，即直接傳動(dòng)的鋸切機(jī)構(gòu)、齒輪6、齒條5傳動(dòng)的裝有鋸片7的上滑臺(tái)4，可沿裝于下滑座3上的滑動(dòng)導(dǎo)軌或滾輪向軌道方向移動(dòng)送進(jìn)機(jī)構(gòu)和橫移機(jī)構(gòu)(圖中未示出)。該鋸與擺式鋸、杠桿式鋸比較，滑座式鋸鋸片橫向振動(dòng)小、高效率、行程大而工藝性能好，并且結(jié)構(gòu)比較完善，得到廣泛使用。
(5) 四連桿式熱鋸機(jī)（圖—4）是一種比較新式的鋸切機(jī)，主要由四桿機(jī)構(gòu)、鋸片回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。它的鋸片送進(jìn)方式是采用四這桿式送進(jìn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的，由于送進(jìn)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，保證據(jù)片基本水平送進(jìn)，因而有行程大、摩擦小、平穩(wěn)可靠的優(yōu)點(diǎn)。
2．四連桿式熱鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)特征：
四連桿式熱鋸機(jī)得名于其鋸片送進(jìn)方式是采用了四連桿機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖—4)。鋸片是由電動(dòng)機(jī)8直接傳動(dòng)的，它們固定在鋸架5的端部。電動(dòng)機(jī)外面裝有水簾降溫。鋸片軸的軸承采用稀油循環(huán)潤(rùn)滑，正軸承座通水冷卻。送進(jìn)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)12裝在鋸座10上，經(jīng)減速機(jī)2、安全聯(lián)地器1帶動(dòng)曲柄4擺動(dòng)，從面帶動(dòng)鋸架5前后移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)送進(jìn)運(yùn)動(dòng)。合理地選擇曲柄和搖桿尺寸，可以保證鋸片基水上是水平移功。鋸機(jī)沿軌道的橫移是由橫移電動(dòng)機(jī)13．經(jīng)二級(jí)蝸輪蝸桿橫移減速機(jī)3帶動(dòng)行走輪9在軌道上滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。
它具有行程大、摩擦小、工作平穩(wěn)可靠等優(yōu)點(diǎn)，而且它的設(shè)備重量也比滑座式熱鋸機(jī)輕，是一個(gè)值得推薦的鋸切機(jī)類型。
3．四連桿機(jī)構(gòu)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
（1）國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀：
在熱鋸機(jī)四連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和分析中，基本上可以歸納為兩種方法:圖解計(jì)算法和解析計(jì)算法。圖解計(jì)算法具有簡(jiǎn)單、明了的特點(diǎn)，當(dāng)求解的位置較少時(shí)，往往可以滿足要求，當(dāng)欲求解的位置比較多時(shí)，對(duì)機(jī)構(gòu)的每一個(gè)位置都要進(jìn)行圖解計(jì)算，勢(shì)必需要很大的工作量，降低了設(shè)計(jì)工作的效率。六十年代末期以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)的運(yùn)用和普及，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行四連桿機(jī)構(gòu)的輔助設(shè)計(jì)得到了很大的發(fā)展。和圖解計(jì)算法相比，解析法具有求解精確、可靠的特點(diǎn)。
近幾年圖解法也有了一定的發(fā)展，1997年映峰、屠煥林提出了一種新型簡(jiǎn)單的平面四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)綜合圖解方法， 并用實(shí)例說(shuō)明如何用這種方法對(duì)水平變幅起重機(jī)臂架四連桿機(jī)構(gòu)和自動(dòng)開(kāi)門(mén)機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，圖解法也和計(jì)算機(jī)相結(jié)合發(fā)展，1999年，廣東工業(yè)大學(xué)的李麗娟等編制了熱鋸機(jī)逆向設(shè)計(jì)的動(dòng)畫(huà)程序，通過(guò)AutoCAD環(huán)境下的逆向設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了熱鋸機(jī)構(gòu)的動(dòng)畫(huà)輔助設(shè)計(jì)，該方法比類比法的精度高，能避免圖解法和實(shí)驗(yàn)修正法帶來(lái)的人為誤差，不需要制做模型，費(fèi)用低，是較理想的四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。對(duì)四連桿機(jī)構(gòu)的解析法的研究是近年來(lái)較為活躍的課題。 1997年，韓曉娟等建立了熱鋸機(jī)鋸軸中心的運(yùn)動(dòng)方程， 將實(shí)際設(shè)備的機(jī)構(gòu)尺寸輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，為改進(jìn)熱鋸機(jī)連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)， 提高切削效率提供了理論依據(jù)。2001年韓雨、劉源等通過(guò)實(shí)例，介紹了四連桿式熱鋸機(jī)四桿機(jī)構(gòu)的解析計(jì)算法以及機(jī)構(gòu)運(yùn)行特點(diǎn)，利用解析法建立了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程，從而確定機(jī)構(gòu)上預(yù)定點(diǎn)軌跡與理想直線軌跡的實(shí)際偏差。同年王殿忠、白金蘭等提出了四連桿式熱鋸機(jī)平衡重的計(jì)算方法。
解析法的不斷完善為優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 優(yōu)化設(shè)計(jì)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新的學(xué)科，也是一項(xiàng)新的技術(shù)，它在工程設(shè)計(jì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用表明，優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅為工程設(shè)計(jì)提供了一種新的科學(xué)設(shè)計(jì)方法，使得在解決復(fù)雜設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)，能從眾多的設(shè)計(jì)方案中找到盡可能完善的或最合適的設(shè)計(jì)方案， 而且采用這種設(shè)計(jì)方法能大大提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，具有較明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。隨著電子計(jì)算機(jī)功能的不斷擴(kuò)大，計(jì)算機(jī)不僅可以用來(lái)進(jìn)行高速運(yùn)算、邏輯判斷，而且可進(jìn)行人機(jī)對(duì)話、光筆修改、自動(dòng)繪圖。結(jié)合優(yōu)化方法的不斷完善，就一定能實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)的自動(dòng)化和最優(yōu)化。熱鋸機(jī)四連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也以解析法為基礎(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的功能，向優(yōu)化設(shè)計(jì)的方向發(fā)展。1995年，高滿旭以熱鋸機(jī)鋸軸中心運(yùn)動(dòng)軌跡逼近直線程度最佳為目標(biāo)， 運(yùn)用解析法對(duì)熱鋸機(jī)四連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，建立了單目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型，采用懲罰函數(shù)優(yōu)化方法，編制程序?qū)?shí)際的進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，取得了較理想的效果。1998年，羅中華利用在高滿旭的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析基礎(chǔ)上，根據(jù)鋸切機(jī)的工作特點(diǎn)，要求在工作行程階段鋸軸中心運(yùn)動(dòng)軌跡在垂直方向波動(dòng)量盡量小、運(yùn)動(dòng)速度盡量均勻，利用加權(quán)組合法，建立多目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過(guò)實(shí)際優(yōu)化尺寸，效果更為理想。2005年，李俊峰對(duì)熱鋸機(jī)對(duì)進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，用Visual Basic語(yǔ)言開(kāi)發(fā)出了熱鋸機(jī)進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)通用優(yōu)化分析軟件， 應(yīng)用該軟件對(duì)大型廠熱鋸機(jī)進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)行了優(yōu)化，得到了優(yōu)化后的理想尺寸，為今后熱鋸機(jī)的改進(jìn)提供了依據(jù)。
（2）國(guó)外研究現(xiàn)狀：
連桿機(jī)構(gòu)在蒸汽機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用，推動(dòng)了對(duì)連桿機(jī)構(gòu)特性做全面和科學(xué)的分析。布爾梅斯特沒(méi)有僅局限于分析，而是研究了機(jī)構(gòu)綜合的基礎(chǔ)理論，布爾梅斯特理論概括了阿爾特的理論，利希騰黑爾特、海因、基佩爾和切爾庫(kù)奇諾夫等均以此為基礎(chǔ)建立并創(chuàng)造了特別適合于實(shí)際設(shè)計(jì)工作的簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方法。P.洛澤和W.洛澤發(fā)展了布爾梅斯特理論，他們引入了位置族，得到了由此產(chǎn)生的極曲線， 在此基礎(chǔ)上建立了一種新的近似綜合連桿機(jī)構(gòu)的圖解法。
由西克爾和阿爾托包列夫開(kāi)創(chuàng)的用解析法研究布爾梅斯特理論的工作，為后來(lái)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用創(chuàng)造了前提條件，并且可以得到較高的精度。當(dāng)然，只有借助于圖解數(shù)據(jù)處理，特別是運(yùn)用迭代程序和圖形顯示技術(shù)，才能較快地得到有關(guān)解域的概況。 拜爾和蓋羅尼姆斯總結(jié)了連桿機(jī)構(gòu)綜合的幾何理論。 建立在契比雪夫多邊形基礎(chǔ)上并已為勃洛赫、 列維斯基和許多其他蘇聯(lián)學(xué)者所采用的綜合方法雖然對(duì)某些特殊的設(shè)計(jì)要求可得到最優(yōu)解，但這不是通用的方法。美國(guó)奧本大學(xué)的Simionescu P.A和Beale D.對(duì)汽車上的四連桿信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行了機(jī)構(gòu)綜合分析，借助計(jì)算機(jī)得到要檢查的設(shè)計(jì)尺寸的三維圖表，所提供的數(shù)值結(jié)果為新車導(dǎo)向鉸鏈的設(shè)計(jì)提供了依據(jù) ?，F(xiàn)在 ,優(yōu)化方法在機(jī)構(gòu)綜合中得到廣泛的應(yīng)用， 用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是比較通用的方法，也是將來(lái)的發(fā)展方向。西班牙的Sin,Francisco和 Antonio為了減小設(shè)計(jì)尺寸，同時(shí)達(dá)到全局最優(yōu)的目標(biāo)，將兩種優(yōu)化方法組合在一起，經(jīng)過(guò)實(shí)際檢驗(yàn)取得了很好的效果。法國(guó)的Vasiliu,Adrian和Yannou采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的辦法， 將機(jī)構(gòu)隨機(jī)尺寸運(yùn)動(dòng)分析產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本輸入計(jì)算機(jī)，以獲得近似的綜合結(jié)果，克服了優(yōu)化方法速度慢和依賴初始搜索點(diǎn)的不足。但優(yōu)化方法也有它的缺點(diǎn)，即對(duì)問(wèn)題不便做定性分析。因此，傳統(tǒng)的綜合方法仍然繼續(xù)得到研究發(fā)展。
四連桿式熱鋸機(jī)， 它的設(shè)備重量比滑座式熱鋸機(jī)輕。 它主要由鋸切機(jī)構(gòu)、進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)和橫移機(jī)構(gòu)三部分組成。它的進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)是四連桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)合理的選擇每個(gè)桿的尺寸，可以保證鋸片基本上是水平移動(dòng)。曲柄的下端有與它做成一體的扇型平衡重，以平衡可動(dòng)系統(tǒng)的重量，降低送進(jìn)電動(dòng)機(jī)的能耗。四連桿式熱鋸機(jī)具有行程大、摩擦小、平穩(wěn)可靠等優(yōu)點(diǎn)，使用效果較好，多用于大型或軌梁軋鋼車間。從四連桿熱鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)上看，最重要的兩大機(jī)構(gòu)就是鋸切機(jī)構(gòu)和進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)，因?yàn)檫@兩大機(jī)構(gòu)最復(fù)雜，使用最頻繁，對(duì)鋸切棒材的質(zhì)量影響也最大。在鋸切機(jī)構(gòu)中，圓鋸片直接與軋件接觸，它是最容易磨損的零件，更換也最為頻繁，它的好壞直接影響鋸切的質(zhì)量，對(duì)鋸片的深入研究就顯得至關(guān)重要。在四連桿進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)中，在規(guī)定的鋸切行程內(nèi)，保證鋸切精度的關(guān)鍵問(wèn)題是保證鋸軸中心的軌跡為一近似直線， 同時(shí)要求鋸軸中心水平方向的速度盡量均勻，垂直方向的速度波動(dòng)量盡量小，這就要求四連桿機(jī)構(gòu)的尺寸要盡量合理。因此，如何選擇最佳的四連桿機(jī)構(gòu)尺寸來(lái)達(dá)到更好的鋸切精度就成為一個(gè)必須研究的課題。
本課題研究的主要目的在于，通過(guò)對(duì)四連桿式熱鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)、工藝等進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外各種研究成果、專業(yè)資料，以期達(dá)到加深專業(yè)知識(shí)的理解、熟悉整體機(jī)械設(shè)計(jì)工序，鍛煉自身，從而為走上工作崗位打下基礎(chǔ)。
二、 研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問(wèn)題：
本設(shè)計(jì)主要通過(guò)深入了解熱鋸機(jī)的工作原理，掌握四連桿式熱鋸機(jī)的機(jī)構(gòu)和功能，從而解決四連桿式熱鋸機(jī)的規(guī)格、各項(xiàng)參數(shù)的分析與確定等問(wèn)題，并依此進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算鋸切功率。使用CAD完成總裝圖的繪制，并繪制出相關(guān)零件圖，完成φ1500四連桿式熱鋸機(jī)設(shè)計(jì)。
三、研究步驟、方法及措施：
研究步驟主要分為以下幾個(gè)部分：查閱相關(guān)資料，了解四連桿式熱鋸機(jī)技術(shù)性能；根據(jù)選擇原則確定熱鋸機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)和力學(xué)參數(shù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析；對(duì)機(jī)身各部分零件，如鋸片、軸承進(jìn)行具體設(shè)計(jì)；強(qiáng)度校核。
研究方法：參考相關(guān)資料，完成φ1500熱鋸機(jī)各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算與確定，利用所得數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)分析，確定結(jié)構(gòu)組成件尺寸。再根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式等校核機(jī)構(gòu)強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求。最終利用所得尺寸通過(guò)CAD繪制總裝圖和零件圖。
四、研究工作進(jìn)度：
第1周
根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容搜集資料，完成開(kāi)題報(bào)告和文獻(xiàn)綜述。
第2周
消化圖紙資料，了解四連桿式熱鋸機(jī)的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)及其工作原理。
第3周
進(jìn)行力能參數(shù)、工藝參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算。
第4周
完成各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算，準(zhǔn)備第一節(jié)點(diǎn)考核ppt內(nèi)容。
第5周
確定具體設(shè)計(jì)方案，開(kāi)始繪制機(jī)構(gòu)草圖。
第6周
草圖繪制完成，審核通過(guò)后使用CAD進(jìn)行電子圖繪制。
第7周
完成整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同時(shí)開(kāi)始編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
第8周
進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和部件設(shè)計(jì)，繪制零件圖。
第9周
進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和部件設(shè)計(jì)。繪制零件圖
第10周
完成設(shè)計(jì)的2/3,準(zhǔn)備第二次節(jié)點(diǎn)考核ppt內(nèi)容。
第11周
完成各零件圖的繪制。
第12周
檢查圖紙中的錯(cuò)誤并更正，校核各項(xiàng)參數(shù)。
第13周
編寫(xiě)和完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和翻譯外文資料。
第14周
編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和翻譯外文資料。
第15周
完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和外文資料翻譯。
第16周
畢業(yè)設(shè)計(jì)工作審查，完成全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，準(zhǔn)備答辯。
第17周
畢業(yè)答辯。
五、主要參考文獻(xiàn)：
1.．鄒家祥． 軋鋼機(jī)械（第3版）．北京：冶金工業(yè)出版社，2007，333~345．
2.．韓雨，劉源． 四連桿式熱鋸機(jī)四桿機(jī)構(gòu)的軌跡解析計(jì)算．北滿特殊鋼股份有限公司．《機(jī)械工程師》．2001,58（02）：58~59．
3．李俊峰． 熱鋸機(jī)鋸片的分析研究及進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)的優(yōu)化(四連桿熱鋸機(jī))．吉林：東北大學(xué)．2004．
4．韓曉娟，龔景安． φ1500 熱鋸機(jī)連桿機(jī)構(gòu)的軌跡精度分析．河北：燕山大學(xué)．《機(jī)械設(shè)計(jì)》1997，No.3：35~36．
5．周建男． 軋鋼機(jī)械知識(shí)問(wèn)答．北京：冶金工業(yè)出版社，2007，271~284．
6．周永煥． 熱鋸機(jī)連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)．《機(jī)械科學(xué)與技術(shù)》．1998,27（3）：19~20,33
7．文慶明，程志彥． 軋鋼機(jī)械設(shè)備．北京：人民郵電出版社，2006，203~207．
8．韓曉娟． 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000，107~235．
9．單繼俊，亓霞． 熱鋸機(jī)主軸軸承潤(rùn)滑方式改進(jìn)．《通用機(jī)械》．2003，第3期：58~59．
10．李曉娜，謝滿堂． 淺談?dòng)绊憻徜彊C(jī)鋸片使用壽命的因素．《一重技術(shù)》．2007，06（02）：11~12．
11．許立忠，龔景安． 機(jī)械設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003，115~122,178~179．
12．安子軍． 機(jī)械原理教程．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003,63~90．
13．Ｌinwood I.Carter，Jr.，Bowman，S.c． Circular saw blade with circumferentally extending laser-cut slots． Assignee：Pacfic Saw and Knife Company，Portland,Oreg．United States Patent[19]．1988，Patent Number：4,776,251．
14．William J.H.Chang，Youngstown，Ohio． Flying Hot Saw． Assignnee：The Aetan-Standard Engineering Company，Pittsburgh，Pa．,a corperation of Ohio．United States Patent Office．1958，Patent Number：2,836,880．
15．Pavlov, V V；Tyryshkin,Yu P ;Tarasova, G N ;Teploukhov, G M ;Kozyrev, N A． Production of saw disks for hot cutting．Steel in Translation．2008，38（1）：63~65．
16．A. Ersoy，U. At?c?． Performance characteristics of circular diamond saws in cutting different types of rocks．Assignee：Department of Mining Engineering, Cukurova University, Balcali, Adana 01330, Turkey．2003．
17．D. D. Wang. Intelligence based modeling and optimization of tandem cold rolling process .PhD Dissertation. University of Wollongong. Australia. 2002．
六、導(dǎo)師意見(jiàn)：（宋體，小四號(hào)）
指導(dǎo)教師（簽字）
年 月 日
七、審核意見(jiàn)：
審查結(jié)果： 1、通過(guò)； 2、完善后通過(guò)； 3、未通過(guò)
負(fù)責(zé)人（簽字）：
年 月 日
摘要
摘要
熱鋸機(jī)是軋鋼機(jī)械中一個(gè)不可缺少的部分。從分析不同鋸切機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)入手，參考借鑒了國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合中國(guó)國(guó)情和實(shí)際的工作情況，我設(shè)計(jì)了1500四連桿熱鋸機(jī)。
本說(shuō)明書(shū)對(duì)熱鋸機(jī)的作用、分類、結(jié)構(gòu)、原理以及在大型冶金企業(yè)中的應(yīng)用作了較為詳細(xì)的闡述，對(duì)熱鋸機(jī)的工藝特性、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)作了比較全面的闡述，對(duì)熱鋸機(jī)的動(dòng)作也有比較合理的設(shè)計(jì)安排，對(duì)熱鋸機(jī)的尺寸及強(qiáng)度作了比較精確的計(jì)算和校核，確保了熱鋸機(jī)的合理性及準(zhǔn)確性。
最后翻譯了軋鋼專業(yè)機(jī)關(guān)的外文資料，完成了本次設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞 熱鋸機(jī)，移動(dòng)式，四連桿
I
目錄
Abstract
The hot sawing machine takes an important part in the rolling trade.Beginning of the advantages on the four-pole-hot-sheer sawing machine,using the experience of mainland and abroad for reference, thinking ofour Chinese real status and real work conditions, a 1200 shift-modefour-pole-hot-sheer sawing machine is designed.
In this design course, there are more thorough expound to the hotsawing machine function, classify, structure, principle, employing in theheavy rolling mill. And there have had more comprehensive expound tothe hot sawing machine's technology property and structure characteristic,and more rational design and arrangement to the hot sawing machine'smotion. And also, more accurate calculate and chek to the hot sawing machinedimension and strength have been made. All these ensure the design reasonable andaccuracy.
In the end, I translated the foreign language material related to the task and finished thedesign.
Keywords the hot sawing machine, shift-mode, four bar
III
目 錄
摘要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 鋸切機(jī)的分類 1
1.2 熱鋸機(jī)的分類及用途 1
1.3 四連桿式熱鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)特征 4
1.4 四連桿機(jī)構(gòu)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4
1.5 選題的目的及意義 7
第2章 φ1500四連桿式熱鋸機(jī)的技術(shù)參數(shù) 8
第3章 φ1500四連桿式熱鋸機(jī)結(jié)構(gòu)組成及各部分工作原理 10
3.1四連桿熱鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 10
3.2 熱鋸機(jī)各部分的特點(diǎn)、位置及作用 10
3.2.1鋸座部分 10
3.2.2 鋸架部分 10
3.2.3 搖桿部分 11
3.2.4 鋸片軸部分 11
3.2.5 進(jìn)鋸部分 11
3.2.6 安全聯(lián)軸器部分 11
3.2.7 軌道部分 12
3.2.8 鋸片軸承稀油潤(rùn)滑系統(tǒng) 12
3.2.9干油潤(rùn)滑部分 12
3.3 熱鋸機(jī)的安裝、調(diào)整和試運(yùn)行 12
3.4 熱鋸機(jī)的操作規(guī)程 13
3.5四連桿熱鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 14
第4章 熱鋸機(jī)結(jié)構(gòu)、力能參數(shù)選擇與確定 15
4.1 鋸切機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù) 15
4.1.1 鋸片直徑D的選擇 15
4.1.2 鋸片距中心軌道高H 15
4.1.3 鋸片厚度δ的選擇 16
4.1.4 距片最大行程L 16
4.2 鋸齒形狀和鋸片材料 16
4.2.1 鋸齒齒形 16
4.2.2 鋸齒熱處理 18
4.2.3 鋸齒冷卻 18
4.3 鋸切機(jī)的力能參數(shù) 18
4.3.1 鋸片的圓周速度 18
4.3.2 鋸片的進(jìn)鋸速度 19
4.3.3 鋸切力的計(jì)算 19
第5章 熱鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析 23
5.1 結(jié)構(gòu)分析 23
5.2 送進(jìn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 23
5.2.1 初步判定曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 23
5.2.2 該連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的解析法 24
第6章 電機(jī)的選擇 28
6.1 選擇電機(jī)應(yīng)綜合考慮的問(wèn)題 28
6.2 進(jìn)鋸電機(jī)的選擇 28
6.3 鋸片電機(jī)的選擇 29
6.4 進(jìn)鋸電機(jī)容量的計(jì)算 29
6.4.1 總傳動(dòng)比的確定 30
6.4.2 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 30
6.4.3 高速時(shí)電機(jī)功率的計(jì)算 32
6.4.4 低速時(shí)電機(jī)功率的計(jì)算 32
6.4.4.1 M等效的計(jì)算 32
6.4.4.2 Md的計(jì)算 32
6.4.4.3 M的計(jì)算 32
6.4.4.4 轉(zhuǎn)換的電機(jī)功率 33
第7章 鋸片軸部分的設(shè)計(jì) 34
7.1 鋸片軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 34
7.2 受力分析 35
7.2.1 XZ平面受力 35
7.2.2 YZ平面受力 36
7.2.3 彎矩 36
7.2.4 合成彎矩計(jì)算 37
7.2.5 扭矩的計(jì)算 37
7.3 軸的強(qiáng)度校核 38
7.3.1 軸的疲勞強(qiáng)度校核 38
7.3.2 鋸片軸的靜強(qiáng)度計(jì)算校核 39
7.3.3 鋸片軸的彎曲剛度校核 40
第8章 軸承、鍵、聯(lián)軸器的選擇與校核 41
8.1 軸承類型的選擇 41
8.2 軸承的校核 41
8.2.1 軸承壽命的計(jì)算 41
8.2.2 軸承靜負(fù)荷的計(jì)算 43
8.3 鍵的選擇及強(qiáng)度校核 43
8.4 聯(lián)軸器的選擇 44
結(jié)論 47
參考文獻(xiàn) 48
致謝 50
附錄1 開(kāi)題報(bào)告 51
附錄2 文獻(xiàn)綜述 62
附錄3 外文翻譯 73
附錄 2
附錄2
燕 山 大 學(xué)
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述
課題名稱：
1500熱鋸機(jī)主結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
學(xué)院（系）：
機(jī)械工程學(xué)院
年級(jí)專業(yè)：
06級(jí)軋鋼一班
學(xué)生姓名：
劉 超
指導(dǎo)教師：
李學(xué)通
完成日期：
2010年3月7日
一、課題國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀：
鋸切機(jī)主要用于鋼鐵生產(chǎn)部門(mén)，主要用來(lái)鋸切各種復(fù)雜斷面形狀。根據(jù)工作方式和結(jié)構(gòu)形式，鋸切機(jī)械可以分為兩類：1）鋸機(jī)。用于（停放著的）單根或整根束軋件的切頭、切尾或定尺寸長(zhǎng)度。鋸切常溫軋件的鋸機(jī)稱為冷鋸機(jī)，鋸切高溫軋件的鋸機(jī)稱為熱鋸機(jī)。2）飛鋸機(jī)。用于將運(yùn)行中的軋件切頭、切尾或切成定尺寸長(zhǎng)度。飛鋸機(jī)也可分為冷飛鋸機(jī)和熱飛鋸機(jī)。
早期的熱鋸機(jī)是固定式的，既無(wú)橫移機(jī)構(gòu)也無(wú)送進(jìn)機(jī)構(gòu)。例如我國(guó)某中型軋鋼廠的固定式熱鋸機(jī)，其鋸片直徑為1500毫米，產(chǎn)量達(dá)40萬(wàn)噸／年以上，而設(shè)備總重最只有5噸。所以，固定式熱鋸機(jī)逐漸被移動(dòng)式執(zhí)鋸機(jī)所取代。
有關(guān)熱鋸機(jī)的研究，已經(jīng)有了較長(zhǎng)久的發(fā)展。從基本鋸切理論入手，針對(duì)不同的鋸切對(duì)象和使用環(huán)境，利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和技術(shù)成果，通過(guò)對(duì)鋸片設(shè)計(jì)、制造和熱處理等方面的全面研究，在鋸片設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制等方面取得多項(xiàng)突破，并且鋸片的 高強(qiáng)度、高剛度、長(zhǎng)壽化、不同型鋼鋸切斷面的無(wú)（?。┟?、小變形等等方面形成系列專有技術(shù)。鋸機(jī)的主要機(jī)構(gòu)有三部分：(1)鋸片傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(鋸切機(jī)構(gòu))：常用的方法對(duì)兩種，電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)或用—確皮帶間接傳動(dòng)(2)鋸片送進(jìn)機(jī)構(gòu)：一般采用被切軋件不動(dòng)，鋸片向軋件進(jìn)給。(3)調(diào)整定尺的鋸機(jī)橫移機(jī)構(gòu)：一船采用電動(dòng)機(jī)或液壓缸短行程)驅(qū)動(dòng)，使鋸機(jī)在軌道上沿軋件軸向移動(dòng)，改變鋸機(jī)與軋機(jī)之間的距離。
1.根據(jù)鋸片的送進(jìn)方式，熱鋸機(jī)主要有以下幾種類型：
(1)擺式熱鋸機(jī)(圖—1)。這種鋸占地面積小，但因?yàn)槭菙[動(dòng)進(jìn)鋸，故鋸行程有限，但剛度差、振動(dòng)大，現(xiàn)在已不再制造。
(2)氣功送料固定鋸。這種早期的固定鋸目前仍有使用，它只有鋸切機(jī)構(gòu)，鋸片不能送進(jìn)，借助氣功撥爪將軋件撥向鋸片實(shí)現(xiàn)鋸切。
(3)杠桿式熱鋸機(jī)(圖—2)。具有間接傳動(dòng)的鋸切機(jī)構(gòu)和杠桿擺動(dòng)的送進(jìn)機(jī)構(gòu)(可手動(dòng)，也可電動(dòng)或液動(dòng))。用于鋸切小型鋼材和取樣。
(4)滑座式熱鋸機(jī)(圖—3)。它具有完善的三部分傳動(dòng)系統(tǒng)，即直接傳動(dòng)的鋸切機(jī)構(gòu)、齒輪6、齒條5傳動(dòng)的裝有鋸片7的上滑臺(tái)4，可沿裝于下滑座3上的滑動(dòng)導(dǎo)軌或滾輪向軌道方向移動(dòng)送進(jìn)機(jī)構(gòu)和橫移機(jī)構(gòu)(圖中未示出)。該鋸與擺式鋸、杠桿式鋸比較，滑座式鋸鋸片橫向振動(dòng)小、高效率、行程大而工藝性能好，并且結(jié)構(gòu)比較完善，得到廣泛使用。
(5) 四連桿式熱鋸機(jī)（圖—4）是一種比較新式的鋸切機(jī)，主要由四桿機(jī)構(gòu)、鋸片回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。它的鋸片送進(jìn)方式是采用四這桿式送進(jìn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的，由于送進(jìn)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，保證據(jù)片基本水平送進(jìn)，因而有行程大、摩擦小、平穩(wěn)可靠的優(yōu)點(diǎn)。
2．四連桿式熱鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)特征：
四連桿式熱鋸機(jī)得名于其鋸片送進(jìn)方式是采用了四連桿機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖—4)。鋸片是由電動(dòng)機(jī)8直接傳動(dòng)的，它們固定在鋸架5的端部。電動(dòng)機(jī)外面裝有水簾降溫。鋸片軸的軸承采用稀油循環(huán)潤(rùn)滑，正軸承座通水冷卻。送進(jìn)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)12裝在鋸座10上，經(jīng)減速機(jī)2、安全聯(lián)地器1帶動(dòng)曲柄4擺動(dòng)，從面帶動(dòng)鋸架5前后移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)送進(jìn)運(yùn)動(dòng)。合理地選擇曲柄和搖桿尺寸，可以保證鋸片基水上是水平移功。鋸機(jī)沿軌道的橫移是由橫移電動(dòng)機(jī)13．經(jīng)二級(jí)蝸輪蝸桿橫移減速機(jī)3帶動(dòng)行走輪9在軌道上滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。
它具有行程大、摩擦小、工作平穩(wěn)可靠等優(yōu)點(diǎn)，而且它的設(shè)備重量也比滑座式熱鋸機(jī)輕，是一個(gè)值得推薦的鋸切機(jī)類型。
3．四連桿機(jī)構(gòu)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
（1）國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀：
在熱鋸機(jī)四連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和分析中，基本上可以歸納為兩種方法:圖解計(jì)算法和解析計(jì)算法。圖解計(jì)算法具有簡(jiǎn)單、明了的特點(diǎn)，當(dāng)求解的位置較少時(shí)，往往可以滿足要求，當(dāng)欲求解的位置比較多時(shí)，對(duì)機(jī)構(gòu)的每一個(gè)位置都要進(jìn)行圖解計(jì)算，勢(shì)必需要很大的工作量，降低了設(shè)計(jì)工作的效率。六十年代末期以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)的運(yùn)用和普及，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行四連桿機(jī)構(gòu)的輔助設(shè)計(jì)得到了很大的發(fā)展。和圖解計(jì)算法相比，解析法具有求解精確、可靠的特點(diǎn)。
近幾年圖解法也有了一定的發(fā)展，1997年映峰、屠煥林提出了一種新型簡(jiǎn)單的平面四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)綜合圖解方法， 并用實(shí)例說(shuō)明如何用這種方法對(duì)水平變幅起重機(jī)臂架四連桿機(jī)構(gòu)和自動(dòng)開(kāi)門(mén)機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，圖解法也和計(jì)算機(jī)相結(jié)合發(fā)展，1999年，廣東工業(yè)大學(xué)的李麗娟等編制了熱鋸機(jī)逆向設(shè)計(jì)的動(dòng)畫(huà)程序，通過(guò)AutoCAD環(huán)境下的逆向設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了熱鋸機(jī)構(gòu)的動(dòng)畫(huà)輔助設(shè)計(jì)，該方法比類比法的精度高，能避免圖解法和實(shí)驗(yàn)修正法帶來(lái)的人為誤差，不需要制做模型，費(fèi)用低，是較理想的四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。對(duì)四連桿機(jī)構(gòu)的解析法的研究是近年來(lái)較為活躍的課題。 1997年，韓曉娟等建立了熱鋸機(jī)鋸軸中心的運(yùn)動(dòng)方程， 將實(shí)際設(shè)備的機(jī)構(gòu)尺寸輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，為改進(jìn)熱鋸機(jī)連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)， 提高切削效率提供了理論依據(jù)。2001年韓雨、劉源等通過(guò)實(shí)例，介紹了四連桿式熱鋸機(jī)四桿機(jī)構(gòu)的解析計(jì)算法以及機(jī)構(gòu)運(yùn)行特點(diǎn)，利用解析法建立了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程，從而確定機(jī)構(gòu)上預(yù)定點(diǎn)軌跡與理想直線軌跡的實(shí)際偏差。同年王殿忠、白金蘭等提出了四連桿式熱鋸機(jī)平衡重的計(jì)算方法。
解析法的不斷完善為優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 優(yōu)化設(shè)計(jì)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新的學(xué)科，也是一項(xiàng)新的技術(shù)，它在工程設(shè)計(jì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用表明，優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅為工程設(shè)計(jì)提供了一種新的科學(xué)設(shè)計(jì)方法，使得在解決復(fù)雜設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)，能從眾多的設(shè)計(jì)方案中找到盡可能完善的或最合適的設(shè)計(jì)方案， 而且采用這種設(shè)計(jì)方法能大大提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，具有較明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。隨著電子計(jì)算機(jī)功能的不斷擴(kuò)大，計(jì)算機(jī)不僅可以用來(lái)進(jìn)行高速運(yùn)算、邏輯判斷，而且可進(jìn)行人機(jī)對(duì)話、光筆修改、自動(dòng)繪圖。結(jié)合優(yōu)化方法的不斷完善，就一定能實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)的自動(dòng)化和最優(yōu)化。熱鋸機(jī)四連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也以解析法為基礎(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的功能，向優(yōu)化設(shè)計(jì)的方向發(fā)展。1995年，高滿旭以熱鋸機(jī)鋸軸中心運(yùn)動(dòng)軌跡逼近直線程度最佳為目標(biāo)， 運(yùn)用解析法對(duì)熱鋸機(jī)四連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，建立了單目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型，采用懲罰函數(shù)優(yōu)化方法，編制程序?qū)?shí)際的進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，取得了較理想的效果。1998年，羅中華利用在高滿旭的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析基礎(chǔ)上，根據(jù)鋸切機(jī)的工作特點(diǎn)，要求在工作行程階段鋸軸中心運(yùn)動(dòng)軌跡在垂直方向波動(dòng)量盡量小、運(yùn)動(dòng)速度盡量均勻，利用加權(quán)組合法，建立多目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過(guò)實(shí)際優(yōu)化尺寸，效果更為理想。2005年，李俊峰對(duì)熱鋸機(jī)對(duì)進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，用Visual Basic語(yǔ)言開(kāi)發(fā)出了熱鋸機(jī)進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)通用優(yōu)化分析軟件， 應(yīng)用該軟件對(duì)大型廠熱鋸機(jī)進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)行了優(yōu)化，得到了優(yōu)化后的理想尺寸，為今后熱鋸機(jī)的改進(jìn)提供了依據(jù)。
（2）國(guó)外研究現(xiàn)狀：
連桿機(jī)構(gòu)在蒸汽機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用，推動(dòng)了對(duì)連桿機(jī)構(gòu)特性做全面和科學(xué)的分析。布爾梅斯特沒(méi)有僅局限于分析，而是研究了機(jī)構(gòu)綜合的基礎(chǔ)理論，布爾梅斯特理論概括了阿爾特的理論，利希騰黑爾特、海因、基佩爾和切爾庫(kù)奇諾夫等均以此為基礎(chǔ)建立并創(chuàng)造了特別適合于實(shí)際設(shè)計(jì)工作的簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方法。P.洛澤和W.洛澤發(fā)展了布爾梅斯特理論，他們引入了位置族，得到了由此產(chǎn)生的極曲線， 在此基礎(chǔ)上建立了一種新的近似綜合連桿機(jī)構(gòu)的圖解法。
由西克爾和阿爾托包列夫開(kāi)創(chuàng)的用解析法研究布爾梅斯特理論的工作，為后來(lái)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用創(chuàng)造了前提條件，并且可以得到較高的精度。當(dāng)然，只有借助于圖解數(shù)據(jù)處理，特別是運(yùn)用迭代程序和圖形顯示技術(shù)，才能較快地得到有關(guān)解域的概況。 拜爾和蓋羅尼姆斯總結(jié)了連桿機(jī)構(gòu)綜合的幾何理論。 建立在契比雪夫多邊形基礎(chǔ)上并已為勃洛赫、 列維斯基和許多其他蘇聯(lián)學(xué)者所采用的綜合方法雖然對(duì)某些特殊的設(shè)計(jì)要求可得到最優(yōu)解，但這不是通用的方法。美國(guó)奧本大學(xué)的Simionescu P.A和Beale D.對(duì)汽車上的四連桿信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行了機(jī)構(gòu)綜合分析，借助計(jì)算機(jī)得到要檢查的設(shè)計(jì)尺寸的三維圖表，所提供的數(shù)值結(jié)果為新車導(dǎo)向鉸鏈的設(shè)計(jì)提供了依據(jù) ?，F(xiàn)在 ,優(yōu)化方法在機(jī)構(gòu)綜合中得到廣泛的應(yīng)用， 用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是比較通用的方法，也是將來(lái)的發(fā)展方向。西班牙的Sin,Francisco和 Antonio為了減小設(shè)計(jì)尺寸，同時(shí)達(dá)到全局最優(yōu)的目標(biāo)，將兩種優(yōu)化方法組合在一起，經(jīng)過(guò)實(shí)際檢驗(yàn)取得了很好的效果。法國(guó)的Vasiliu,Adrian和Yannou采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的辦法， 將機(jī)構(gòu)隨機(jī)尺寸運(yùn)動(dòng)分析產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本輸入計(jì)算機(jī)，以獲得近似的綜合結(jié)果，克服了優(yōu)化方法速度慢和依賴初始搜索點(diǎn)的不足。但優(yōu)化方法也有它的缺點(diǎn)，即對(duì)問(wèn)題不便做定性分析。因此，傳統(tǒng)的綜合方法仍然繼續(xù)得到研究發(fā)展。
四連桿式熱鋸機(jī)， 它的設(shè)備重量比滑座式熱鋸機(jī)輕。 它主要由鋸切機(jī)構(gòu)、進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)和橫移機(jī)構(gòu)三部分組成。它的進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)是四連桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)合理的選擇每個(gè)桿的尺寸，可以保證鋸片基本上是水平移動(dòng)。曲柄的下端有與它做成一體的扇型平衡重，以平衡可動(dòng)系統(tǒng)的重量，降低送進(jìn)電動(dòng)機(jī)的能耗。四連桿式熱鋸機(jī)具有行程大、摩擦小、平穩(wěn)可靠等優(yōu)點(diǎn)，使用效果較好，多用于大型或軌梁軋鋼車間。從四連桿熱鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)上看，最重要的兩大機(jī)構(gòu)就是鋸切機(jī)構(gòu)和進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)，因?yàn)檫@兩大機(jī)構(gòu)最復(fù)雜，使用最頻繁，對(duì)鋸切棒材的質(zhì)量影響也最大。在鋸切機(jī)構(gòu)中，圓鋸片直接與軋件接觸，它是最容易磨損的零件，更換也最為頻繁，它的好壞直接影響鋸切的質(zhì)量，對(duì)鋸片的深入研究就顯得至關(guān)重要。在四連桿進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)中，在規(guī)定的鋸切行程內(nèi)，保證鋸切精度的關(guān)鍵問(wèn)題是保證鋸軸中心的軌跡為一近似直線， 同時(shí)要求鋸軸中心水平方向的速度盡量均勻，垂直方向的速度波動(dòng)量盡量小，這就要求四連桿機(jī)構(gòu)的尺寸要盡量合理。因此，如何選擇最佳的四連桿機(jī)構(gòu)尺寸來(lái)達(dá)到更好的鋸切精度就成為一個(gè)必須研究的課題。
本課題研究的主要目的在于，通過(guò)對(duì)四連桿式熱鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)、工藝等進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外各種研究成果、專業(yè)資料，以期達(dá)到加深專業(yè)知識(shí)的理解、熟悉整體機(jī)械設(shè)計(jì)工序，鍛煉自身，從而為走上工作崗位打下基礎(chǔ)。
二、研究主要成果：
四連桿式熱鋸機(jī)的各組成部分得到了有效確定，并已經(jīng)使四連桿熱鋸機(jī)型號(hào)系列化。
鋸片基本尺寸及參數(shù)已經(jīng)做了相應(yīng)的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
表1：鋸片基本尺寸及參數(shù)（參見(jiàn)ZB40001-85）
外徑
厚度
安裝孔
傳動(dòng)孔
齒數(shù)
基本尺寸
極限偏差
基本尺寸
極限偏差
JS15
基本尺寸
極限偏差
（H8）
分布圓
直徑
傳動(dòng)孔
直徑
粗齒
普通齒
中齒
細(xì)齒
800
3
5
0.24
110
+0.054
0.0
300
20
100
150
200
220
900
4
5(6)
300
+0.081
0.0
400
27
110
176
208
220
1000
120
180
230
320
1200
6(8)
200
210
276
328
0.29
1500
5
8
360
+0.089
0.0
600
220
276
318
350
1800
9(10)
400
38
250
296
378
624
2000
9.5(10)
250
324
—
鋸切機(jī)構(gòu)的參數(shù)及工藝參數(shù)的選取，應(yīng)符合專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB2094-77（表2）的規(guī)定。
表2：熱鋸機(jī)基本參數(shù)（JB2094-77）
鋸片直徑
鋸片厚度
鋸片行程
鋸軸高度
最大夾盤(pán)直徑
/mm
被鋸切軋件
名義
直徑
重磨后最小直徑
最大高度
最大寬度
為最小直徑時(shí)
為名義直徑時(shí)
1000
900
6
800
410
500
120
450
470
1200
1080
7
1000
490
570
160
560
600
1500
1350
8
1200
625
750
200
660
740
1800
1620
9
1400
760
900
260
730
880
2000
1800
10
1500
850
900
350
730
1020
三、發(fā)展趨勢(shì)：
隨著鋸切機(jī)能力的提高，必須相應(yīng)提高鋸切機(jī)的生產(chǎn)能力。主要措施有：（1）提高鋸切速度，進(jìn)給速度為30mm/s，返回速度為300mm/s。（2）倍尺鋸切，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)30m的倍尺切斷。（3）增加新的鋸切機(jī)。（4）鋸切機(jī)布置成二列式。（5）采用長(zhǎng)尺冷卻——長(zhǎng)尺矯直的生產(chǎn)方式，這樣就改熱鋸機(jī)為冷鋸機(jī)。（6）在新車間，從軋制長(zhǎng)度的自動(dòng)測(cè)定到定尺給定，成品配尺寸均采用電子計(jì)算機(jī)控制。
最近的傾向是：（1）軋材從開(kāi)坯機(jī)軋出后把前后舌端切斷。在萬(wàn)能式軋機(jī)上，為防止生成的軋件卷入軋輥的事故，增調(diào)舌部切斷熱鋸。（2）與縮短軋機(jī)更換輥的時(shí)間相對(duì)應(yīng)，快速更換鋸片，提高作業(yè)率。（3）為了不使熱鋸機(jī)的負(fù)荷過(guò)重和短尺軋件的切斷和提高成品尺寸精度，最近有設(shè)置冷鋸機(jī)的傾向。
四、存在問(wèn)題：
當(dāng)前熱鋸機(jī)主要存在問(wèn)題有：工作噪聲大、故障率高，鋸片強(qiáng)度低、壽命短，且鋸切質(zhì)量不易滿足，生產(chǎn)率不能滿足工廠生產(chǎn)要求。
雖然熱鋸機(jī)的主要矛盾是提高生產(chǎn)率和提高切口質(zhì)量，但是，也應(yīng)使所選擇的基本參數(shù)能使熱鋸機(jī)有較小的鋸切力和鋸切功率。所以，選擇最佳的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)，一方面可以降低熱鋸機(jī)的能耗，減輕設(shè)備重量，提高設(shè)備壽命；另一方面，可以充分發(fā)揮設(shè)備潛力，最大限度地滿足生產(chǎn)需要。然而，迄今為止，在這方面所進(jìn)行的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究資料都比較少。按現(xiàn)有一些文獻(xiàn)所得到的計(jì)算結(jié)果，往往和生產(chǎn)實(shí)際距離較大。因此，加強(qiáng)熱鋸機(jī)力能參數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析工作極為重要。
五、主要參考文獻(xiàn)：
1.．鄒家祥． 軋鋼機(jī)械（第3版）．北京：冶金工業(yè)出版社，2007，333~345．
2.．韓雨，劉源． 四連桿式熱鋸機(jī)四桿機(jī)構(gòu)的軌跡解析計(jì)算．北滿特殊鋼股份有限公司．《機(jī)械工程師》．2001,58（02）：58~59．
3．李俊峰． 熱鋸機(jī)鋸片的分析研究及進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)的優(yōu)化(四連桿熱鋸機(jī))．吉林：東北大學(xué)．2004．
4．韓曉娟，龔景安． φ1500 熱鋸機(jī)連桿機(jī)構(gòu)的軌跡精度分析．河北：燕山大學(xué)．《機(jī)械設(shè)計(jì)》1997，No.3：35~36．
5．周建男． 軋鋼機(jī)械知識(shí)問(wèn)答．北京：冶金工業(yè)出版社，2007，271~284．
6．周永煥． 熱鋸機(jī)連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)．《機(jī)械科學(xué)與技術(shù)》．1998,27（3）：19~20,33
7．文慶明，程志彥． 軋鋼機(jī)械設(shè)備．北京：人民郵電出版社，2006，203~207．
8．韓曉娟． 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000，107~235．
9．單繼俊，亓霞． 熱鋸機(jī)主軸軸承潤(rùn)滑方式改進(jìn)．《通用機(jī)械》．2003，第3期：58~59．
10．李曉娜，謝滿堂． 淺談?dòng)绊憻徜彊C(jī)鋸片使用壽命的因素．《一重技術(shù)》．2007，06（02）：11~12．
11．許立忠，龔景安． 機(jī)械設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003，115~122,178~179．
12．安子軍． 機(jī)械原理教程．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003,63~90．
13．Ｌinwood I.Carter，Jr.，Bowman，S.c． Circular saw blade with circumferentally extending laser-cut slots． Assignee：Pacfic Saw and Knife Company，Portland,Oreg．United States Patent[19]．1988，Patent Number：4,776,251．
14．William J.H.Chang，Youngstown，Ohio． Flying Hot Saw． Assignnee：The Aetan-Standard Engineering Company，Pittsburgh，Pa．,a corperation of Ohio．United States Patent Office．1958，Patent Number：2,836,880．
15．Pavlov, V V；Tyryshkin,Yu P ;Tarasova, G N ;Teploukhov, G M ;Kozyrev, N A． Production of saw disks for hot cutting．Steel in Translation．2008，38（1）：63~65．
16．A. Ersoy，U. At?c?． Performance characteristics of circular diamond saws in cutting different types of rocks．Assignee：Department of Mining Engineering, Cukurova University, Balcali, Adana 01330, Turkey．2003．
17．D. D. Wang. Intelligence based modeling and optimization of tandem cold rolling process .PhD Dissertation. University of Wollongong. Australia. 2002．
指導(dǎo)教師審閱簽字：
年 月 日
收藏