回转式飞剪机刀轴强度分析.pdf

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1、第20卷总第79期特钢技术Vo1．20(79)2014年第2期SpecialSteelTechnology2014．No．2回转式飞剪机刀轴强度分析张增磊(中冶南方工程技术有限公司热轧分公司，湖北武汉430223)摘要：分析了回转式飞剪机上刀轴在剪切过程中的受力状况，分别利用弯扭合成强度计算方法和安全系数法校核了改进设计的回转式飞剪机上刀轴疲劳强度和静强度。理论计算结果表明，上刀轴危险截面的弯曲应力均小于刀轴材质的许用弯曲应力，并具有足够的静强度安全系数。通过实际生产的检验，证明了改进设计的飞剪机

2、能够满足生产线的使用要求。关键词：回转式；飞剪；刀轴；受力分析；强度校核中图分类号：TG315．5+5文献标识码：A文章编号：1674—0971(2014)01—060—03StrengthAnalysisofRotaryFlyingShearShaftZhangZenglei(HotRoilingBranch，WisdriEngineering&ResearchIncorporationLimited，Wuhan430223，China)Abstract：Stressanalysisofrota

3、ryflyingshearshaftduringtheshearingprocesswasperformedinthispa-per．Fatiguestrengthandstaticstrengthoftheimprovedshaftwascheckedbyrespectivelyusingbending-tor-sioncompositioncalculationandsafetyfactormethod．Thetheoreticalcalculationresultsshowedthatthe

4、shearshaftbendingstressonthedangeroussectionsislessthantheallowablebendingstressofthecuttershaftmate-rial，andtheshafthadenoughfatiguestrengthandstaticstrength．Theactualproductionprovedthattheim—proveddesignflyingshearsatisfiedtherequirementsofproducti

5、online．Keywords：Rotary，Flyingshear，Shaft，Stressanalysis，Strengthcheck前言红河钢铁有限公司60万吨／年型钢工程的主要产品为5一10"槽钢、512．5角钢、4,25mm～640mm热轧带肋钢筋以及犯0mm～640mm热轧光面圆钢。其主轧线粗、中、精轧机组共布置有16架轧机和3台飞剪。其中2回转式飞剪既要能够将轧制速度为7．7m／s的热轧带肋钢筋和热轧光面圆钢碎断为800mm长的废料，又要能够顺利地让大规格的槽钢和角钢通过。因此，2回

6、转式飞剪机刀轴的悬臂长图1回转式飞剪机上刀轴装配度比一般飞剪机要长，如图1所示。Fig．1Assemblyoftherotaryflyingshearshaft刀轴的强度是否可靠直接关系到飞剪机的剪切2上刀轴受力分析能力和使用寿命。在飞剪机的工作过程中，刀轴既承受齿轮传递的动力，又承受轧件作用的剪切抗力，其2．1飞剪机剪切动作周期受力状况非常复杂。可能引起飞剪机刀轴失效的主回转式飞剪机采用启停工作制，其剪切动作周期要因素为疲劳断裂或瞬时过载引起的塑形变形川。包括加速起动、剪切、减速制动和复位等过程

7、I。在加收件日期：2013-02-12作者简介：张增磊(1985-)，男，工程师，硕士，毕业于清华大学机械工程系，从事机电管理工作，供职于中冶南方工程技术有限公司热轧分公司。Ema1]：08288@W1sdr1．corn2014年第2期张增磊：回转式飞剪机刀轴强度分析·61·速起动过程中，上刀轴主要受到电机通过齿轮传递的剪切抗力在水平方向和垂直方向可以分解为：动力；在剪切轧件的初始阶段，上刀轴既受到齿轮传FH=FmCOS0'1(6)递的动力，又受到轧件作用的剪切抗力；在剪切轧件F=Fsin0"1(

8、7)过程中，上刀轴主要受到轧件作用的剪切抗力；在减仅。一飞剪机初始剪切轧件的剪切角1；速制动过程中，上刀轴主要受到电机通过齿轮传递的轧件剪切抗力产生的扭矩为：制动力。在飞剪机剪切轧件的初始阶段，上刀轴的受丁=FmR(8)力状况最复杂，应进行重点分析。其中，R一剪刃回转半径／m。2．2齿轮传递的动力2．4受力示意图电机通过斜齿轮传递给上刀轴的最大扭矩为：回转式飞剪机剪切轧件的初始阶段，上刀轴的Tmax=9550PeM／2n(1)受力状况图3所示。其中c点为齿轮传递力的作用其中，Pe一