滚切式剪切机(简称滚切剪)是钢铁企业宽厚板生产线上的重要设备,主要用于对轧制后的钢板进行定尺和取样。目前我国宽厚板生产线上的滚切剪多数为引进国外产品,部分为引进国外技术生产的产品。尽管国内已有少数企业自主研发了宽厚板滚切剪,但对滚切剪的剪切理论、剪切力特征和机架的应力及变形规律缺乏系统研究。本文以3800mm滚切式定尺剪为研究对象,在综合分析滚切剪工作原理的基础上,探讨了其剪切机构的设计理论,研究了滚切剪设备的力学特征,为滚切剪设备的改造及国产化提供了设计依据。论文主要完成了以下工作:1)在对滚切剪工作特点及剪切原理深入分析的基础上,研究了满足纯滚动剪切要求的上剪刃运动轨迹,建立了整个剪切阶段的剪切力数学模型,找到了剪切过程中剪切力的变化规律。并根据某企业3800mm滚切式定尺剪的主要技术参数,对剪切力进行了校核计算。2)综合应用三维建模平台UG和动力学分析软件RecurDyn,建立了滚切剪的运动学模型并进行了仿真,分析了滚切剪关键位置的运动轨迹、速度、加速度等运动学特性。3)基于动力学分析软件RecurDyn,对滚切剪进行了动力学分析,找到了关键构件的约束反力和驱动力矩的变化规律,得到了剪切机构工作过程中的动力学特性。4)应用有限元仿真软件NX Nastran,分析了支撑机架在受力最不均匀时刻的应力变形特征,对机架进行了强度和刚度校核,找出了机架的薄弱环节,对机架优化设计以及辅助设备布置具有指导意义。