【正文】 =。 已知使用系數(shù) AK =，根據(jù)速度 v = sm/ ，六級精度，可以查得動載系數(shù) vK =； 由接觸疲勞強度計算用的齒向載荷分布系數(shù)表可查得 ?HK =,； 由彎曲強度計算的齒向載荷分布系數(shù)表查得 ?FK =； 由齒間載荷分配系數(shù)表可得 ?HK = ?FK =。 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= 則： ? ? 111 FEFNF K ?? ? = ? ? 222 FEFNF K ?? ? = 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 39 9） 計算大、小齒輪的 ? ?FSaFaYY? 并加以比較。 （ 1）擬定軸上的裝配方案 軸上裝有大齒輪，兩端裝有軸承，在一段安裝飛剪，在另一端安裝測速裝置。 8）軸最右端連接測速裝置的軸段直徑為 80mm，長度為 95mm。 1） H 面 ： tN H 2N H 11 FFFF ??? ， 0CDFBDFADF1 tNH1 ?????? 由上式可解得 NH1F = NH2F = 1HM = mm376824465N ? ??M 2） V 面： N v 2N v 1r2 FFFF ??? 0MCDFBDFADF rN v 12 ??????? 由上式可解得 1NVF = ? 2NVF = mm1 2 7 6 7 0 5 8 0 NM V1 ?? V2 ?? ??M （ 6） 校核軸的強度 已知軸上的彎矩和扭矩之后，可針對某些危險截面（即彎矩和扭矩較大而軸頸有可能不足的截面）做彎扭合成強度校核計算。經過插值可查得 ?? =， ?? =； 查表可得軸的材料敏性系數(shù)為 ?q = ， ?q = 故有效集中系數(shù)按式為 ）（ 1q1k ??? ??? ? = ）（ 1q1k ??? ??? ? = 查表可得其尺寸系數(shù) ?? =，扭轉尺寸系數(shù) ?? =。 （ 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 綜合考慮取軸承處的直徑為 220mm，因為軸承同時承受有徑向力合軸向力的作用選擇調心滾子軸承。 從軸的結構圖及彎矩和扭矩圖中可以看出截面的最危險截面，計算出該截面的彎矩，列于下表中 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 51 載荷 水平面 H 水平面 V 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 52 支反力 F NH1F =12943N NH2F =12055N 1NVF = N30846 2NVF =63808N 彎矩 M HM = mm6955615N ? NV1M =11721848 N mm NV2M = mm 總彎矩 mmN6955683M 1 ?? mmN6 9 5 5 9 0 7M 2 ?? 扭矩 T T= mm, H 面： NH1F + NH2F = tF 0BCFABF N H2N H1 ? 由上式聯(lián)立可解得 NH1F = ， NH2F = 并求得 HM = ? V 面： rNV2NV1 FFF ?? 0BCFMACF rN V 1 ?? 由上式聯(lián)立可解得 1NVF = ， 2NVF =63808N 并求得 NV1M = mm ， NV2M = N mm 6．按彎扭合成強度校核軸的強度 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 53 W= 取 ? = 則可得 ca? =? ?1?? 故該軸安全。456? ，右端軸肩處圓角為 2r? 。軸的右端還有聯(lián)軸器與減速器聯(lián)接。 （ 7） 精確校核軸的疲勞強度 1）判斷危險截面 從應力集中對軸的影響和軸肩，鍵槽和過渡配合對軸強度的削弱綜合考慮可以得到該軸只需要校核左軸承右端軸肩的截面兩側。 上圖中的 F1， F2為剪切力在水平方向和豎直方向上的分力。 3）下 一段裝軸承，由于該軸受到軸向力和徑向力，參照工作類型初步選擇軸承類型為調心滾子軸承其型號為 2316CC，其尺寸為 mmmmmmTDd 170540320 ????? 軸承右端選用鎖緊螺母固定，螺母固定段的長度為 36mm，軸承段的長度為 176mm 4）軸承端蓋段的軸直徑為 380mm，其長度為 97mm 5）曲軸的連接段長度為 140mm，根據(jù)飛剪的要求曲柄的長度為235mm，即軸的中心線距離為 235mm。 （ 3） 計算大小齒輪的分度圓直徑 ?cos11 nmZd ?= 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 40 ?cos22 nmZd ?=1145mm （ 4） 計算齒輪的寬度 db ?? = ? = 圓整后取 2B =275mm， 1B =295mm。 由齒形系數(shù)及應力校正系數(shù)表可查得： 1FaY =， 2FaY = 5） 查取應力校正系數(shù)。 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得： ? ?1H? = SK HHN 1lim1? =? 570= ? ?2H? = SK HHN 2lim2? =? 530= ? ?H? = ? ? ? ?2 21 HH ?? ? = 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 37 （ 2） 計算 1） 試算小齒輪的分度圓直徑 t1d ，由計算公式 t1d ≥ ? ?32d1t 1Tk2 ?????????HHE ZZuu ????= 2） 計算圓周速度 100060 11?? ndv t?= sm/ 3）計算齒寬 b 及模數(shù) ntm b= d? t1d = 11 cosZdm tnt ?? = h= ntm = hb = 4） 計算縱向重合度 ?? 。 3） 查表得 1?? =， 2?? =， 則 1?? + 2?? =。 缺點是：直流電動機較交流電動機結構復雜、制造成本高，維護工作量大。 直流電動機的優(yōu)點： （ 1） 優(yōu)良的調速性能。 根據(jù)圖 所示飛剪的刀片的形狀，可按平行刀片剪斷機的最大剪切力公式計算剪切力： 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 33 P=100021 FKK b? 式中 —— 考慮到刀刃變鈍和刀刃間隙增大后，剪切力增大的 系數(shù)，按剪切機的能力選取： 小型剪斷機（ P ） = 中型剪斷機 = 大型剪斷機 （ P ） = —— 被切軋件強度換算成抗剪切強度之換算系數(shù)，一般取 =； b? ——被切軋件在相應剪切溫度下的抗拉強度，對熱剪機可按下表選取（公斤 / ）； F——被切軋件的剪切斷面面積（ ） 不同溫度時的軋件抗拉強度 b? （公斤 / ） 鋼種 剪切溫度 1000℃ 950℃ 900℃ 850℃ 800℃ 750℃ 700℃ 20℃ 合金鋼 8.5 10 12 1 16 20 23 70 高碳鋼 8 9 11 12 15 17 22 60 低碳鋼 7 8 9 10 1 12 15 40 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 34 由表可知： b? =10 故 P=100021 FKK b? = 10 由已知條件 d=98mm P= 噸 剪 切機 的電動機功率計算及選取 按啟動工作制工作的飛剪剪切功率幾乎完全由飛剪運動質量的加速條件來決定。下刀架 2 在曲柄 3 與上刀架 1 的帶動下，以偏心軸 4（機械偏心）偏心套 5（液壓偏心）為中心作往復擺動。 在主曲柄軸 8 上，還有一個偏心 e2 。這類飛剪機裝設在連續(xù)鋼坯軋機后面，用來剪切方鋼坯。當剪切斷面較小而速度較高 時，將連桿 5 從刀架上卸下后，與擺桿 4 一起固定在飛剪機箱體 3 上，此時，就是一臺回轉式飛剪機。 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 25 由于這類飛剪機在剪切軋件時刀片垂直于軋件，剪切斷面較為平整。用于切定尺的滾筒式飛剪。它裝設在連軋機組或橫切機組上，用來剪切厚度小于 12mm的鋼板或小型型鋼。調整操作有三個方面，即調整曲柄長度；切換空切變速箱；投入或斷開液壓偏心裝置。直到剪切定尺長度誤差被消除，使送進速度與剪切速度同步為止，從而實現(xiàn)長度誤差 的自動校正。 這種曲柄擺式飛剪，目前已引進的有 D 型和 K 型。 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 19 2） 動平衡性能好。剪切速度一般在 米 /秒左右，近來由于增加了慣性力平衡裝置，剪切速度可以提高到 4 米 /秒，并使連桿的受力降低 90%、主軸的扭矩降低 75%。它的上刀刃坐近似橢圓形的往復擺動；下刃口作封閉曲線形往復擺動，同時在上刀架的滑槽內上下滑動，實現(xiàn)與帶鋼的同步剪切。其機械結構較 為簡單，電氣控制系統(tǒng)比較復雜，適合剪切厚規(guī)格的熱軋帶鋼卷。 定尺飛剪 定尺飛剪又有滾筒式、滑座式、擺式和曲柄式等幾種 1）切頭飛剪的形式及特點 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 16 2）定尺飛剪 10 滾筒式飛剪 滾筒式定尺飛剪的兩個滾筒旋轉方向相反，具有良好的平衡特性，因而可以在剪切速度很高的剪切線上工作。 當?shù)镀膱A周速度與軋件運動速度相等，且空切系數(shù) K=1 時，此時飛剪剪下的軋件長度稱為基本長度 L0 ，對應的刀片轉速稱為基本轉速 n0 ，則公式可改寫為 nn 011000 60 DnvL ??? 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 14 式中 D1 —— 送料輥直徑； n1 —— 送料輥轉速。為減少高溫軋件對剪切軸承的熱輻射， β 角（刀片原始位置 1）一般在 900 左右；開始剪切角 Φ 在同一臺飛剪中，是隨軋件厚度而改變的，最大可得到 4030 00 ~ ；位置 3 在刀片不碰軋件的條件下，按制動條件選擇。飛剪的起動和制動是自動進行的，當軋件頭部作用于裝設在飛剪后的光電管或機械開關（見下圖 a） 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 11 時，飛剪便自動起動。因此，要求飛剪的剪切長度能夠調整。 飛剪的具體結構形式，取決與飛剪的工作制度、剪切尺寸范圍、剪切精度以及調節(jié)定尺長度的方法等，也與配置的電氣、電子控制系統(tǒng)有關。 根據(jù)飛剪的基本工藝要求與工作特點，飛剪通常是由剪切機構、調節(jié)剪切長徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 9 度機構、剪刃間隙調整機構與傳動裝置組成。上刀架與主動曲軸相鉸接，并增設平衡配重，即得到曲柄擺式飛剪，剪切速度可達 5 米 /秒。擺式飛剪可分為滑塊式和曲柄式兩種。應用較廣泛的飛剪形式有圓盤式飛剪、滾筒式飛剪、雙臂桿飛剪、曲柄回轉式飛剪和擺式飛剪等。 當前，大力發(fā)展冷軋帶鋼的生產，逐漸 提高冷軋帶鋼在軋鋼產品中的比重，迅速提高冷軋帶鋼的質量，不斷增加冷軋帶鋼的產品，滿足各個工業(yè)部門的，特別是與人民生活密切相關的，輕紡織工業(yè)和日用電器，生活用具等。 本次設計主要考慮到近現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，帶鋼的軋制速度逐漸提高，產品的尺寸精度要求日趨嚴格，對材料的剪切斷面的平整度的要求越來越高等因素，在本次設計中對剪切力、剪切力矩、電動機的工作功率進行了計算，并根據(jù)此選取了符合工作要求的電動機。它通常裝設在連續(xù)式軋機的作業(yè)線上，亦可裝設在獨立的橫切機組、連續(xù)鍍鋅和電鍍錫等作業(yè)線上。國內幾臺比 較先進的飛剪的結構特點和主要性能見表 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 7 滾筒式飛剪應用比較廣泛，剪刃作簡單的圓周運動，可以剪切運行速度較高的帶鋼。下擺式飛剪的慣性力很大，大型飛剪不宜采用下擺式。 3） 能滿足軋機和機組生產率的要求?？梢院喕w剪的機械結構、提高剪切機組的產量、改善剪切質量。 為了保證剪切瞬時剪切速度的水平分量與帶鋼運行速度的同步，應設置勻速機構，或稱同步機構。當 v0 為常數(shù)時，剪切長度 L 與相鄰的兩次剪切間隔時間 t 成函數(shù)關系。為了使軋件被剪下部分的末端不妨礙光電管或機械開關在下次剪切時再次發(fā)生作用，必須使軋件切下的部分與剩余部分之間保證有一定的間隙，一般用增加剪后輥道的速度來保證次間隙逐漸增大