【正文】 9 5 5 0 N m 2 9 . 8 4 N m960ddwPT n? ? ? ? ? ? 0 011 4 4 N m 111 .1 N mdT T i ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?軸 20 1 01 022 2 9 .8 4 4 8 0 .9 5 0 .9 6 0 .9 8 N m 8 3 6 .4 N mdT T i i ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?軸 武昌工學院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 11 離合器的選用與計算 剪板機的離合器一般 分為 剛性離合器和摩擦離合器兩種。踩下踏板后，離合器的工作鍵轉(zhuǎn)過一個角度，使得中套上的半圓形槽和傳動軸上的半圓形槽對正，此時離合器就嚙合了，這樣從動軸會被大齒輪經(jīng)中套和工作鍵帶動，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)動。如果接縫處調(diào)整不當將導致刀具磨損的加劇和被剪板邊偏差的增大。在帶傳動中由于不同的截面形狀所傳遞的力不同，因此可分為平帶傳動、 V 帶傳動、圓帶傳動、多楔帶傳動等。 根據(jù) 《機械設(shè)計》第八版 表 ，取小帶輪的基準直徑 1 112mmdd ? 2．驗算帶的速度 帶速的計算公式： 11π60 1000ddnv? ? (式 ) 把 1 112mmdd ? 和 1 960r/minn ? 代入式 ()，的 ? 因為 5m/s 30m/sv?? ，在合理范圍內(nèi)，所以帶速合適。 為適應(yīng)不同工作場合，要對 V 帶的中心距進行調(diào)整，公式為： 武昌工學院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 16 00 2ddLLaa ??? (式 ) 把 2021mmdL ? ， 0 2031mmdL ? ， 0 550mma ? 代入式 ()，得 535mma? 考慮到帶輪的制造誤差、帶長誤差、帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補充緊張的需要，常給出中心距的變化范圍： min da a L?? (式 ) max da a L?? (式 ) 把 2021mmdL ? 代入式 ()和 ()，得 min 520mma ? ， max 610mma ? 故中心距的變化范圍為 520~610mm 。 由《機械設(shè)計》第八版表 ? ，所以 20 m i n ( 2 . 5 0 . 9 0 6 ) 3 . 3( ) [ 5 0 0 0 . 1 5 . 6 3 ] N 1 7 5 N0 . 9 0 6 3 5 . 6 3F ??? ? ? ? ??? 由于新帶在使用一段是時間后容易松弛，所以對沒有安裝自動張緊裝置的帶傳動，在安裝新帶后，為了保證其能正常工作，預(yù)緊力要設(shè)置為上述預(yù)緊 力的 ；對于 V帶運轉(zhuǎn)后的初拉力也有規(guī)定，一般為上述預(yù)緊力的 。 武昌工學院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 18 查 《機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計手冊》第 3版知 電動機的軸直徑 38mmd? ， 電動機的軸伸出長度 80mmE? ，又知小帶輪的基準直徑 1 112mmdd ? ， 2 .5 2 .5 3 8 m m 9 5 m md ? ? ?。 (2)確定帶輪的形式。大齒輪選用 45鋼 (調(diào)質(zhì) )，查質(zhì)料取大齒輪硬度 240HBS，兩者材料硬度差為40HBS。 (6)計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 根據(jù) ? ， 8級精度， 由《機械設(shè)計》第八版圖 ? 。 (2)彎曲疲勞壽命系數(shù)可根據(jù)《機械設(shè)計》第八版圖 查得 1 ? ， 2 ? 。 1112 .7 6 1 .5 6 0 .0 1 3 7 0[ ] 3 1 4 .2 9F a S aFYY? ??? 2222 . 1 3 3 1 . 8 4 3 0 . 0 1 6 2 7[ ] 2 4 1 . 5 7F a S aFYY? ??? 大齒輪的數(shù)值大。 軸徑選擇 軸直徑的計算公式 武昌工學院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 25 1301PdAn? (式 ) 把 120A? ， 1 ? ， 1 240r/minn ? 代入式 ()，得 3 2 .7 91 2 0 m m 2 7 .1 8 m m240d ? ? ? 初取取 46mmd? 。曲柄連桿結(jié)構(gòu)是剪板機的一個重要零件，本次設(shè)計的曲柄連桿機構(gòu)受力情況復(fù)雜，制造條件要求較高。 圖 曲柄連桿機構(gòu)運動關(guān)系計算簡圖 由計算可知，盡管曲柄做勻速轉(zhuǎn)動，但滑塊在運動中各點的速度是不等的。偏心距 的長度為點 B到點 A的距離，即等于曲柄的長度。機身形式不同，則它的用途也會有差別，采用雙柱可傾機身能便于卸料，容易實現(xiàn)沖壓工作的機械化和自動化。 緊固件的選用 標準緊固件 在選用時，按 使用場合和其使用功能 等 進行 選擇 確定 ，一般有十二種類型 。 武昌工學院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 33 結(jié) 論 剪板機廣泛應(yīng)用于在板材加工中，是一種常見的剪板設(shè)備。 回想本次畢業(yè)設(shè)計，由于本人設(shè)計水平有限，還有一些有待完善的地方： 1．本次畢業(yè)的剪板機沒有實現(xiàn)自動化。 3．在對離合器和制動器的類型進行選擇時，要考慮剪板機的工作要求 (實現(xiàn)空轉(zhuǎn) )和相關(guān)的結(jié)構(gòu)，并確定其相關(guān)尺寸。常用螺栓有 GB GB5780～ 5790 等。因此，為了方便于設(shè)計，需要先對強度進行設(shè)計，然后進行剛度的校驗。開式機身敞開式的，這樣的設(shè)計操作方便，但剛度則會差些，主要用在中小型剪板機設(shè)計中；閉式機身的，剛度較好，但機身是封閉的，這樣操作性就不如不如開式的方便，適用于中大型機剪板機，還有一些對精度要求有特殊要求的小型機械。如果要承受較大的力，曲柄的銷軸直徑 就需 要加大，當直徑大于曲柄 AB的長度時，連桿的軸孔就會出現(xiàn)環(huán)狀，相當于曲柄 AB變成了一個圓盤 (也就是偏心輪 )，該圓盤還是繞 A點轉(zhuǎn)動。刀架 (滑塊 )位移和轉(zhuǎn)角 ? 的關(guān)系可以根據(jù)幾何關(guān)系推導出： 22c os ( sin )O B R L R??? ? ? (式 ) 又知 s R L B? ? ? 由以上兩式整理可得： 2s in(1 c o s ) [1 ( ) ]Rs R L L ??? ? ? ? (式 ) 又由于一般 ? 取值為： ?? ， 由二項式定理得 2 2 2 21(1 1 s in ) 1 s in2? ? ? ?? ? ? ? 又有倍角關(guān)系知 2 1 cos 2sin2 ?? ??，將上式代入式 ()得， [ (1 c o s (1 c o s 24sR ???? ? ? ? ? ?? (式 ) 式中： s —— 滑塊的位移 (即刀架運動的從上下止點的距離 )； ? —— 曲柄的轉(zhuǎn)角，從下止點開始算起，方向與曲柄轉(zhuǎn)向相反； R —— 曲柄長； L —— 連桿長度 (當連桿的長度可調(diào)時，取最短時的值 )。 同時，該機構(gòu)還具有力的放大作用 (即工作載荷大于傳動系統(tǒng)輸入的作用力 )，滿足剪板機瞬時峰值力的要求。 武昌工學院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 24 取 2 84mmB ? ， 1 89mmB? 。 根據(jù)《機械設(shè)計》第八版圖 1 ? ； 2 ? 。 把 1 ? ， 1 21z? 代入式 ()，得 1182 m m 3 .9 0 m m21dm Z? ? ? 按齒根彎曲強度設(shè)計 齒根彎曲強度設(shè)計公式： 13 212( ( )[]Fa SadFYYKTm z??? (式 ) 1．確定公式內(nèi)的計算參數(shù)。 dbd??? (式 ) 1 1 m m m mdtbd?? ? ? ? ? (4)齒寬與齒高之比。 (4)由《機械設(shè)計》第八版表 ? 。 武昌工學院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 20 齒輪設(shè)計 齒輪類型、材料、精度等級及齒數(shù)的選擇 根據(jù)傳動方案和其他因素選擇的齒輪為直齒圓柱齒輪。 武昌工學院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 19 如圖 V帶輪槽的結(jié)構(gòu)簡圖。 (1)材料： HT200。 根據(jù) 1 960r/minn ? ， 4i? 和 V型帶，查 《機械設(shè)計》第八版 表 ，得 0 ?? 。 帶的基準長度，可有以下計算公式可得： 2210 0 1 2 0()π2 ( )24 ddd d d ddL a d d a?? ? ? ? (式 ) 將 1 112mmdd ? ， 2 448mmdd ? ， 0 550mma ? 代入式 ()，得 0 2031mmdL ? 。 武昌工學院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 15 確定小帶輪的基準直徑并驗算 其 帶速 1．初選小帶輪的基準直徑 在一定功率條件下，選擇的帶輪直徑要合適，太小會增加 V帶根數(shù)和彎曲應(yīng)力。 武昌工學院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 14 4 計算 帶傳動的設(shè)計及其計算 作為撓性傳動的一種，帶傳動的基本組成零件為帶輪 (主動帶輪和從動帶輪 )和傳動帶。刀架沿前傾直線運動的剪板機上刀片可以具有兩個刃或者四個刃。 半圓形轉(zhuǎn)鍵離合器，它的主動部分包括大齒輪 中套 2 和兩個滑動軸承等；從動部分包括曲軸 內(nèi)套 6 和外套 5 等；接合件是 兩個轉(zhuǎn)鍵 （ 一個工作鍵也叫主鍵，一個副鍵）；操縱機構(gòu)由關(guān)閉器等組成 。 01di i i?? (式 ) 式中： 0i —— 帶傳動比 1i —— 圓柱齒輪傳動比 為保證帶傳動中外廓尺寸的合理，初步取 0 4i? ，則 1 8i? 。如果電動機的溫度長時間超出其正常 的 工作的范圍，電動機就會 因為 過熱而損壞，這就是發(fā)熱條件對電動機的限制。 電動機功率的選擇 在對電動機選擇時，要考慮電動機容量的合理性，容量的選擇非常重要，因為它影響到電動機的正常工作，合理的容量可減小經(jīng)濟投入。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，剪板機的可見切寬度在不斷地上升，目前國外最大剪切板寬在 10000mm已經(jīng)比較普遍了。此次設(shè)計的傳動系統(tǒng)圖如圖 所示。 武昌工學院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 4 凸輪機構(gòu)方案 為凸輪機構(gòu)是第一種方案，如圖 所示：凸輪的傳動是由主軸的轉(zhuǎn)動來帶動的，當凸輪在升程時就推動滑塊 (即刀片 )進行剪切板料；在回程時，滑塊則在彈簧力的作用下上慢慢升到初始 (開始 )位置，準備下一個動作循環(huán)。 武昌工學院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 3 2 總體方案的確定 合理的傳動方案 需要 滿足設(shè)計的剪板機的性能要求好，還要能夠適應(yīng)所需的工作條件 ， 另外剪板機的傳動裝置的結(jié)構(gòu)也要盡量簡單、尺寸緊湊、加工方便、經(jīng)濟實用、傳動效率高和使用維修方便，要同時滿足上述的幾個要求是比較困難的，所以我們要通過下面的多種傳遞方案的分析，進行比較，最終選擇出符合本次設(shè)計要求的最佳傳動方案。在剪切滑移階段，剪切應(yīng)力增大，使板料被剪切，當板料被剪切完后，就完成了剪切。 近年來，生產(chǎn)的剪板機的效率在提高，剪切板料厚度也在增加，剪切精度也有很大的提高，發(fā)展并努力降低噪音，創(chuàng)新改善設(shè)備，在安全性、自動化程度、勞動條件方面有很大改善，特別是開始不斷地采用自動化控制。 4 齒輪設(shè)計 ........................................................... 20 軸的設(shè)計 ........................................................... 24 5 曲柄連桿機構(gòu)設(shè)計 ........................................ 28 材料的選擇 ......................................................... 28 曲柄連桿結(jié)構(gòu)運動規(guī)律 ............................................... 28 連桿的設(shè)計 ......................................................... 30 6 機身設(shè)計和緊固件選擇 ..................................... 31 機身結(jié)構(gòu) .....................................................