【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(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 11 離合器的選用與計(jì)算 剪板機(jī)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(gè)角度，使得中套上的半圓形槽和傳動(dòng)軸上的半圓形槽對(duì)正，此時(shí)離合器就嚙合了，這樣從動(dòng)軸會(huì)被大齒輪經(jīng)中套和工作鍵帶動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。如果接縫處調(diào)整不當(dāng)將導(dǎo)致刀具磨損的加劇和被剪板邊偏差的增大。在帶傳動(dòng)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(dòng)、 V 帶傳動(dòng)、圓帶傳動(dòng)、多楔帶傳動(dòng)等。 根據(jù) 《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版 表 ，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 1 112mmdd ? 2．驗(yàn)算帶的速度 帶速的計(jì)算公式： 11π60 1000ddnv? ? (式 ) 把 1 112mmdd ? 和 1 960r/minn ? 代入式 ()，的 ? 因?yàn)?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(chǎng)合，要對(duì) V 帶的中心距進(jìn)行調(diào)整，公式為： 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）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(zhǎng)誤差、帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補(bǔ)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(jī)械設(shè)計(jì)》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(shí)間后容易松弛，所以對(duì)沒有安裝自動(dòng)張緊裝置的帶傳動(dòng)，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(duì)于 V帶運(yùn)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(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 18 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 3版知 電動(dòng)機(jī)的軸直徑 38mmd? ， 電動(dòng)機(jī)的軸伸出長(zhǎng)度 80mmE? ，又知小帶輪的基準(zhǔn)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(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 根據(jù) ? ， 8級(jí)精度， 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖 ? 。 (2)彎曲疲勞壽命系數(shù)可根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》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(jì)算公式 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）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(jī)的一個(gè)重要零件，本次設(shè)計(jì)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力情況復(fù)雜，制造條件要求較高。 圖 曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)關(guān)系計(jì)算簡(jiǎn)圖 由計(jì)算可知，盡管曲柄做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，但滑塊在運(yùn)動(dòng)中各點(diǎn)的速度是不等的。偏心距 的長(zhǎng)度為點(diǎn) B到點(diǎn) A的距離，即等于曲柄的長(zhǎng)度。機(jī)身形式不同，則它的用途也會(huì)有差別，采用雙柱可傾機(jī)身能便于卸料，容易實(shí)現(xiàn)沖壓工作的機(jī)械化和自動(dòng)化。 緊固件的選用 標(biāo)準(zhǔn)緊固件 在選用時(shí)，按 使用場(chǎng)合和其使用功能 等 進(jìn)行 選擇 確定 ，一般有十二種類型 。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 33 結(jié) 論 剪板機(jī)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(jì)，由于本人設(shè)計(jì)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(jī)沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 3．在對(duì)離合器和制動(dòng)器的類型進(jìn)行選擇時(shí)，要考慮剪板機(jī)的工作要求 (實(shí)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(jì)，需要先對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行剛度的校驗(yàn)。開式機(jī)身敞開式的，這樣的設(shè)計(jì)操作方便，但剛度則會(huì)差些，主要用在中小型剪板機(jī)設(shè)計(jì)中；閉式機(jī)身的，剛度較好，但機(jī)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(jī)剪板機(jī)，還有一些對(duì)精度要求有特殊要求的小型機(jī)械。如果要承受較大的力，曲柄的銷軸直徑 就需 要加大，當(dāng)直徑大于曲柄 AB的長(zhǎng)度時(shí)，連桿的軸孔就會(huì)出現(xiàn)環(huán)狀，相當(dāng)于曲柄 AB變成了一個(gè)圓盤 (也就是偏心輪 )，該圓盤還是繞 A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。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(dǎo)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(xiàng)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(yùn)動(dòng)的從上下止點(diǎn)的距離 )； ? —— 曲柄的轉(zhuǎn)角，從下止點(diǎn)開始算起，方向與曲柄轉(zhuǎn)向相反； R —— 曲柄長(zhǎng)； L —— 連桿長(zhǎng)度 (當(dāng)連桿的長(zhǎng)度可調(diào)時(shí)，取最短時(shí)的值 )。 同時(shí)，該機(jī)構(gòu)還具有力的放大作用 (即工作載荷大于傳動(dòng)系統(tǒng)輸入的作用力 )，滿足剪板機(jī)瞬時(shí)峰值力的要求。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 24 取 2 84mmB ? ， 1 89mmB? 。 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》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(qiáng)度設(shè)計(jì) 齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式： 13 212( ( )[]Fa SadFYYKTm z??? (式 ) 1．確定公式內(nèi)的計(jì)算參數(shù)。 dbd??? (式 ) 1 1 m m m mdtbd?? ? ? ? ? (4)齒寬與齒高之比。 (4)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表 ? 。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 20 齒輪設(shè)計(jì) 齒輪類型、材料、精度等級(jí)及齒數(shù)的選擇 根據(jù)傳動(dòng)方案和其他因素選擇的齒輪為直齒圓柱齒輪。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 19 如圖 V帶輪槽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。 (1)材料： HT200。 根據(jù) 1 960r/minn ? ， 4i? 和 V型帶，查 《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版 表 ，得 0 ?? 。 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度，可有以下計(jì)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(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 15 確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算 其 帶速 1．初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 在一定功率條件下，選擇的帶輪直徑要合適，太小會(huì)增加 V帶根數(shù)和彎曲應(yīng)力。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 14 4 計(jì)算 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及其計(jì)算 作為撓性傳動(dòng)的一種，帶傳動(dòng)的基本組成零件為帶輪 (主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪 )和傳動(dòng)帶。刀架沿前傾直線運(yùn)動(dòng)的剪板機(jī)上刀片可以具有兩個(gè)刃或者四個(gè)刃。 半圓形轉(zhuǎn)鍵離合器，它的主動(dòng)部分包括大齒輪 中套 2 和兩個(gè)滑動(dòng)軸承等；從動(dòng)部分包括曲軸 內(nèi)套 6 和外套 5 等；接合件是 兩個(gè)轉(zhuǎn)鍵 （ 一個(gè)工作鍵也叫主鍵，一個(gè)副鍵）；操縱機(jī)構(gòu)由關(guān)閉器等組成 。 01di i i?? (式 ) 式中： 0i —— 帶傳動(dòng)比 1i —— 圓柱齒輪傳動(dòng)比 為保證帶傳動(dòng)中外廓尺寸的合理，初步取 0 4i? ，則 1 8i? 。如果電動(dòng)機(jī)的溫度長(zhǎng)時(shí)間超出其正常 的 工作的范圍，電動(dòng)機(jī)就會(huì) 因?yàn)?過熱而損壞，這就是發(fā)熱條件對(duì)電動(dòng)機(jī)的限制。 電動(dòng)機(jī)功率的選擇 在對(duì)電動(dòng)機(jī)選擇時(shí)，要考慮電動(dòng)機(jī)容量的合理性，容量的選擇非常重要，因?yàn)樗绊懙诫妱?dòng)機(jī)的正常工作，合理的容量可減小經(jīng)濟(jì)投入。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，剪板機(jī)的可見切寬度在不斷地上升，目前國(guó)外最大剪切板寬在 10000mm已經(jīng)比較普遍了。此次設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖 所示。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 4 凸輪機(jī)構(gòu)方案 為凸輪機(jī)構(gòu)是第一種方案，如圖 所示：凸輪的傳動(dòng)是由主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)的，當(dāng)凸輪在升程時(shí)就推動(dòng)滑塊 (即刀片 )進(jìn)行剪切板料；在回程時(shí)，滑塊則在彈簧力的作用下上慢慢升到初始 (開始 )位置，準(zhǔn)備下一個(gè)動(dòng)作循環(huán)。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 3 2 總體方案的確定 合理的傳動(dòng)方案 需要 滿足設(shè)計(jì)的剪板機(jī)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(jī)的傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)也要盡量簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、加工方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、傳動(dòng)效率高和使用維修方便，要同時(shí)滿足上述的幾個(gè)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(jìn)行比較，最終選擇出符合本次設(shè)計(jì)要求的最佳傳動(dòng)方案。在剪切滑移階段，剪切應(yīng)力增大，使板料被剪切，當(dāng)板料被剪切完后，就完成了剪切。 近年來，生產(chǎn)的剪板機(jī)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(dòng)化程度、勞動(dòng)條件方面有很大改善，特別是開始不斷地采用自動(dòng)化控制。 4 齒輪設(shè)計(jì) ........................................................... 20 軸的設(shè)計(jì) ........................................................... 24 5 曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................ 28 材料的選擇 ......................................................... 28 曲柄連桿結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ............................................... 28 連桿的設(shè)計(jì) ......................................................... 30 6 機(jī)身設(shè)計(jì)和緊固件選擇 ..................................... 31 機(jī)身結(jié)構(gòu) .....................................................