【文章內容簡介】 動裝置的過載保護裝置等。剪切過程中作用力及其變化規(guī)律：剪切力隨著 z 的增加而變化，當剪切力 P 為最大值后，鋼板開始產生滑移。剪切力 P 的值是同單位剪切抗力丁有關。單位剪切抗力丁并非常數，其數值大小和鋼板材質、剪切溫度、剪切速度、剪刃形狀、剪刃間隙及相對切入深度等因素有關。單位剪切抗力 T 的確定有實驗曲線法和理論計算法兩種。以下對影響單位剪切抗力公的因素進行定性的描述：1) 金屬性質：金屬材料的強度極限越高，則單位剪切力越大；塑性越低，對應于。剪切時的相對切入深度越小，即金屬斷的越早。因此單位剪切抗力與金屬的強度和塑性有關。2) 剪切溫度：鋼板剪切時的溫度越高，單位剪切抗力越小，對應于剪斷時相對切入深度則越大。3) 變形速度：熱剪時，理論上變形速度與剪切速度成正比關系，單位剪切抗力隨變形速度增加而增加；冷剪時，剪切速度對單位剪切抗力的影響很小，一般可不加以考慮。4) 剪刃側向間隙：剪刃側向間隙的大小，可以使剪切時的受力狀況發(fā)生變化。當側向間隙由零逐漸增大時，鋼板的受力狀況分別為壓縮剪切彎曲狀態(tài)，側向間隙過小或過大都會使單位剪切抗力增加。因此，合理選擇和保持剪刃側向間隙的大小，對于正確使用剪切機是十分重要的。5) 刀鈍半徑：刀鈍半徑的大小，直接影響單位剪切抗力的大小。刀鈍半徑越大，刀就越不“快” ，剪切抗力就越大。但在壓入階段剪切力的計算中，不考慮刀鈍半徑的影響是允許的。6) 剪切斷面的寬高比 b/h:當 b/h 小于 1 時， 與 b/h 幾乎無關；當 b/h 大于 1 時，? ?值隨 b/h 的增大而迅速增大。除上述因素影響外，壓板、剪刃與鋼板的摩擦系數及剪刃的幾何形狀等因素，對單位剪切抗力也都有一定的影響，但這些因素相對來說影響很小，可以忽略不計?，F有遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 第 5 頁剪切機一般存在占地面積廣、噪音大、節(jié)拍固定、靈活性差等問題，尚需解決。遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 第 6 頁2 傳動方案的選擇圖 剪切機傳動方案簡圖 皮帶傳動的選擇由于帶和帶輪間的摩擦或嚙合，皮帶托動從動輪一起轉動并傳遞一定動力。帶傳動具有結構簡單，傳動平穩(wěn)，造價低廉以及緩沖吸振等特點，在近代機械中被廣泛應用，在帶傳動中，常用的有平帶傳動，V 帶傳動，多楔帶傳動，同步帶傳動等，其中 V帶傳動應用最廣。V 帶有普通 V 帶、窄 V 帶 、聯組 V 帶、齒形 V 帶，大楔角 V 帶、寬V 帶等多種類型，其中普通 V 帶，應用最廣，近年來窄 V 帶也得到廣泛應用。本剪切機選用普通 V 帶 A 型。普通 V 帶的主要優(yōu)點：柔性好，傳遞較大的摩擦力，傳動比大，結構較緊湊并以具備標準化大批量生產。 減速器傳動選擇減速器是原動機與工作機之間獨立的閉式傳動裝置，用來降低轉速并相應地增大轉矩。此處采用的是同軸式兩級圓柱齒輪減速器，減速器的輸入軸端與輸出軸端位于用一軸線的兩端，徑向尺寸緊湊，效率及可靠性高，工作壽命長，且已標準化，維護簡便。遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 第 7 頁 齒輪轉動選擇齒輪傳動是機械傳動中最重要的傳動之一，型式很多，應用廣泛，傳遞功率可達近十萬千瓦，圓周速度可達 200m/s，最常用為漸開線齒輪傳動。齒輪傳動可做開式、半開式、閉式。齒輪傳動主要特點：(1)效率高，在常用機械傳動中，以齒輪傳動效率為最高。如一級圓柱齒輪傳動的效率可達 99%。這對大功率傳動十分重要，因為即使效率只提高 1%，也有很大的經濟意義。(2)結構緊湊 在同樣的使用條件下，齒輪傳動所需的空間尺寸一般較小。(3)工作可靠 壽命長，設計制造正確合理、使用維護良好的齒輪傳動，工作十分可靠，壽命可長達一、二十年，這也是其它機械傳動所不能比擬的。這對車輛及在礦井內工作的機器尤為重要。(4)傳動比穩(wěn)定 傳動比穩(wěn)定往往是對傳動性能的基本要求。齒輪傳動獲得廣泛應用。(5)適用范圍廣可用于平行軸傳動，交錯軸傳動，定軸輪系傳動和動軸輪系傳動，在特大和特小傳動中，優(yōu)點更明顯。(6)易于保證制造質量 加工技術成熟，設備完善，易于得到高質量產品。由于設計需要故本剪切機采用開式齒輪傳動遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 第 8 頁 設計的基本要求剪切厚度 : ；max40h?min4h?max120b剪切溫度:t ；2oC理論剪切次數:6 次/分；實際剪切次數: 4 次/分；剪切材質: 鋼 1015102m? 剪切機構剪切機構按平面機構分析是屬于活動度為 2 的曲柄連桿機構。曲軸開始旋轉時，存在著一種可能運動（圖 ） ，以 O 點為旋轉中心轉動，上刀臺 B 下降，下刀臺 C 不動，完成剪切運動。 圖 剪切機構遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 第 9 頁 主要參數的確定 刀片的行程刀片行程是剪切機最主要的結構參數，它決定了剪切機的高度。在剪切能力允許 的范圍內，它也決定了所能剪切的軋件最大斷面高度。 刀片行程根據軋件最大斷面高度，剪切終了時刀片的重疊量以及下刀片與輥道表面的距離等參數（圖） ，可按下試計算 圖 平行刀片剪切機（上切式）刀片行程圖1—上片；2—下片；3—軋件；4—壓板由文獻[1,258] 知： ()SqfhH??21式中: H—刀片行程（指刀片最大行程） ，mm； h—被剪軋件最大斷面高度，mm；f—軋件上表面與壓板之間得距離，此值得選取要保證軋件有一定翹頭時，仍然能通過剪切機，一般取 f=50~75mm；q1—為了避免上刀受軋件沖撞，而使壓板低于上刀的距離，一般取q1=5~50mm；q2—為了使軋件能順利通過剪切機，下刀不被軋件磨損，使下刀低于滾道表面得距離，一般取 q2=5~20mm；遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 第 10 頁S—上下刀片重疊量，一般取 S=5~25mm。根據本剪切機參數選取 f=50 mm q1=5 mm q2=5 mm S=6 mm bmax = 1200mm 取 3176。 ?故 =h+f+q1+q2+S=40+50+5+5+6=106mm1H ???? H= + =106+= ()12 刀片尺寸板坯： l = +（100~300）=1200+200=1400mm maxb（）式中 l —— 刀刃長度，mm —— 被切鋼坯橫斷面的最大寬度 ,mm。maxb 刀片： =(26~60)mm ??~??（） ( )3~??? 式中 —— 刀片斷面高度， mm；h? —— 被切鋼坯斷面高度，mm； —— 刀片斷面寬度，mm；b? 理論空行程次數剪切機的每分鐘理論空行程次數代表了剪切機的生產率。理論空行程次數（剪切次數）的提高受到電動機功率和剪切機結構型式的限制。理論剪切次數是指剪切機每分鐘內連續(xù)不斷地上下運動的周期次數；實際剪切次數是指剪切機每分鐘內實際完成的剪切次數。本次理論剪切次數、實際剪切次數如下所示： 理論剪切次數 ： 6r/min 實際剪切次數 ： 4r/min遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 第 11 頁 剪切力的計算 單位剪切阻力曲線 將整個剪切過程中各瞬時德的剪切阻力 ，都分別與一個相對切入深度 對應，? ?它們的關系式 ????f? 最大剪切力斜刀片剪切機的剪切力由三部分組成 ()321pp??式中 —— 純剪切力；1p —— 軋件被剪掉部分的彎曲力，即被剪掉部分在剪切時被上刀片沿著2線（圖 ）作用產生的彎曲力；AED　　　 —— 鋼板在剪切區(qū)域（近似地以 弧線為界）內的彎曲力，在此區(qū)域3pEF內由于上刀片的壓力使金屬形成局部的碗行彎曲。1．求 p1遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 第 12 頁 查手冊 鋼 1015 （延伸率）375bMPa???? ???21（） ???? pmax因為 ： ?tanbh? （） ???? ?故 （）????????XYtgZkpb21max 106.???式中 —— 系數，實驗研究表明，此系數與被剪掉部分的鋼板寬度 軋件材料z d 延伸率 以及刀片傾斜角 等因素有關，即 ，其???????fhfz???????tan變化規(guī)律(查文獻 2，圖 )，系數 的最大值為 。z —— 刀片相對側間隙，即為刀片側間隙△與鋼板厚度 的比值：Y h ??Y 在 時，取 ；當 時，取mh5?m07.??m20~?? Z ????????遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 第 13 頁查文獻 [2,圖 834 ] 曲線???fZ?得 Z = X,Y=(h = 8mm 取 △ = ) ??YX=10 pmax ????????XYtgZkpb21max 106.???? ?????? ???? ? 電機容量的選擇 = f(α)曲線繪制=f(α)曲線的繪制由文獻[1,259] 知：曲柄半徑 ? 初取連桿與曲柄半徑比 K=10 L=KR== 取 L=840mm 軋件被切斷時切入深度 ????遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 第 14 頁圖 刀片行程曲線表 剪切行程與曲柄轉角的關系）（ ??20 40 60 80 100 120 140 160 180mH 0 偏心軸上的靜力矩計算為了精確地計算剪切機傳動系統(tǒng)零件強度和電動機功率，必須計算剪切機偏心軸上的靜力矩。剪切機偏心軸上的靜力矩由剪切力 konfpj M??（）式中 —— 偏心軸上的靜力矩；jM —— 剪切力矩；p —— 摩擦力矩；f —— 空載力矩；kon ?????????PcPjM????? sinos遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 第 15 頁（） ????????????sincos（）圖 剪切機構受力簡圖內公切線 LBA????sin（）外公切線 BA????sin（）， ，2Ad???2Bd???200d??軸徑（安裝軸承處直徑）0,BA式中： 的 摩 擦 圓 半 徑軸連 桿 與 曲 柄 軸 之 間 的 銷—A?遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 第 16 頁 的 摩 擦 圓 半 徑軸連 桿 與 上 刀 臺 之 間 的 銷—BB? μ—— 刀臺滑板與滑槽之間的摩擦系數故： d A =150mm 、 dB =120mm 、 dC=140mm查文獻[2,482] 得 05.?A?.??.?????????當 時?2.? 故 ????? 故 LBA?