【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 會(huì) 造成重大人身傷害事故。為了避免剪切機(jī)因過(guò)載而導(dǎo)致的設(shè)備損害及人身事故的發(fā)生，更加需要在剪切機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)置過(guò)載安全保護(hù)裝置。 剪切機(jī)機(jī)械傳動(dòng)裝置的過(guò)載保護(hù)裝置 剪切機(jī)機(jī)械傳動(dòng)裝置的過(guò)載保護(hù)裝置主要 應(yīng) 滿足三個(gè) 最基本要求： 過(guò)載保護(hù)裝置要保證剪切機(jī)得到可靠的保護(hù)。 當(dāng)過(guò)載裝置發(fā)生作用時(shí)，應(yīng)使剪切機(jī)的主要零部件所受應(yīng)力數(shù)值低于其材料的屈服極限，以確保傳動(dòng)裝置上的主要零部遼寧科 技大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 6 頁(yè) 件安全可靠。 過(guò)載保護(hù)裝置應(yīng)保證剪切機(jī)的工作得到充分的發(fā)揮。在采用過(guò)載保護(hù)裝置后，不得降低剪切機(jī)的工作隊(duì)能力，應(yīng)使剪切機(jī)的各個(gè)主要零部件的強(qiáng)度仍能得到充分的利用和發(fā)揮，而且剪切機(jī)仍然能夠采用公稱能力即剪切機(jī)的最大剪切機(jī)來(lái)進(jìn)行工作。 過(guò)載保護(hù)裝置應(yīng)盡可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便 ，同時(shí)發(fā)揮其既能夠承受一定的載荷，又能保證剪切機(jī)安全使用的作用，而且其大前提是要保證安全。傳動(dòng)裝置中的過(guò)載保護(hù)裝置按其結(jié)構(gòu)及作用 原理可分為電磁式、機(jī)械式和液壓式三種類型。 遼寧科 技大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁(yè) 2 剪切機(jī) 參數(shù)及電機(jī)容量 的選擇 設(shè)計(jì)的基本要求 被 剪切鋼材的斷面尺寸 ? ? ? ?根1040 ?mm? 被剪鋼材材料 25SiMn2MoV 被剪切鋼材強(qiáng)度極限 MPab 1470?? 被剪切鋼材的延伸率 %10?? 剪切溫度 Ct ?20? 理論剪切次數(shù) 分次18 實(shí)際剪切次數(shù) 分次10 剪切機(jī)構(gòu) 圖 剪切機(jī)構(gòu) 遼寧科 技大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 8 頁(yè) 主要參數(shù)的確定 刀片 傾斜角 α 上刀片傾斜角 α與被剪鋼材的厚度有關(guān)， 在剪切薄鋼板的時(shí)候， α一般用 031 ?? ~ ?6 ，而在剪切厚鋼板時(shí)為 ?8 ~ ?12 。同時(shí)刀片傾斜角的大小 ，還會(huì)影響斜刀刃剪切機(jī)的刀片行程 H 。 刀片尺寸 ①刀片長(zhǎng)度： 在大、中型剪切機(jī)中 ? ? ? ? 1 0 0 0~8 0 ~2)~2( m a x ????? bL （ ） 式中 ： L—— 刀刃長(zhǎng)度， mm； maxb —— 被剪鋼材橫斷面的最大寬度， mm。 ②刀片斷面高度及寬度：可按照下述經(jīng)驗(yàn)公式確定 ? ? ~ ????? hh （ ） ? ? 12~ ????? hb （ ） 式中 ： h? —— 刀片斷面高度， mm； h —— 被剪鋼材斷面高度， mm； b? —— 刀片斷面寬度， mm。 剪刃 行程 由于 剪刃 傾斜角的影響 ，斜 剪刃 剪切機(jī)的刀片行程 H 要考慮到由 剪刃 傾斜角所引起的 剪刃 行程增量 H? 。 H? 可按下式計(jì)算 213t a n1040t a nm a x ??????? ??bH （ ） 式中 ： maxb —— 所剪鋼材的最大寬度， mm； ?—— 剪刃 傾斜角。 遼寧科 技大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁(yè) 因此斜 剪刃 剪切機(jī)的刀片行程為 HHH ????? （ ） 1552155345040t a nm a x21????????????? ?bSqqfh 式中 ： H—— 剪刃行程（指 剪刃的 最大行程） ， mm； h —— 被剪鋼材最大斷面高度 （指 棒材或管坯的直徑） ， mm； f —— 鋼材上表面與壓板之間的距離，此值的選取要保證鋼材有一定翹 頭時(shí)，仍能通過(guò)剪切機(jī)，一般取 75~50?f mm； 1q —— 為了避免上剪刃受到鋼材的沖撞，而使壓板低于上剪刃的 距離， 一般取 50~51 ?q mm； 2q—— 為了使鋼材能夠順利通過(guò)剪切機(jī)，下 剪刃不被鋼材磨損，使下 剪刃低于輥道表面的距離，一般取 20~52 ?q mm； S —— 上下剪刃的重疊量，一般取 25~5?S mm。 剪切次數(shù) 理論剪切次數(shù)： 分次18 ；實(shí)際剪切次數(shù)： 分次10 。 剪切力的計(jì)算與校核 斜剪刃剪切機(jī)的剪切力由三個(gè)部分組成 321 PPPP ??? （ ） 式中 ： P —— 剪切機(jī)的總剪切力 ， KN； 1P—— 純剪切力 ， KN； 2P—— 鋼材被剪掉部分的彎曲力 ， KN； 3P—— 鋼材在剪切區(qū)域內(nèi)的彎曲力 ， KN。 設(shè) xq 為 作用在剪刃單位長(zhǎng)度上的剪切力，則作用在寬度為 dx 微分面積鋼材上的剪遼寧科 技大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁(yè) 切力為 hdxdxqdP xx ??? （ ） 式中： h —— 鋼材的厚度 或多根棒材最大寬度時(shí)當(dāng)量厚度max24bdh?? ； 剪切區(qū)內(nèi)各點(diǎn)的相對(duì)切入深度為 hxx ?? tan? （ ） 式中 ： ?—— 上剪刃的傾斜角。 由式 28 得： ?? dhdx tan? ；代入式 ()積分，則純剪切力為 ?? ??? dhP tan21 （ ） 或 ahP ?tan21? （ ） 式中 ： a—— 單位剪切功， ?? ??da 。 式 ()中的 a 值由于其中包含了 0? ，所以已經(jīng)考慮了金屬的塑性。對(duì)于冷剪時(shí)的 a值，可用下式求得 ?? 21 KKa b? （ ） 式中 : 1K、 2K —— 換算系數(shù)，一般取 ?K 、 12?K ； b? 、 ? —— 被剪鋼材的強(qiáng)度極限（ MPa ）和延伸率 。 將 1K 、 2K 的值代入式 ()，則冷剪鋼 材 時(shí)的純剪切力 1P 為 ???bhP 21 ? （ ） 考慮 2P 、 3P 后，總剪切力 P 根據(jù) 沙里建議，可以按照下式計(jì)算 ????????????????XYZhPbb2210011t an1t ??????? 遼寧科 技大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 11 頁(yè) ????????????????XYZPb21 10011t an1???? （ ） 式中 : Z—— 系數(shù)，試驗(yàn)研究表明，此系數(shù)與被剪掉部分的鋼材寬度 d 、軋 件材料延伸率以及剪刃傾斜角 ? 等因素有關(guān)，即 ? ??? ? fhdfZ ???????? ta n，其變化規(guī)律如圖所示 ，系數(shù) Z 最大值 為 ； 圖 系數(shù) Z 與 hd ? ?? tan? 的變化關(guān)系 Y—— 剪刃相對(duì)側(cè)間隙，即剪刃側(cè)間隙 ? 與 鋼材厚度 h 的比值： hY ?? （ ） 在 5?h mm 時(shí)，取 ?? mm；當(dāng) 20~10?h mm時(shí)，取 ?? mm； 在 mm40mm20 ?? h 時(shí)，取 1?? mm。 X—— 壓板相對(duì)距離，即為壓板中心離下剪刃側(cè)邊緣距離 c ，與 鋼材厚度 h 的比值： hcX? （ ） 在初步計(jì)算時(shí)，可取 10?X 。 遼寧科 技大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁(yè) 因此，該剪切機(jī)的剪切力 P 為 ????????????????XYZhPbb2210011t an1t ??????? ???????????????????????????????????????????????????????1010404401147011t an3t an10404222??? d 3 ??? NKN KPP ?max （ ） 式中 : K—— 考慮由于刀刃磨鈍、刀片間隙增大而使剪切力提高的系數(shù)其數(shù) 值由剪切機(jī)能力選?。? 小型剪切機(jī) （ ?P MN） ?K ； 中型剪切機(jī)（ ~?P MN） ?K ； 大型剪切機(jī)（ 10?P MN） ?K 。 MNpMN ?? 取 ?K 代入式 （ ） KPP ?max ?? KN ? KN 取名義剪切力 4900?P KN。 電機(jī)功率的 選擇 本次設(shè)計(jì)的剪切機(jī)工作制為連續(xù) — 啟停工作制，在傳動(dòng)系統(tǒng)中沒有設(shè)置專門的飛輪。因此，其預(yù)選電動(dòng)機(jī)時(shí)，可根據(jù)靜力矩的大小直接選取 ，即： 遼寧科 技大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁(yè) ?KiMMer max? （ ） 式中 ： erM —— 電動(dòng)機(jī)的額定力矩； mzxM —— 偏心軸上的最大靜力矩； i—— 從電動(dòng)機(jī)到偏心軸的總傳動(dòng)比； ?—— 傳動(dòng)系統(tǒng)的效率； K—— 電動(dòng)機(jī)允許的過(guò)載系數(shù) 。 靜力矩的組成 為了比較精確地計(jì)算剪切機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)零件強(qiáng)度和電動(dòng)機(jī)功率，必須計(jì)算剪切機(jī)偏心軸上的靜力矩。 剪切機(jī)偏心軸上的靜力矩由剪切力矩、摩擦力矩和空載力矩組成，即： k o nfpj MMMM ??? （ ） 式中 ： jM —— 偏心軸上的靜力矩； pM —— 剪切力矩； fM —— 摩擦力矩； konM —— 空載力矩。 遼寧科 技大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁(yè) ? ??fH? 曲線 圖 刀片行程 H 與剪切機(jī)偏心軸轉(zhuǎn)角 ? 的關(guān)系 剪切力矩 pM 和摩擦力矩 fM 圖 剪切機(jī)構(gòu)力三角形 遼寧科 技大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 15 頁(yè) 已知 ? ??fPi ? 曲線后，可進(jìn)一步求出剪切力矩和摩擦力矩。設(shè) jM? 為這兩個(gè)力矩的總和，即： k o njfpj MMMMM ????? （ ） ? ? ? ?????? ????? s i nco s PCM j （ ） ? ? ? ??????? ???? s inco s C （ ）