【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 算 設(shè)計(jì)基本要求(1)剪切鋼板鋼種：普通鋼，低合金鋼；(2)剪切鋼板厚度：6mm~40mm；(3)剪切鋼板寬度：1500mm~2800mm。(4)剪切鋼板長(zhǎng)度：1800mm； 最大剪切力 剪切機(jī)最基本的參數(shù)是剪切力，用剪切力來(lái)設(shè)計(jì)其余的技術(shù)參數(shù)。設(shè)計(jì)剪切機(jī)，一般要計(jì)算最大剪切力與額定剪切力，前者標(biāo)為剪切機(jī)的公稱(chēng)能力，并用此剪切力對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行強(qiáng)度校核；后者用作電機(jī)容量選擇計(jì)算。由設(shè)計(jì)參數(shù)可知，當(dāng)h=40mm時(shí)，σb≤700MPa；h=20mm時(shí)，σb≤800MPa。查文獻(xiàn)[5，42]，最大剪切力的計(jì)算公式為： ()式中：k —刀刃磨鈍系數(shù)(~)；σb—鋼板材料強(qiáng)度；h —鋼板最大厚度；α—剪切某種厚度鋼板時(shí)的上忍最大當(dāng)量?jī)A角。 取k= 。 σb=800Mpa 。 h=40mm 。 α=176。 則： 查文獻(xiàn)[5，42]，額定剪切力P的計(jì)算公式為： () 剪切功查文獻(xiàn)[1，291]，剪切功A的計(jì)算公式為： ()式中：P—最大剪切力；B—被剪鋼板寬度； 上剪刃圓弧半徑刀片圓弧半徑r是滾切式剪切機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。r主要取決于刀片咬入角。咬入角小，剪切力增大，剪切質(zhì)量好。咬入角大，剪切力小，咬入條件差。 刀片圓弧半徑確定簡(jiǎn)圖查文獻(xiàn)[1，292]，圓弧滾切式剪切機(jī)的上剪刃圓弧半徑r的計(jì)算公式為： ()式中：—最大剪切厚度； S—重合度，此處取S=7；所以： 取r=47000mm。當(dāng)?shù)镀瑢挾葹锽時(shí)，則滾切范圍角為： ()式中：—圓弧刀片端點(diǎn)與圓弧中心O的連線垂直線之間的夾角； 上刀架最大行程刀片行程是剪切機(jī)的主要參數(shù)，它決定了剪切機(jī)的高度。在剪切能力允許的范圍內(nèi)，它決定了所能剪切的軋件做大斷面高度。1—上刀架；2—下刀架；3—軋件；4—壓板 刀片行程圖根據(jù)文獻(xiàn)[1，258]刀片行程為： ()式中：H—刀片最大行程； h—被切軋件最大斷面高度；f—軋件上表面與壓板之間的距離，此值的選取要保證軋件有一定翹頭時(shí)，仍能通過(guò)剪切機(jī)；q1—為了避免上刀受軋件沖撞，而使壓板低于上刀的距離；q2—為了使軋件能順利通過(guò)剪切機(jī)，上刀不被軋件磨損，使下刀低于輥道表面的距離；S—上下刀片的重疊量；取h=40mm；f=60mm；q1=35mm；q2=20mm；S=7mm；因?yàn)闈L切上刃是大半徑的圓弧刃，因此在確定上剪刃行程時(shí)，沒(méi)必要考慮像斜刃剪上刃傾角所造成的附加行程。 電動(dòng)機(jī)容量的選擇由文獻(xiàn)[5，43]知，電動(dòng)機(jī)的功率可用下式計(jì)算： ()式中：—曲柄旋轉(zhuǎn)一周，某一個(gè)最繁重的品種平均靜阻力矩； —電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，??； —電機(jī)的過(guò)載系數(shù)，一般可?。? —電機(jī)至曲柄軸的速比，取。176。角時(shí)靜力矩，然后求出一周的平均值，代入數(shù)據(jù)可得 根據(jù)以上計(jì)算所得數(shù)據(jù)，查找專(zhuān)業(yè)手冊(cè)，選取合適電機(jī)。由于YR系列的大型三相異步電動(dòng)機(jī)具有良好的密封性，廣泛用于機(jī)械工業(yè)粉塵多、環(huán)境較惡劣的場(chǎng)所。且它非常適合用于礦山、冶金等機(jī)械工業(yè)，所以圓弧剪切機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇YR系列電機(jī)。再根據(jù)N= kW， 由文獻(xiàn)[7，40131] 附表4014選擇的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 YR4006 的大型三相異步電動(dòng)機(jī)。 容量相同的同類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)，有幾種不同的轉(zhuǎn)速系列，此種情況下我們綜合考慮，分析比較電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)裝置的性能、尺寸、重量和價(jià)格等因素，再考慮到機(jī)械在實(shí)際中的運(yùn)轉(zhuǎn)，他的可靠性與電機(jī)相連接的減速機(jī)，以及以后的發(fā)展，最后選同步轉(zhuǎn)速1000r/min的電動(dòng)機(jī)。： YR4006中型三相異步電動(dòng)機(jī)主要性能參數(shù)表 型號(hào)額定功率（KW）定子電流（A）轉(zhuǎn)速（r/min）效率（%）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（）質(zhì)量(kg)YR4006355372987153150 減速器的設(shè)計(jì)由于減速器采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)的額定功率為，每日工作24小時(shí)，廠房較大，自然通風(fēng)冷卻。按傳動(dòng)比i=，轉(zhuǎn)速選擇減速器。 ： 減速器技術(shù)參數(shù)表 公稱(chēng)傳動(dòng)比i輸入公稱(chēng) 轉(zhuǎn)速 （r/min）輸出公稱(chēng)轉(zhuǎn)速 （r/min）低速級(jí)中心距（mm）高速級(jí)中心距（mm）總重量（kg） 100011054243846292滾切剪的減速器為展開(kāi)式兩級(jí)圓柱齒輪減速器，該減速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低等特點(diǎn)，高速級(jí)和低速級(jí)都是斜齒輪。 減速器傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 主要零件的設(shè)計(jì)與校核主要零部件的設(shè)計(jì)與校核包括：齒輪的設(shè)計(jì)與校核、齒輪軸的校核、曲軸的設(shè)計(jì)與校核、聯(lián)軸器的選擇與校核等內(nèi)容。1．選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）根據(jù)前面所示的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2）根據(jù)滾切剪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)速度，可選用7級(jí)精度(GB1009588)。3)材料選擇。由文獻(xiàn)[2，表101]選擇小齒輪材料為50SiMn(整體調(diào)質(zhì)處理)， 硬度為270HBS ；大齒輪材料為42SiMn(調(diào)質(zhì)處理)，，硬度為230HBS；二者硬度差40HBS。4）選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù),取=69，則。5）初選螺旋角2．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按文獻(xiàn)[2，200]中式（1021）試算，即 () （1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）試選。 2）由文獻(xiàn)2中圖1031選取區(qū)域系數(shù)。 由文獻(xiàn)2圖1026查得，,。 3）由文獻(xiàn)[2，表107]選取齒寬系數(shù)。 4）由文獻(xiàn)[2，表106]查得材料的彈性影響系數(shù)。 5）由文獻(xiàn)[2，圖1021d]按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。 6）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 ()7）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) () 8）由文獻(xiàn)[2，圖1013]取接觸疲勞壽命系數(shù)；。9）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得 () （2）計(jì)算 1）試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得 2）計(jì)算圓周速度。 () 3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)。 4）計(jì)算縱向重合度。5）計(jì)算載荷系數(shù)。已知使用系數(shù)，根據(jù)，7級(jí)精度，由文獻(xiàn)[2，圖108]查得動(dòng)載系數(shù)；由表104查得的值與直齒輪的相同，故；由圖1013查得；再由表103查得。故載荷系數(shù) ()6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由公式得 ()7）計(jì)算模數(shù)。 ()3．按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 按文獻(xiàn)[2，公式1017]校核 ()（1）確定計(jì)算參數(shù)1） 確定載荷系數(shù) ()2） 根據(jù)縱向重合度，從文獻(xiàn)[2，圖1028]查得螺旋角影響系數(shù)。3） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。 () 4） 查取齒形系數(shù)。由文獻(xiàn)[2，表105]查得；5） 查取應(yīng)力校正系數(shù)。由文獻(xiàn)[2，表105]查得；6） 由文獻(xiàn)[2，圖1020c]查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限；7） 由文獻(xiàn)[2，圖1018]取彎曲疲勞壽命系數(shù)，；8） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)，由文獻(xiàn)[2，式1012]得 ()9） 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。 ()大齒輪的數(shù)值大。 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪的模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，因此可取小齒輪的模數(shù)為10mm，分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由取，則。4．幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算中心距 ()將中心距圓整為438mm。（2）按圓整后的中心距修正螺旋角 ()因值改變不多，故參數(shù)等不必修正。（3）計(jì)算大、小齒輪分度圓直徑（4）計(jì)算齒輪寬度圓整后??；。同理，可設(shè)計(jì)第二級(jí)齒輪。 兩級(jí)齒輪設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)級(jí)別Z1Z2mV第一級(jí)226310mm10m/s第二級(jí)175814mm 齒輪軸的校核由于減速器外伸端小齒輪和與之嚙合的大齒輪所受轉(zhuǎn)矩較大，所以應(yīng)校核末級(jí)小齒輪的齒輪軸。1．計(jì)算末級(jí)齒輪的傳遞轉(zhuǎn)矩由于末級(jí)齒輪的功率 () 式中：—電動(dòng)機(jī)的功率，=355kW；—聯(lián)軸器的效率，=；—齒輪嚙合效率，=；—一對(duì)軸承的效率，=。末級(jí)齒輪轉(zhuǎn)速