【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ??? ???? ββ ）βα 將推算力臂ρ分別代入下列公式應(yīng)有： Mj =Pi ρ Pi 每對(duì)應(yīng)一個(gè)偏心轉(zhuǎn)角α?xí)r的剪切力。 M每對(duì)應(yīng)一個(gè)偏心轉(zhuǎn)角α?xí)r的剪切靜力矩。 其數(shù)據(jù)列表如下： 為了計(jì)算方便，先畫出 P=f（α）曲線圖。然后根據(jù) Pi =f（α）及 P=f（α）曲線圖，可以求出 Mj ＇曲線圖。在 Mj ＇數(shù)值上再加上空載力矩 Mkon ，可求出靜力矩圖 Mj ＇ =f（α） 剪切等效力矩計(jì)算 ?M j ＇： 將曲軸偏移角α平均分成 t 等份。每一份的度數(shù)為 △ α = 7 87130 00 ? = 把靜力矩圖平均分成 t 等份（按 00 87130 ? =430 平均分配）。這樣所得靜力矩圖被分成 t 塊，可按面積定理計(jì)算出剪切功，即 △ A=△ Mj ＇ △α 第 14 頁 根據(jù)公式有： △ A1 = X = △ A2 = X )( ? = △ A3 = X 2)( ? = △ A4 = X ).555( ? = △ A5 = X ).285( ? = △ A6 = X ).834( ? = △ A7 = X ).364( ? = Mj =α△△A??= 87130 ? ?????? =（ MN m） ∵ Mj = Mj ＇ +Mkon 取 Mkon = m ∴ Mkon == m 故： Mj = Mj ＇ +Mkon =+= MN m 電動(dòng)機(jī)有關(guān)參數(shù)的確定 預(yù)選電動(dòng)機(jī)額定力矩： Me =（ ～ ） Mm (牛米 ) Me 預(yù)選電 動(dòng)機(jī)的額定力矩。 Mm 推算到電動(dòng)機(jī)軸上的靜力矩。 Mm = T tMtM konkongjp ? Mjp =ηiMj 第 15 頁 由傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可知 i= η 總傳動(dòng)效率，有查找得文獻(xiàn)得到 滑動(dòng)軸承傳動(dòng)： η 1 =（正常潤(rùn)滑） 滾動(dòng)軸承傳動(dòng)： η 2 = 齒輪傳動(dòng)： η 3 = 離合器 : η 4 = 聯(lián)軸器（彈性銷）： η 5 = 則有公式η 總 =η 1 η 2 η 3 η 4 η 4 有： η 總 == 轉(zhuǎn)化到電動(dòng)機(jī)軸上的力矩為： Mjp = 6X = m= m Mk = 6 = m 電動(dòng)機(jī)選擇的有關(guān)參數(shù)如下： 材質(zhì)： 65Mn 溫度： 8500 C 原始剪切斷面積： 2X1452 機(jī)械總傳動(dòng)比： i總 = 理論剪切次數(shù)： n理 = 次 /分 實(shí)際剪切次數(shù)： n實(shí) =10 次 /分 剪切時(shí)間的確定 切深度 H 與曲柄轉(zhuǎn)角α圖可以找到開始剪切時(shí)曲柄轉(zhuǎn)角為 870 ，剪切結(jié)束角度為1300 ，則有： 純剪切的時(shí)間為： tg = )87130(60 XX ? =≈ (s) 第 16 頁 剪切周期時(shí)間為： T=1060=6（ s） 空載時(shí)間為： tkon =Ttg ==（ s） 電動(dòng)機(jī)容量的選擇 電動(dòng)機(jī)的空載功率為 Nkon = 由公式 Mkon =975 nNkon =975X=（ kg m） 推算到電動(dòng)機(jī)軸上的靜力矩： Mm = T tMtM konkongjp ? = 6 XX ?=（ N m） 取 Me = Mm == m 電動(dòng)機(jī)的功率為： N= 9550730XMe =（ kw） 初選電動(dòng)機(jī)： 有計(jì)算出的電動(dòng)機(jī)額定功率確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 JR1268 型繞線式 異步電動(dòng)機(jī)： 其參數(shù)如下： 同步轉(zhuǎn)速： n=750rpm 額定功率： 110kw 額定電壓： 380v 滿載時(shí)轉(zhuǎn)速： 730rpm 定子電流： 211A 效率轉(zhuǎn)矩： 轉(zhuǎn)子電壓： 244v 轉(zhuǎn)子電流： 292A 冷卻空氣量： /s 轉(zhuǎn)子飛輪距： 51kg m2 電動(dòng)機(jī)重量： 1550kg 總的飛輪矩的確定 GD2 =GD2 ? GD21 GD22 第 17 頁 其中： GD2 總的飛輪矩 GD2? 是傳動(dòng)系統(tǒng)的飛輪力矩。 GD21 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子力矩。 GD22 轉(zhuǎn)動(dòng)零件推算到電動(dòng)機(jī)軸上的飛輪力矩。 由公式為： GD2? =3652knE （ ） E飛輪減速時(shí)放大的能量，它即是剪切機(jī)剪切時(shí)所需的能量。 其中公式為： E=FhX（ ～ ）σ max ε a （ ） 由以上數(shù)據(jù)可知 σ max 平均單位剪切阻力。 ε 0 斷裂時(shí)相對(duì)切入深度。 得： E=（ 2X1452 ） /1000=（ kg m） K剪切機(jī)在間斷工作時(shí)飛輪不均勻系數(shù)，取 k= n飛輪的平均轉(zhuǎn)速，公式為： n= 2 21 nn? 其中： n1 飛輪的最高轉(zhuǎn)速，取 n1 =730rpm n2 飛輪在低速時(shí)轉(zhuǎn)速， n2 =n(2k)/2 計(jì)算得： n= 2 21 nn? =664rpm 將 E、 k、 n代入 （ ）式中得： GD2? = ) 0 6 2 2365( 2XX =（ kg m2 ） 由電機(jī)參數(shù)可得 GD21 =51kg m2 GD21 =GD21 ＇ +GD22 ＇ +GD23 ＇ 第 18 頁 其中 GD21 ＇ 一軸的飛輪力矩。 GD22 ＇ 二軸的飛輪力矩。 GD23 ＇ 曲軸的飛輪力矩。 GD21 ＇ =2mgd2 =πρ 1 ι 1 d41 /8= N m2 = m2 GD22 ＇ = 82πρ ι 2 d42 GD23 ＇ = 83πρ ι 3 d43 式中ρ 1 、ρ 2 、ρ 3 分別是一軸、二軸、三軸的密度。（ kg/m3 ） ι 1 、ι 2 、ι 3 分別是各軸所對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度。（ mm） d1 、 d2 、 d3 分別是各軸所對(duì)應(yīng)的直徑。（ mm）】 另可由公式 GD22 =kGD21 ＇ k各傳動(dòng)零件轉(zhuǎn)化到一軸的折算系數(shù)。 取： k= 則： GD22 = GD21 ＇ == kg/m2 則總的飛輪力矩： GD2 = GD2? GD21 GD22 ==1169(kg/m2 ) 經(jīng)過試算取 GD2 =1800（ kg/m2 ） 繪制電動(dòng)機(jī)的負(fù)載圖 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的力矩公式： Md =Mj （ Mj M0 ） e T1? 及 Md =Mkon +（ M0 Mkon ） e T1? 即可畫出電動(dòng)機(jī)靜負(fù)載圖（帶飛輪）。 Mj 靜力矩。 M0 啟動(dòng)力矩。 Mkon 空載力矩。 為了畫圖方便，可以將以上兩個(gè)公式畫成曲線，并倒出模板。用模板即可在電動(dòng) 第 19 頁 機(jī)靜負(fù) 荷圖上畫出電動(dòng)機(jī)負(fù)荷圖。模板可按下式繪制： Md ＇ = Mj ＇（ 1 e T1? ） 式中 Mj ＇ 靜力矩、為靜負(fù)載圖上的最大力矩。 繪制模板是，將 t從 0取到 4T。 求出電動(dòng)機(jī)機(jī)械常數(shù) T： T= MeSernGD37502 式中 GD2 傳動(dòng)系統(tǒng)總的飛輪力矩。 n0 同步轉(zhuǎn)速。 Ser電動(dòng)機(jī)滑差率。根據(jù)工廠的推薦數(shù)值取 Ser=。這樣要求在轉(zhuǎn)子線路上串入 一個(gè)電阻。 Me 電動(dòng)機(jī)的額定力矩。 Me =9550X730110 =（ N m） =（ kg m） ∴ T= 637 5 018 00 X XX =（ s） 作模板曲線： 因?。?t=0～ 4T 即： t=0～ =0～ （ s） 則： Md =Mjp ＇（ 1eTt? ） =（ 1e ? ） 將 Md 的值列表如下： Md = （ 1eTt? ） T= 從圖中選出 Max進(jìn)行過載校核。 從負(fù)荷圖上找出 Mmax =240（ kg m） Me ＇ = k Mmax = = Me =（ kg m） （ k過載系數(shù)） 因此過載校核通過。 電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校核 將計(jì)算結(jié)果代入公式： Mjun =T tM ii2? 則有： 第 20 頁 Mjun =6 =（ kg m） 而電動(dòng)機(jī)額定力矩 Me =（ kg m） 故 Mjun Me 所以發(fā)熱校核通過 通過過載校核和發(fā)熱校核可知：選用 JR1268型號(hào)繞線式異步電動(dòng)機(jī)滿足條件要求。 4 主要零部件的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)剪切機(jī)的公稱能力 Pmax 。按照確定曲軸的主要尺寸： d0 = P （ mm） （ ） P剪切機(jī)的公稱能力（ KN） p= 則： d0 = =（ mm） 有經(jīng)驗(yàn)公式得： dA =（ ～ ） d0 =（ ～ ） mm （ ） 取 dA =300mm 支承頸的長(zhǎng)度ι 0 為：ι 0 =（ ～ ） d0 （ ） =（ ～ ） mm 取ι 0 =380mm 曲柄頸的長(zhǎng)度ι a 為：ι a =（ ～ ） d0 =（ ～ ） mm 取ι a =258mm 這是因?yàn)檫@與兩支承 曲軸的設(shè)計(jì)公式不同根據(jù)工廠提供的數(shù) 據(jù)，故選取ι a =258mm軸頸與曲柄結(jié)合處軸肩： b=（ ～ ） d0 取 b=100mm 軸的強(qiáng)度校核 第 21 頁 由圖可知 sinγ =1320480= 則γ = 由前面第三章計(jì)算可知： 當(dāng)α =1080 時(shí)，有最大剪切力力矩 出現(xiàn)： Mj ＇ = m = β =arcsin（ Lr sinα） =arcsin（ 465290 sin1