【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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。剛性離合器 則 通過鍵連接把主動(dòng)部分和從動(dòng)部分連接起來。根據(jù)鍵類型的不同，可分為轉(zhuǎn)鍵式、滑銷式、滾柱式和牙嵌式等幾種，本次設(shè)計(jì)采用雙轉(zhuǎn)鍵式離合器。 離合器的結(jié) 構(gòu) 轉(zhuǎn)鍵式 離合器的一般結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 離合器操縱機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)鍵離合器工作部分的構(gòu)成關(guān)系如圖 所示 ， 中套 2 裝在大齒輪內(nèi)孔中部，用平鍵與大齒輪連接，跟隨大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)套 6 和外套 5 分別用平鍵與曲軸 4 連接。內(nèi)、外套的內(nèi)孔上各加工出兩個(gè)槽，而曲軸的右端加工出兩個(gè)半月形的槽，兩者組成兩個(gè)圓孔，主鍵和副鍵便裝在這兩個(gè)圓孔中，并可在圓孔中轉(zhuǎn)動(dòng)。 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 。 如圖 所示。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)。操縱機(jī)構(gòu)上有復(fù)位彈簧，可以使離合器復(fù)位，這樣大齒輪就繞套筒轉(zhuǎn)動(dòng) (從動(dòng)軸就停轉(zhuǎn)動(dòng) )，完成一個(gè)工作循環(huán)。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 12 制動(dòng)器的選擇 制動(dòng)器都是通過摩擦作用來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的，常用的制動(dòng)器 可以分為 圓盤式制動(dòng)器、帶式制動(dòng)器和閘瓦式制動(dòng)器三種。本次設(shè)計(jì)采用 的就是 帶式制動(dòng)器，常用 的有偏心帶式制動(dòng)器、凸輪帶式制動(dòng)器和氣動(dòng)帶式制動(dòng)器。 本次設(shè)計(jì)采用凸輪帶式制動(dòng)器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 所示，其中制動(dòng)彈簧 5 是用來控制制動(dòng)帶 6 的張緊，而凸輪 l、杠桿 4 和滾輪用來控制其松開的，因此，在非制動(dòng)行程時(shí)，剪板機(jī)的制動(dòng)帶是松開的，而且這樣能量損耗也會(huì)比較小。 1— 凸輪 2— 制動(dòng)輪 3— 滾輪 4— 杠桿 5— 制動(dòng)彈簧 6— 制動(dòng)帶 圖 凸輪帶 式制動(dòng)器 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 13 的選擇 剪板機(jī)的下刀片都具有四個(gè)刃。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。刀架沿弧線運(yùn)動(dòng)的剪板機(jī)上刀片只宜有兩個(gè)刃，而且必須將上刀片用螺釘或者墊片調(diào)整為一個(gè)空間曲面，因此上刀片的長(zhǎng)度盡可能增大以減少接縫數(shù)。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。 刀片頂面應(yīng)稍低于工作臺(tái)面，偏差為 。 國產(chǎn)剪板機(jī)刀片材料常用 6CrW2Si，（熱處理后硬度為 RC5860)。 T7A,9CrSi， Cr12P1，Cr12Mo 和 Cr6VP 也可作刀片的材料 。國外實(shí)驗(yàn)用硬質(zhì)合金 BK15或 BK20鑲在剪刀片上來提高兩次刃磨的間隔時(shí)間。 刀片的尺寸參閱下 表 表 刀片尺寸 被剪板厚 h（毫米） 刀片尺寸 T*H（毫米） 螺孔直徑 d（毫米） 1～ 20*60 13 4～ 16 25*80 17 20～ 25 32*120 22 32～ 40 45*150 33 刀片刃部應(yīng)經(jīng)常保持清潔，并應(yīng)涂上含有二硫化鉬或石墨的潤(rùn)滑脂。 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。工作時(shí) 就 是通過皮帶和帶輪之間的摩擦來完成動(dòng)力的傳遞。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。 帶傳動(dòng)中有中間撓性件，所以其具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1．在傳動(dòng)中存在沖擊載荷，帶傳動(dòng)能減弱沖擊； 2．運(yùn)行比較平穩(wěn)，且運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)沒有噪聲； 3．嚙合傳動(dòng)的制造和安裝是非常嚴(yán)格，而帶傳動(dòng)則沒那么嚴(yán)格； 4．帶傳動(dòng)可以滿足工作場(chǎng)合中需要較大的中心距的要求，即通過增加帶長(zhǎng)來調(diào)節(jié)適應(yīng)。 由于 V 帶套在帶輪上以后，帶與帶輪輪槽的工作面緊密貼合，在張緊力 相同和成本等條件下， V 帶傳動(dòng)的工作能力比其他帶傳動(dòng)要好。此外還具有傳動(dòng)比較大，傳動(dòng)平穩(wěn)，成本低等優(yōu)點(diǎn)，故在近代機(jī)械中應(yīng)用廣泛。由于本次設(shè)計(jì)中要求轉(zhuǎn)速高，為保證穩(wěn)定傳動(dòng)皮帶不打滑，故選用 V 帶傳動(dòng)。 確定計(jì)算功率 由于帶輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有較大的載荷變動(dòng)，還有每天的工作時(shí)間應(yīng)小于 10小時(shí)，查表取? ， 計(jì)算功率公式： ca AP K P?? (式 ) 其中 ? ， 3kwP? 3 kwc a AP K P? ? ? ? ? 式中： P —— 帶傳動(dòng)的額定功率 (kw) AK —— 工作情況系數(shù) 選擇 V帶的帶型 根據(jù) ? 和主動(dòng)帶輪 (小帶輪 )轉(zhuǎn)速 1 960r/minwnn?? ，查 表 選用 A型 V帶。 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。一般情況下，為避免應(yīng)力過大，應(yīng)保證 min()dd? 。 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。 3．計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 查表得 ,計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 2d 21ddd i d?? (式 ) 把 4i? 和 1 112mmdd ? 代入式 ()，得 2 448mmdd ? 。 按照表《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 88對(duì) V帶帶輪基準(zhǔn)直徑系列進(jìn)行圓整 ,圓整后取 2 448mmdd ? 。 確定 V帶的中心距和帶輪的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 可根據(jù)下面的公式求得中心距。 1 2 0 1 ( ) 2( )d d d dd d a d d? ? ? ? (式 ) 將 1 112mmdd ? ， 2 448mmdd ? 代入式 ()，可得： 03 9 2 m m 1 1 2 0 m ma?? 。 初定中心距為 0 550mma ? 。 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 ? 。 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版 表 2021mmdL ? 。 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 。 驗(yàn)算小帶輪上的包角 由于小帶輪上的包角總是小于大帶輪上的包角，還有小帶輪上的總摩擦力也總是小于大帶輪上的總摩擦力。因此，要發(fā)生打滑的話，那一定會(huì)發(fā)生在小帶輪?？紤]到帶 傳動(dòng)的工作能力，則應(yīng)滿足以下條件： 1 2 1 5 7 .31 8 0 ( ) 1 2 0dddd a? ?? ? ? ? ? ? (式 ) 把 535mma? ， 1 112mmdd ? ， 2 448mmdd ? 代入式 ()，得 1 144 120? ? ?? ? 確定帶的根數(shù) 1．計(jì)算單根 V帶的額定功率 為了使傳動(dòng)平穩(wěn)，各根 V帶受力大小要合適，為了減小帶的受力增加根數(shù)， 但根數(shù)也少于 10根。否則應(yīng)選擇其他帶型的帶傳動(dòng)。 由 1 112mmdd ? 和 1 960r/minn ? ，查 《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表 ，得 0 ? 。 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 ?? 。 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版 表 ，得 ? ? ，表 ? ，單根 V帶的額定功率 00()rLP P P K K?? ? ? ? ? (式 ) 把 0 ? ， 0 ?? ， ? ? ， ? 代入式 ()，得 ? 2．計(jì)算 V帶的根數(shù) carPz P? (式 ) 把 ? ， ? 代入式 ()，得 ? 取 V帶的根數(shù) 3z? 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用稿紙 17 計(jì)算單根 V帶的初拉力值的最 小值 根 V帶的初拉力的計(jì)算公式： 20 m i n ( 2 .5 )( ) 5 0 0 caKPF q vK z v????? (式 ) 式中： q —— V帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量。 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 。 計(jì)算壓軸力 為了設(shè)計(jì)帶輪軸的軸承 ,需要計(jì)算帶傳動(dòng)時(shí)軸上要承受的力 PF 。 102 sin 2PF zF ?? (式 ) 式中： 1? 為小帶輪的包角； z —— 帶的根數(shù)； 0F —— 單根 V帶預(yù)緊力。 1442 3 1 7 5 s in N = 9 9 9 N2PF ?? ? ? ? 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) V帶輪基準(zhǔn)直徑不同，考慮傳動(dòng)效率和成本等條件，應(yīng)選擇不同的結(jié)構(gòu)。當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑為 ? (其中 d為安裝帶輪的那根軸的直徑 )，可采用實(shí)心式；當(dāng) 300mmdd ? 時(shí)，可采用腹板式；當(dāng) 300mmdd ? ，同時(shí) 11300mmDd?? 時(shí)，可采用孔板式；當(dāng) 300mmd? 時(shí)，可采用輪輻式。 1．小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 帶輪形狀一般都比較復(fù)雜，而且造價(jià)成本較高，因此選用 HT 灰鑄鐵，因?yàn)樗T造比較容易，又能達(dá)到形狀要求， 還 可以減少加工成本 ； 灰鑄鐵的主要結(jié)構(gòu)成分是鐵與碳，碳含 比較 量高，相應(yīng)的干潤(rùn)滑性能也 非常 好， 而且 不容易與其他零件粘接；具有良好的摩擦性能，能減少其打滑 。 (1)材料： HT200。 (2)確定帶輪的形式。 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 ? ? ?。 300mmddd?? (式 ) 根據(jù)小帶輪直徑，選用腹板式帶輪。它的直徑為 1 112mmdd ? 。 (3)輪槽的尺寸見表 。 表 V 帶輪輪槽截面尺寸 項(xiàng)目 符號(hào) 結(jié)果 槽型 —— A 型 基準(zhǔn)寬度 (節(jié)寬 )(mm) pb 基準(zhǔn)線上槽深 (mm) minah 基準(zhǔn)線下槽深 (mm) minfh 槽間距 (mm) e ? 第一槽對(duì)稱面至端面的距離 (mm) f 9 輪槽角 ? —— 38 (4)確定小帶