【文章內(nèi)容簡介】 1 2 5 ???? ?? 計算剪刃的曲率半徑 ? i n400s i n 220 ??? ??? R （ 34） 計算得剪切角 ? ： 15212 21h1c o s ?? ?????????? ）（）（ ??? （ 35） ?? ? 1 0 5 n ?? 計算得剪切力 P ： NhP b540949 a 22????????）（）（ ??? 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 12 頁 電機的選擇 根據(jù)飛剪機工作制度的不同，采用不同的計算方法。本飛剪機因為每次剪切要求的加速時間非常短，特殊情況下只有 ，所以，剪切力對電動機的功率實際上沒有影響。所以可以利用等效力矩 rmsM 來計算電動機的功率。 由文獻 [6]得 電動機的傳動功率為： ??0 RKMN ? （ 34） 其中 : N—— 電動機功率， KW ? —— 傳動效率，一般取 ～?? K—— 考慮到被剪帶鋼與剪刃摩擦損失對電動機功率的影響，一般取 ～?K rmsM —— 等效力矩， N m ?max —— 最大剪切線速度， sm 等效力矩 rmsM 的計算： ??2mrm s MM ? (35) 其中： M—— 總的剪切靜力矩 )dc o ss in2(0 0 ???? ??? PM (36) ? —— 軸承處的摩擦系數(shù)，調(diào)心滾子軸承的摩擦因數(shù)為 ～ d—— 軸承處的樞軸直徑， mm， d=380mm m—— 剪刃刀片的 個數(shù)， m=4 ? —— 實際剪切作用角， ）（初?? sinarco s2? 0m ax2 tga rc os b R ?? ?初 , rad （ 37） maxb —— 廢邊最大寬度， mm80max ?b 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 13 頁 由設計參數(shù)得： ?? ?K ?? m=4 ?? d=240mm mm80max ?b 計算得初始角度 初? ： ?? ???? t a n2 080a rc os2 tgba rc os0m a xR ?? 初 （ 38） 計算得實際剪切作用角 ? ： r a d1 4 i n8 7 .9 1a r c o s2s i na r c o s2 ????? ??）（）（ 初?? （ 39） 計算得總剪切靜力矩 M ： MNPM???????????????3 6 4 8 6 6 o s 2 0s i n 6 . 0 4 0 9 4 )dc o ss i n2(）（???? 計算得等效力矩 rmsM ： MNMM r m s ??????? 1112652 ??? （ 310） 計算得電動機功率 N ： KWRKMN r m s 126 0m a x ??? ???? ?? （ 311） 瞬時最大功率： KWRKMN 0m a xm a x ??? ???? ?? 直流電動機具有以下優(yōu)點： 傳動比分級精細，選擇范圍廣，轉(zhuǎn)速型譜寬，范圍 i=2~28800。 直流電動機 結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，造型美觀，承受過載能力強。 能耗低，性能優(yōu)越，減速器效率高達百分之九十六，振動小，噪音低。 通用性強，是 用維護方便，維護成本低，特別是生產(chǎn)線，只需備用內(nèi)部幾個傳動件即可保證整線正常生產(chǎn)的維修保養(yǎng)。 采用新型密封裝置，保護性能好，對環(huán)境適應性強，可在有腐蝕、潮濕等惡劣環(huán)境中連續(xù)工作 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 14 頁 Z4 系列直流電動機可用直流電源供電，廣泛運用于各類機械的傳動源，轉(zhuǎn)動慣量小有較好的動態(tài)性能，能承受高負荷變化，適用于需平滑調(diào)速、效率高、自動穩(wěn)速、反應靈敏的控制系統(tǒng)。廣泛用于金屬切削機床，紡織、印刷、水泥、造紙和冶金工業(yè)等調(diào)速要求高的自動化傳動系統(tǒng)。 由計算出的電動機的額定功率確定電動機型號為 Z445042 型直流電 動機： 其基本參數(shù)如下： 額定電壓： 440v 額定功率： 500KW 額定轉(zhuǎn)速： 400r/min 轉(zhuǎn)動慣量： 174 2kgm? 電機質(zhì)量： 6700Kg 減速器的選擇 由電動機驅(qū)動，經(jīng)減速器帶動一側(cè)剪切機構(gòu)運動，電機功率 P=500KW，電動機轉(zhuǎn)速minr400?電n 剪切機構(gòu)轉(zhuǎn)速 : m i 0m a x ????? ???Rn 剪 公稱傳動比 i： nn ???剪電 因行星齒輪減速器的傳動效率可以很高，單級大 %99%96 ～ ；傳動比范圍廣；傳動功率從 12W～ 50000kW；承載能力大；工作平穩(wěn)；體積和重量比普通齒輪、蝸桿減速器小得多。結(jié)構(gòu)較復雜，制造精度要求較高，主要用于要求結(jié)構(gòu)緊湊的動力傳動中。本減速器要連接在可移動的底座上，所以體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊滿足了碎邊剪的結(jié)構(gòu)要求。 尖峰載荷 KWPMAX 1750? ,軸伸受純轉(zhuǎn)矩，每天 24h 運轉(zhuǎn)，每小時載荷率按 60%計算，最高環(huán)境溫度按 ℃30t? ,大空間安裝，油池甩油潤滑，底座式安裝。 （ 1） 按機械強度公稱功率 1P 初選 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 15 頁 由文獻 [2]，表 1528 得 ?AK 由文獻 [2]表 15213 得碎邊剪是強沖擊載荷，每天 24 小時運轉(zhuǎn)再加大 10%）查表 1529 得 ?AS,載荷功率 KWP 5002 ?計算，則 KWSKPP AA 1 6 5 0 02m2 ????? （ 312） 查表 15286 ，按轉(zhuǎn)速 minr4001 ?n， i=，插值法求得 KWP 17291 ?初選 （ 2） 校核熱功率 1GP 按環(huán)境溫度 t=30℃，由文獻 [2]表 15210得 1?f，按小時載荷率 20%，查表15211 得 2 ?f，按 172950012 ??PP,查表 15212 得 3?f則 KWfffPP t ?????? (313) 查表 15283 的 得 KWPKWPtG 21 ???， 1GP 通過。 （ 3） 校核尖峰載荷 KWPKWN 1 1 21 7 2 7 5 0 1m a x ????? 工作狀態(tài)的熱功率小于減速平衡功率，因此不需要增加冷卻措施。所以選減速器， i= 是合適的。 傳動系統(tǒng)的設計 傳動系統(tǒng)齒輪軸的設計 估算軸的直徑： 按扭轉(zhuǎn)強度計算（因為數(shù)值上 P=(KW)n=(r/min)） 30m in nd PA? (314) 總額 ?PP? 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 16 頁 ???? 軸承減速器聯(lián)軸器總 ??? 0A 與軸的材料有關的許用扭剪應力系數(shù)，由文獻 [2]表 51 選取，初取 0A =97 ??聯(lián)軸器 ， ??減速器 ， ??軸承 33m i nd ??????? PA 所以初選 d=220mm，材料為 35CrMo 調(diào)質(zhì)處理 軸初步計劃設計為齒輪與軸加工為一體的形 式，應結(jié)構(gòu)要求自左端依次需要裝配一個刀盤，一個軸承支承，齒輪，一個軸承支承，一個鍵槽用于連接減速器。設計齒輪軸如圖 31 圖 31上右齒輪軸 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 17 頁 傳動系統(tǒng)齒輪軸校核 ： 圖 32上右齒輪軸力學分析簡圖 圖 33上右齒輪軸力學簡圖 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 18 頁 圖 34剪切力的分解圖 圖中各個力的計算 : d2TFt ? （ 315） ??? c o sta nta n nttt FFF r ?? （ 316） ?tanta FF ? （ 317） T單軸剪切轉(zhuǎn)矩， T=M/2 ? —— 螺旋角 t? —— 端面壓力角 n? —— 法面壓力角， tan n? =tan t? cos? ； ??? 509? ， ??20n? ，螺旋方向：右 MNMT ???? d= ?cosr PP? （ 318） ?sint PP? （ 319） 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 19 頁 經(jīng)計算得： KNdTF t ???? KN FFF ntr c os a ost a nt a n tt? ???? ??? 8 7 . 8 6 K Nt a n 9 . 8 0 6t a n ???? ?ta FF KNPP o s585183c o sr ???? ?? KNPP i n5 8 5 1 8 3s i nt ????? ? 計算兩端約束的約束力 ： 圖 35 垂直面 N 圖中約束力： 0???? NrNr FFFP 右左 （ 320） 2dFM aa ?