【正文】 （510） 式中 ——許用彎曲應(yīng)力；——許用剪切力；——安全系數(shù)； ——材料的屈服極限。如果考慮曲軸變形如圖52a，由于彎曲變形，曲柄頸中部的變形大于兩邊的變形，連桿給予曲柄頸的作用力為一個(gè)兩端大中間小的非均布載荷如圖52c，此時(shí)，可近似認(rèn)為在曲柄頸上作用著兩個(gè)集中力如圖53所示，作用在距離曲柄臂2r處，r為圓弧半徑，考慮到軸瓦的磨損，曲柄軸簡(jiǎn)支梁的支點(diǎn)也是在距離曲柄臂2r處，這種計(jì)算簡(jiǎn)圖屬于純彎曲性質(zhì)。圖 52 曲軸變形及載荷分布圖根據(jù)圖53，危險(xiǎn)斷面CC處的彎矩: （511）式中 ——最大剪切力； ——曲柄兩臂外側(cè)面間的距離； ——曲柄頸長(zhǎng)度。圖 53 曲軸變形后的計(jì)算簡(jiǎn)圖CC斷面的彎曲應(yīng)力為： （512） 利用公式（512）計(jì)算得： CC斷面的扭矩可按最大靜力矩的一半計(jì)算，則CC斷面的剪切應(yīng)力為： （513） 所以，所選曲軸的材料和結(jié)構(gòu)尺寸滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。連桿是剪切機(jī)構(gòu)中承受全部工作負(fù)荷的一個(gè)零件，它將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)樯霞羧?滑塊)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，是剪切機(jī)的一個(gè)重要零件。它的基本結(jié)構(gòu)形式可分為兩大類，一是連桿長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的，二是連桿長(zhǎng)度不可調(diào)節(jié)的。曲軸活連桿式剪斷機(jī)的連桿通常設(shè)計(jì)成不可調(diào)節(jié)的。連桿比是決定連桿長(zhǎng)度的主要參數(shù)，當(dāng)?shù)镀谐滔嗤?，而連桿比不同時(shí)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力情況就不同，連桿比（）小的剪切機(jī)，設(shè)備高度低、剛性好，但曲柄軸扭矩大，刀臺(tái)的側(cè)向推力大，影響軋件的剪切質(zhì)量。由于是小型剪切，選，此時(shí)L=945mm，r=105mm，連桿式剪切機(jī)中承受全部工作負(fù)荷的重要部件，通常用ZG35制成，新牌號(hào)為ZG270500。極限強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度。 （514）圖 54 連桿簡(jiǎn)圖又因?yàn)?，太小，可略。所以，連桿橫截面積： （515）直徑： （516）取d=77mm。連桿強(qiáng)度校核：考慮摩擦的影響，連桿作用力將切于大小端頭的摩擦圓。此時(shí)，連桿本體亦產(chǎn)生相應(yīng)附加彎曲應(yīng)力。據(jù)某些剪切機(jī)測(cè)定數(shù)據(jù)，當(dāng)時(shí)，附加彎曲應(yīng)力的40%。在此，取。 （517）計(jì)算得：，所以該材料的強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。選擇對(duì)開式徑向滑動(dòng)軸承，已知，軸頸直徑d=175mm，轉(zhuǎn)速n=20r/min。低速重載的軸承，為提高軸承整體剛性，寬經(jīng)比取為1，即。計(jì)算軸頸圓周速度： （518） 軸承工作壓力： （519） 計(jì)算軸承的值： （520） 在保證，條件下，選定軸承材料ZcuPd30。初步估算潤(rùn)滑油動(dòng)力粘度由式 （521）去潤(rùn)滑油密度，相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)粘度有式（522）， （522）選平均油溫t=50176。，選定粘度等級(jí)為150的潤(rùn)滑油的運(yùn)動(dòng)粘度：，算出潤(rùn)滑油在50℃的動(dòng)力粘度 （523） 計(jì)算相對(duì)間隙： （524）計(jì)算直徑間隙： （525）國(guó)標(biāo)GB/T 18011999選配合，查得軸承孔尺寸公差為，軸頸尺寸公差為。最大、最小間隙 ： （526） （527）因?yàn)樵诤椭g，故所選配合合理。軸承的厚度： （528）故選擇滑動(dòng)軸承厚度18mm。剪切機(jī)工作時(shí)，上刀架的升降、曲軸的旋轉(zhuǎn)與連桿的推進(jìn)必須步調(diào)一致。為此，采用一只配氣閥同時(shí)控制兩只氣缸的方法，如圖55所示。在壓縮空氣壓力相等的情況下，氣缸2使上刀架下降，同時(shí)氣缸1能較快地推進(jìn)連桿立刻進(jìn)行剪切；又當(dāng)上刀架抬起時(shí)，連桿早已退出。所以采用這種氣閥操縱系統(tǒng)，上刀架的升降與連桿的推進(jìn)可保證步調(diào)一致，工作既可靠，又能提高實(shí)際剪切速度。曲軸活連桿剪切機(jī)剪切工作狀態(tài)和剪切結(jié)束時(shí)的氣閥操縱系統(tǒng)工作情況如圖55和圖56所示。圖 55 剪切時(shí)氣閥工作圖圖 56 剪切結(jié)束時(shí)氣閥工作圖剪體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，最大的剪切力受工作液體壓力限制，且要能夠保證不致過載和損壞。剪切運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)，為使機(jī)構(gòu)具有所要求的精確運(yùn)動(dòng)，需要依靠上下刀臺(tái)的平穩(wěn)和附加的約束來獲得，這均需由氣系統(tǒng)來控制。上刀架和小氣缸的工作過程對(duì)照關(guān)系如表51表 51 上刀架和小氣缸的工作過程對(duì)照關(guān)系狀態(tài)Ⅰ狀態(tài)Ⅱ狀態(tài)Ⅲ上刀架↑↓↓小氣缸←←→3)剪切運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)，為使機(jī)構(gòu)具有所要求的精確運(yùn)動(dòng)，需要依靠上下刀臺(tái)的平穩(wěn)和附加的約束來獲得，這均需由氣系統(tǒng)來控制。圖 57 配氣閥由于剪切機(jī)在剪切時(shí)有一定的振動(dòng)沖擊，螺絲聯(lián)結(jié)處易產(chǎn)生松動(dòng)，磨損處間隙易變大，使設(shè)備不能穩(wěn)定地運(yùn)行。特別是高溫作業(yè)區(qū)潤(rùn)滑容易失去潤(rùn)滑性能，加速設(shè)備的磨損等。因此對(duì)剪切機(jī)需要進(jìn)行定期的設(shè)備檢查工作。由于該剪切機(jī)的潤(rùn)滑點(diǎn)較少，不需要經(jīng)常潤(rùn)滑，故采用手動(dòng)甘油集中潤(rùn)滑。整個(gè)潤(rùn)滑系統(tǒng)分為甘油潤(rùn)滑和稀油潤(rùn)滑。除了齒輪傳動(dòng)是用稀油潤(rùn)滑外，其余均采用甘油潤(rùn)滑。選取GYH8型凸緣聯(lián)軸器表 52 GYH8型凸緣聯(lián)軸器部分參數(shù)公稱轉(zhuǎn)矩()許用轉(zhuǎn)速()質(zhì)量Kg31504800主動(dòng)端Y型軸孔，A型鍵槽，d=80mm,L=172mm從動(dòng)端J型軸孔，A型鍵槽，d=80mm,L=132mm經(jīng)過10多周，solidworks三維圖繪圖完成，主要視圖及部份局部視圖如圖5圖59和圖510所示。圖 58 三維視圖圖 59 氣缸及杠桿部分圖 510 平衡緩沖機(jī)構(gòu)二維視圖主要如圖510和圖511所示。圖 511 剪切機(jī)正視圖圖 512 剪切機(jī)側(cè)視圖結(jié)論在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，發(fā)展的需要迫使著各個(gè)公司必須朝著高的生產(chǎn)效率改進(jìn)，生產(chǎn)效率的高低決定了公司的命運(yùn)。經(jīng)過這幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，能感受到機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)生產(chǎn)效率的影響。曲軸活連桿式剪切機(jī)是本文對(duì)鋼坯沖剪機(jī)的歸納總結(jié)，主要工作如下：首先，本文確定了鋼坯沖剪機(jī)工作的原理，采用氣缸和電機(jī)以及相應(yīng)的傳動(dòng)裝置來滿足本課題的技術(shù)要求。確定鋼坯沖剪機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行了初步尺寸確定。其次，根據(jù)總體方案，以及工料尺寸，相應(yīng)的逐步深化剪切機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行強(qiáng)度校核。最后，完成整機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)后，基于Solidworks三維軟件，對(duì)剪切機(jī)的各零部件進(jìn)行三維建模，整體裝配建模，確保了其實(shí)現(xiàn)的可能性與設(shè)計(jì)正確性，并與最終生產(chǎn)裝配完成后進(jìn)行對(duì)比總結(jié)。致謝在我畢設(shè)期間，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師，對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)全程進(jìn)行了耐心的督促和指導(dǎo)，細(xì)心的檢查和更改。老師能設(shè)身處地為學(xué)生著想，盡全力為學(xué)生提供學(xué)習(xí)方便，以及認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的工作態(tài)度深深感染著我們。為我們今后的工作學(xué)習(xí)樹立了很好的學(xué)習(xí)榜樣。特別在我論文撰寫以及修改期間耐心地給我建議，使我受益匪淺。非常感謝！感謝幾位老師在開題答辯與階段檢查中對(duì)我提出的建設(shè)性的建議和指導(dǎo)，引導(dǎo)我發(fā)現(xiàn)了自己設(shè)計(jì)所存在的問題并找到合適的解決方案，使我的論文答辯能順利進(jìn)行和開展，在此謹(jǐn)向他們致以最誠摯的謝意和最真誠的問候！感謝輕工學(xué)院的各位老師給我的諄諄教誨，使我學(xué)會(huì)了如何求知，如何做人，在此表示感謝！參考文獻(xiàn)[1] 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