【導(dǎo)讀】切質(zhì)量和剪切精度。試樣剪是剪切機(jī)的一種，一般有三部分組成：機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。次設(shè)計(jì)主要是機(jī)械系統(tǒng)，另外還有液壓部分的設(shè)計(jì)。通過給定的已知條件和參數(shù)，計(jì)算、此外本設(shè)計(jì)還簡單介紹了連鑄連軋技術(shù)的發(fā)展概況及其生產(chǎn)工藝。

　　

【正文】 為 ： mNTMM bVb ??????? 7456)(7371)( 2222 1 ? 軸的校核 按彎扭合成校核軸的強(qiáng)度 截面 B的當(dāng)量彎矩最大，故 B截面可能為最危險(xiǎn)截面，已知 mNMM Vbb ??? 7456 ，查 [6]表 12— 2 得： [ b1?? ]=60MPa 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 29 dMM bbb ?? ?? （ d：截面 B 處的直徑 d=56mm） ? ?bb M P amm 13 )56( 7456 ????? ?? 所以軸的強(qiáng)度滿足要求 。 按疲勞強(qiáng)度校核軸的安全系數(shù) 由彎矩圖可知，由于截面 B 的計(jì)算彎矩最大，所以有可能是危險(xiǎn)截面， A 截面由于有鍵槽的應(yīng)力集中，故也可能為危險(xiǎn)截面，而其他截面相對這兩個(gè)截面較為安全，因此該需要對這兩個(gè)截面進(jìn)行安全系數(shù)的校核。取許用安全系數(shù) [S]=，其校核計(jì)算如下： 截面 B 處疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核 抗彎截面系數(shù) 333 )56( mmmmd ????? 抗扭截面系數(shù) 333 5 1 2 3)56( mmmmdT ?????? 合成彎矩 mNM Vb ?? 7456 扭矩 T=1932 mN? 按對稱循環(huán) 變應(yīng)力計(jì)算 彎曲應(yīng)力幅 M P aM Vba 7 5 6 17 4 5 6 ??? ?? 彎曲平均應(yīng)力 0?m? 扭剪應(yīng)力幅 M P aTTa 19322 ???? ?? 扭剪平均應(yīng)力 MPaam ?? ?? 查 [6]表 12— 2 得：彎曲、剪切疲勞極限： M P aM P a 1 5 5,2 7 5 11 ?? ?? ?? 剪切、扭轉(zhuǎn)等效系數(shù)： ??? ， ??? 查 [6]表 12— 8 得：絕對尺寸系數(shù)： ??? ， ??? 查 [6]表 12— 9 得：表面質(zhì)量系數(shù)： ?? 查 [6]表 12— 6 得，有效應(yīng)力集中系數(shù)： ??K ， ??K 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 30 則受彎矩作用時(shí)的安全系數(shù) 2751 ???????? ?maKS ?????????? 受扭矩作用時(shí)的安全系數(shù) 1551 ???????? ?maKS ?????????? 安全系數(shù)： ][ 2222 SSSSSS B ??????? ?? ?? 所以此處的疲勞強(qiáng)度滿足要求。 經(jīng)校核其他截面處的疲勞強(qiáng)度也滿足要求。 軸承的選擇及校核 軸承的選擇 從設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)以及受力分析，使用和可靠性等方面來看，要求軸承也應(yīng)與之相匹配。由于軸承上主要承受徑向載荷，但也可能由于其它的原因引起附加的軸向載荷，且有可能出現(xiàn)偏移現(xiàn)象。所以該系統(tǒng)采用了調(diào)心滾子軸承，這樣便于軸承座的設(shè)計(jì)加工，保證了尺寸精度及整體結(jié)構(gòu)的對稱性，同時(shí)也減小了因軸的軸向竄動所造成的損壞。 查 [5]選取軸承， 運(yùn)輸輥上所選的軸承為： 調(diào)心滾子軸承：型號 23230 基本尺寸 D=100mm， d=55mm 基本額定動載荷 KNCr ? 深溝球軸承： 型號 6009 基本尺寸 D=75mm， d=45mm 基本額定動載荷 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 31 軸承的校核 當(dāng)軸承的工作溫度升高時(shí)，因金相組織、硬度和潤滑條件的變化，使軸承的基本額定動載荷 C 值降低，所以引進(jìn)溫度系數(shù) tf 對 C 進(jìn)行修正，根據(jù)工作條件，查 [6]表 15— 8取 tf = 軸承壽命： ?)(6010 6 PCfnL th ? 式中 P：當(dāng)量動載荷 ?：壽命指數(shù)，調(diào)心滾子軸承 310?? 則運(yùn)輸輥上軸承的壽命： B 處的軸承受力最大，當(dāng)量動載荷 KNP 3 7 7 22 ??? hL h 31000707371 10 3106??????? ??? 根據(jù) [6]表 12— 11 可知，軸承的壽命均能滿足要求。 聯(lián)軸器的選擇 試樣剪的作用是切板取樣，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要加制動器，故可選擇帶有制動輪的聯(lián)軸器使其與制動器配合使用。 由前面的計(jì)算結(jié)果及電機(jī)的尺寸和軸徑選擇聯(lián)軸器。根據(jù) [5]選用的聯(lián)軸器為： 主動端： J 型軸孔 C 型鍵槽 td =100mm L=212mm 從動端： J 型軸孔 C 型鍵槽 mmdt 110? L=167mm 選用 HLL 型帶制動輪的彈性柱銷聯(lián)軸器 允許的最大轉(zhuǎn)矩： mKNTn ?? ][ 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 32 允許的最大轉(zhuǎn)速： ? ? min/960rn ? 飛輪力矩： 22 156 mNGD ?? 質(zhì)量： m=156kg 工作的環(huán)境溫度： T= 20℃ ~+70℃ 兩軸中心線允許傾斜的角度： ??? 1176。 30′ 則 HLL 型聯(lián)軸器 8550 1416 711 0 21 210 0 —GBJBJB ?? 選擇制動器 制動器具有減速、停止和支持等功能，按工作狀態(tài)可 分為常閉式和常開式，常閉式是靠彈簧或重力使其經(jīng)常處于抱閘狀態(tài)，機(jī)械設(shè)備工作時(shí)松閘；常開式與其相反，制動器經(jīng)常處于松閘狀態(tài)，工作時(shí)需施加外力。為了減小制動力矩，縮小制動器的尺寸，常將制動器安裝在高速軸上。制動器按照結(jié)構(gòu)形式分為塊式制動器、帶式制動器、蹄式制動器；按照制動系統(tǒng)的驅(qū)動方式分為電磁鐵式制動器、液壓推動式制動器、液壓 — 電磁式制動器、盤式制動器。 根據(jù)工作的條件和各種制動器的特點(diǎn)以及技術(shù)參數(shù)，選用液壓電力塊式制動器。 液壓電力塊式制動器：結(jié)構(gòu)簡單、散熱好、瓦塊有充分的退距、間隙調(diào)整方便、制動力矩的大小與 轉(zhuǎn)向無關(guān)、制動輪軸不受彎矩，所以工作平穩(wěn)、使用壽命長、無噪聲?？捎糜诓僮黝l繁、快速啟動的場合，包角和制動力矩較小，能夠適應(yīng)高溫環(huán)境，介于以上特點(diǎn)，故適用于多種場合。 根據(jù) [5]選液壓電力塊式制動器 301/6305 ?ZY? 使用條件：周圍介質(zhì)溫度 T= 40℃ ~+50℃ 空氣濕度不大于 90% 用于三相交流電源 50Hz 380V 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 33 安裝海拔高度不超過 1000mm 技術(shù)性能：制動輪直徑 D=630mm 制動力矩 4500~7100N m 瓦塊退距 2mm 匹配推動器型號 Ed301/6 電機(jī)功率 550KW 每小時(shí)最大操作次數(shù) 2021 重量 191kg 工作原理：這種制動器主要由制動裝置、電動機(jī)、液壓泵、液壓缸四個(gè)部分組成。電動機(jī)帶動液壓泵使工作油液壓入活塞下部的工作腔。使得液壓缸上移。從而拉動瓦塊產(chǎn)生制動效果，電機(jī)斷電后，活塞靠制動器的彈性與推力桿和液壓缸的自身重力完成復(fù)位。 鍵的選擇與校核 鍵是連接兩個(gè)零件所用的連接件之一，是標(biāo)準(zhǔn)件，其種類也比較多。 鍵的類型 可根據(jù)使用的要求，工作的條件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選用合適的類型。 鍵的剖面尺寸通常根據(jù)軸的直徑已制定標(biāo)準(zhǔn)，鍵的長度按其輪轂的長度從標(biāo)準(zhǔn)中選取并按傳遞的轉(zhuǎn)矩對長度進(jìn)行驗(yàn)算。 運(yùn)輸輥軸與鏈輪相連接的鍵，根據(jù) [7]附表 7— 12 選用公稱尺寸 b h=16 10， L=50mm， GB1095— 79 普通 C型平鍵。 平鍵連接可能的失效形式有較弱零件工作面被壓潰（靜連接 ） 、磨損（動連接 ）、鍵的剪斷，對于實(shí)際采用的材料和標(biāo)準(zhǔn)的尺寸來說壓潰和磨損是主要的失效形式，所以通常只對鍵連接的擠壓強(qiáng)度或耐磨性計(jì)算。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 34 設(shè)工作壓力沿鍵的長度和高度分布 均勻，則強(qiáng)度條件為 ? ?PP dlkT ?? ?? 2 式中 T：為轉(zhuǎn)矩 d ：軸的直徑 l ：鍵的接觸長度 mmbLl 4216215021 ?????? k：鍵與輪轂的接觸長度 mmhk 5102121 ???? ??P? ：許用擠壓應(yīng)力 由 [6]表 10— 1 取 ? ?P? =100MPa 則 ? ?PP M P adl kT ?? ???? ???? 根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果可知，鍵的強(qiáng)度足夠 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 35