【導(dǎo)讀】中厚板被廣泛應(yīng)用在建筑工程、機(jī)械制造、容器制造、造船、橋梁建造等方面。厚板生產(chǎn)線包括鋼坯的軋制，板帶的運輸，板帶的切頭尾。邊的處理，將圓盤剪切下的廢邊剪斷從而提高生產(chǎn)速度和質(zhì)量。對中厚板生產(chǎn)很重要，碎邊剪中的剪切機(jī)構(gòu)直接決定了碎邊剪的剪切能力和剪切質(zhì)量。本課題以中厚鋼板碎邊剪為設(shè)計對象，設(shè)計完成碎邊剪的剪切機(jī)構(gòu)。軸承等零件進(jìn)行了校核。

　　

【正文】 1 ?? ??? 839? 旋向：上右齒輪右旋，下右齒輪左旋。 上右齒輪軸齒面強(qiáng)度及齒根強(qiáng)度校核 疲勞強(qiáng)度校核 根據(jù)參考文獻(xiàn) [2]得計算彎曲疲勞強(qiáng)度公式： ? ?FSFFF YYYYTK ?? ?? ?? ?? 213nd2aa1zm c os2 其中 ? ?F? 許用齒根彎曲疲勞強(qiáng)度， ? ? SFF lim?? ? ， limF? 齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限，查圖1024（ e） [2]得 pa780lim MF ?? ，取安全系數(shù) ?S ,? ? MPSFF ??? ?? FK 載荷系數(shù)，取 ?FK 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 29 頁 2T 齒輪轉(zhuǎn)矩， MNMT ???? 198959239791822 aFY 斜齒輪齒形系數(shù)，按照當(dāng)量齒輪的齒數(shù) o s/43c o szz 33v ???? ? 查圖 1017[2]取得 ?FY aSY 應(yīng)力修正系數(shù)，按照當(dāng)量齒輪的齒數(shù)由圖 1018[2]查取得 ?SY ?Y 彎曲疲勞強(qiáng)度計算的重合度系數(shù)： v?? ???Y v?? 當(dāng)量齒輪重合度， b??? ?? 2v cos/? .?? 端面重合度， b? 基圓柱螺旋角，1 6 2 o sta nta n tb ?? ??? ， ?? ? ? ?? ?)tan( t a ntantanz t22t1at1 ????? ? ???? atz ? ?)c o s2/(c o sa r c o s 11a t 21at ???? ??? zz t 其中： t? 端面壓力角， o s/20t a nc o s/t a nt a n nt ????? ??? ，??? 2 7 6 9 nart? 經(jīng)計算得： ? ? ? ??? ?????? c os )2(43c os 20 .274 /43a rc os)c os2/(c osa rc os 11a t 21at ???? zz t ? ?? ?/t a n 2 0 . 2 7 /)tan( t a ntantanz t22t1at1???????????????? ?）（atz o s/ o s/ 22v ???? b??? ?? v ????? ?? ?Y ?Y 彎曲疲勞強(qiáng)度計算的螺旋角系數(shù)： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 30 頁 ??? 1201 ????Y 其中 ?? 軸向重合度， ）（ nm/bsin ???? ? ， 455b? mm， b齒寬。 )18/( i n455m/b s i n n ???? ???? ? ）（ ??????? ?? ??Y d? 寬度系數(shù)， 5 7 9 4 8 5/4 5 5/b 1d ??? d? 綜合上述計算結(jié)果得： ? ? o 9 8 9 5 zmc o s2F232213nd2aa1MPMPYYYYTK SFFF??????????????????? ?? ? 安全。 參考文獻(xiàn) [2] 斜齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件計算公式： ? ?HEHHH ZZZZd TK ????? ?? ???? 12 31d1 其中： ? ?H? 許用接觸疲勞強(qiáng)度，由圖 1025d[2]查的齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為MPaH 950lim ?? 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為： 7102 9 0 0 0 ??????? hn jLN 查圖 1023[2]得接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK 。 取失效概率為 %1 、安全系數(shù) S=1，由式 1014[2]得 ? ? MP aSK HHNH ???? ?? 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 31 頁 HK 接觸疲勞強(qiáng)度計算的載荷系數(shù)，取 ?HK ? 傳動比， 1?? HZ 區(qū)域系數(shù)，可查圖 1020[2]，圖中曲線上的數(shù)據(jù)是? ? ? ? ? ? )4343/(4 2 7 1 2 7 1 ?????? zzxx ， ??? 509? ，查的 ?HZ EZ 彈 性影響系數(shù)，?????? ???????? ?????????? ??222121 111EEZ E ???, 21aMP ，查表 105[2]查得 MPZ E ? ?Z 接觸疲勞強(qiáng)度計算的重合度系數(shù)，計算公式： ? ? ?????????? ）（????? ????Z ?Z 接觸疲勞強(qiáng)度計算的螺旋角系數(shù)，按下式計算： 9 9 2 o sc o s ??? ??Z 由以上結(jié)果得： ? ?HEHHHM P aZZZZdTK????? ??????????????????111123331d1 ? 安全。 上右齒輪軸軸承的選擇和壽命計算 由上右齒輪軸的力學(xué)簡圖求得約束力過大，初步選著 配置方案為滾動軸承，因靠近剪刃端承受較大的徑向力，所以初定調(diào)心滾子軸承，軸承內(nèi)孔設(shè)計為圓柱孔，后置代號C的調(diào)心滾子軸承有兩列滾子，內(nèi)圈無擋邊，有中擋圈并帶有兩個沖壓保持架。中擋圈 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 32 頁 由內(nèi)圈滾動引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)。滾子和滾道經(jīng)過優(yōu)化加工，可減少摩擦發(fā)熱，有較高的承載能力。遠(yuǎn)離剪刃端承受較大軸向力和徑向力，初選兩個單列圓錐滾子軸承組合配置。 右側(cè)支點雙向固定，左側(cè)支點游動支承。 （ 1）調(diào)心滾子軸承型號的選擇 左側(cè)軸承只承受徑向力 KNFFF NH 2222r ????? 左左左 初步計算當(dāng)量動載荷 P: 左rdf YFP? 查表 136[2]， ～? ，取 ? 。 查表 135[2]， X=1， Y= KNFP 0 3 rd ???? 左 按照公式 136[2]，求軸承應(yīng)有的基本額定動 載荷值（預(yù)計壽命 20210h，滾子軸承 310?? ） KNLPC h n60 310 66 ?????? ? 按照軸承樣本查得 C=4360KN 的 24076CC/W33 軸承。此軸承的基本額定靜載荷 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 33 頁 KNC 82100 ? 。驗算如下： ?求得當(dāng)量動載荷 P。 KNFP rd ???? ?驗算 24076CC/W33 的壽命，根據(jù)式 135[2] h2 0 0 0 6 6 5 15 5 0 3 24 3 6 10n6010 31066h ????????????????? hPCL? ? 設(shè)計安全。 （ 2）圓錐滾子軸承型號的選擇與校核 右側(cè)軸承承受軸向力 KNFF ??右 右側(cè)軸承承受徑向力 KNFFF NH 2222r ????? 右右右 求比值： 37 ra ??右右FF 查表 135[2]和機(jī)械設(shè)計手冊參考 e=，故此時 era ?右右FF 。 初步計算當(dāng)量動載荷 P,根據(jù)式（ 138a） )( ard YFXFfP ?? 查表 136[2]， ～? ，取 ? 查表 135[2]和機(jī)械設(shè)計手冊得 X= Y= 則 KNYFXFfP ard )( ???????? ）（ 按照式 136[2]，求軸承應(yīng)有的基本額定動載荷值（預(yù)計壽命 20210h，滾子軸承 310?? ） KNLPC h n60 310 66 ?????? ? 按照軸承樣本查的軸承 32048 X 的 C=710KN，按 最初的配置方案，配置兩個圓錐滾子軸承基本額定動載荷擴(kuò)大為 C=1420KN。此軸承的基本額定靜載荷 KNC 28400 ? ，驗算 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 34 頁 如下： 驗算 32048 X2 的壽命，根據(jù)式 135[2] h2 0 0 0 2 9 4 67 2 1 11 4 2 10n6010 31066h ????????????????? hPCL? 即高于預(yù)期計算壽命。 上右齒輪軸鍵的選擇與校核 上右齒輪軸連接減速器端鍵只需實現(xiàn)零件的周向固定、傳遞轉(zhuǎn)矩，端鍵的裝配要求是對中性好，方便裝拆。對軸向固定要求不高，初步設(shè)計為 普通平鍵 A型，該型的鍵應(yīng)用最廣，用于高精度，高速或承受變載、沖擊的場合。 平鍵連接傳遞轉(zhuǎn)矩的時候主要失效形式是工作面被壓潰，所以，通常只按工作面上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核計算： ? ?phldT ?? ?? 4000p 其中； T 傳遞的轉(zhuǎn)矩， MNnPT ????? h鍵的高度， mm l鍵的工作長度， mm，圓頭平鍵 l=Lb， L鍵的公稱長度， mm： b鍵的寬度， mm d軸的直徑， mm ? ?p? 鍵，軸，輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力， MPa，查表 62[2] 軸的直徑 d=220mm，從 GB109679 得 hb? =50x28， l=270mm， ? ? a200p MP?? ? ?pMPhl d T ?? ???? ??? 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 35 頁 、可靠性及經(jīng)濟(jì)性分析 潤滑方式的選擇 齒輪潤滑方式的選擇 （ 1）本傳動系統(tǒng)是一對斜齒輪嚙合傳動，齒輪傳動的線速度：smDnV / ????? ?? 按機(jī)械設(shè)計手冊的潤滑方式選取得： 選擇油浴潤滑，因為油浴潤滑時，需要控制油面的高度，齒輪傳動要求齒輪浸入油中的深度最多不超過三倍的齒高，最少為齒高的一半，齒頂距油箱底部最少 50mm。浸油太深將使 油產(chǎn)生過大的攪動，造成油發(fā)熱、增大功率的損耗和傳動效率的降低，油發(fā)熱還會降低油的粘度影響潤滑油膜的形成從而加劇磨損及機(jī)件的熱變形。浸油深度不夠，則會造成潤滑不足并需要不斷加油。 （ 2） 潤滑油的選擇 根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊的推薦選擇潤滑油牌號為 LCKC（一等品），該潤滑油適合保持在正?；蛑械群愣ㄓ蜏睾椭剌d荷下運轉(zhuǎn)的齒輪。粘度等級按 GB/T31411994 選擇 320，運動粘度為 s/mm352288 2～ 軸承潤滑方式的選擇 潤滑對于滾動軸承具有重要意義 ，軸承中的潤滑劑不僅可以降低摩擦阻力，還可以起著散熱、減小接觸應(yīng)力、吸收振動、防止銹蝕的作用。 （ 1） 調(diào)心滾子軸承潤滑方式的選擇