【正文】 4. 幾何尺寸計算 (1) 計算分度圓直徑 mZd ?? 11 （ ） 3151521 ??? mm 127522 ??? mZd mm （ ） (2) 計算中心距 ? ? 7 9 5221 ??? dda 。 大齒輪 齒數(shù)： 2 ????? ZiZ （ ） 取 852?Z 。 m ③ 選取齒寬系數(shù) d? ＝ 1； ④ 查取材料得彈性影響系數(shù) EZ = 21aMP ； ⑤ 按齒面硬度查得小齒輪得接觸疲勞強度極限 6001lim ?H? MPa；大齒輪的接觸疲勞強度極限 7002lim ?H? MPa； ⑥ 計算應力循環(huán)次數(shù)： 小齒輪的轉(zhuǎn)速 ： 18 202 15 001 ???? ii nn 總r/min （ ） 應力循環(huán)次數(shù)為： hLjnN ???? 11 60 （ ） ? ?1530082112260 ??????? ?? 8812 2 ????? iNN （ ） 遼寧科 技大學成人教育學院畢業(yè)設計（論文） 第 25 頁 查得接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK ， ?HNK ； ⑦ 計算接觸疲勞許用應力： 取失效概率為 %1 ，安全系數(shù) S =1,則 ? ?1H? ＝ 5 6 41 6 0 i m1 ????SK HHN ? MPa （ ） ? ?2H? ＝ 6791 i m2 ????SK HHN ? MPa （ ） (2) 計算 ① 試算小齒輪分度圓直徑 td1 ，代入 ? ?H? 中較小的值 3 211 )][( HEdtt ZiiTKd ?? ?????? （ ） 1869 32 ?????????????mm ② 計算圓周速度 v 100060 11? ??? ndv t? （ ） 0 0 060 1 2 21 8 6 ?? ??? m/s 計算齒寬 b 18691 ??? td db ? mm （ ） 計算齒寬與齒高之比 hb （ ） 模數(shù) tm ＝ ??Zd t （ ） 齒高 遼寧科 技大學成人教育學院畢業(yè)設計（論文） 第 26 頁 h ＝ tm = （ ） ??hb 計算載荷系數(shù) 根據(jù)圓周速度 ?v m/s、 8 級精度，查表得動載系數(shù) ?vK ； 直齒輪，假設 bFK tA? ，查表得： , ?? FaH KK ? ； 使用系數(shù)取為 AK =1； 8 級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時， ? ? bK ddH 322 ?????? ??? （ ） 代入數(shù)據(jù)，算得 ?HK = 由 hb ＝ 、 ?HK ＝ ， 查圖表，得 ?FK =,故載荷系數(shù)： ?? HHVA KKKKK ???? （ ） ????? ③ 按實際的載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑，得： 311 tt KKdd ?? （ ） 1 9 6 1 8 8 6 9 3 ??? mm 計算模數(shù) 11Zdm? （ ） ?? mm 3. 按齒根彎曲強度設計 彎曲強度的設計公式為 : ? ?3 2112 ???????? ??? ???FSaFadYYZ TKm ?? （ ） 遼寧科 技大學成人教育學院畢業(yè)設計（論文） 第 27 頁 (1) 確定公式內(nèi)得各計算數(shù)值 ① 查圖表得小齒輪得彎曲疲勞強度極限 5001 ?FE? MPa；大齒輪的彎曲疲勞極限4002 ?FE? MPa； ② 查圖表得彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK , ?FNK ； ③ 計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S =,則： ? ? 3 0 5 0 1 ????? SK FEFNF ??MPa （ ） ? ?aFEFNF SK 222 ?? ?? = ?? MPa （ ） ④ 計算載荷系數(shù) K 5 4 5 ????????? ?? FFVA KKKKK （ ） 查取齒形系數(shù)， ?FaY ， ?FaY ⑤ 查取正應力校正系數(shù)， ?SaY , ?SaY ⑥ 計算大小齒輪的 ? ?FSaFa YY?? 并加以比較 ? ? 01 30 0 11 ????F SaFa YY ? （ ） ? ? 01 1 77 22 ????F SaFa YY ? （ ） 大齒輪的數(shù)值大。 遼寧科 技大學成人教育學院畢業(yè)設計（論文） 第 24 頁 2. 按齒面接觸強度設計 先進行試算： td1 ??3 21 )][(1HEdt ZiiTK ?? ???? （ ） (1) 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 ① 試選載荷系數(shù) tK ＝ ； ② 計算小齒輪轉(zhuǎn)矩 1T ： 1T ＝聯(lián)軸器齒 ?? ?cT （ ） 其中： ?cT KN選擇小齒輪材料為 Cr40 （調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS ；大齒輪材料為ZG340640（調(diào)質(zhì) ），硬度為 240HBS ，二者材料硬度差為 40HBS 。 齒輪強度的校核 齒輪系統(tǒng)的設計計算如下： 1. 選定齒輪類型，精度登記，材料及齒數(shù)。 m 選用的 YLD16 型凸緣聯(lián)軸器，額定轉(zhuǎn)矩為 10 KN m 由于本設計屬于壓力機，轉(zhuǎn)矩變化較大并有強烈的沖擊載荷，所以使用 ?AK 并按下式計算轉(zhuǎn)矩： TKT Aca? （ ） ?? KN 遼寧科 技大學成人教育學院畢業(yè)設計（論文） 第 23 頁 4 主要零件的強度校核 聯(lián)軸器的計算 聯(lián)軸器的類型的選擇 由于需要傳遞較大的轉(zhuǎn)矩且轉(zhuǎn)速較慢，所以本次設計采用 YLD16 型凸緣聯(lián)軸器。 上刀臺平衡機構 上刀臺的平衡裝置采用了三點平衡，傳動側(cè)有一個平衡油缸，操作側(cè)有兩個平衡油缸。該裝置操作簡便，維修容易。用壓縮空氣作為介質(zhì)。另外增加壓板后大大減少了側(cè)向推力 T，從而減少了滑板的磨損，減輕了設備的維修工作量，提高了設備的作業(yè)率。鎖緊螺栓可使鎖緊塊壓緊調(diào)節(jié)螺栓，達到防松的目的。 為了 防止裝模高度在剪切過程中由于沖擊載荷自動改變，所以在機構中設有鎖緊裝置，由鎖緊塊和鎖緊螺栓組成。調(diào)節(jié)螺栓下部的球 頭與滑塊相聯(lián)接，連桿體上部的軸瓦與曲軸聯(lián)接。 剪切機的連桿要裝在偏心軸上，由于 曲軸 軸徑的變化使得連桿不是一個整體，而是由連桿體和調(diào)節(jié)螺栓組成的。 在連桿機構中，當原動件的運動規(guī)律不變時，可用改變各構件的相對長度來使從動件得到不同的運動規(guī)律。 曲柄連桿機構具有以下一些傳動特點： 連桿機構中的運動副一般為低副。為了延長曲軸壽命，在各軸頸特別是圓角處，最好用磙子碾壓強度。 對于大型曲軸，有時在 支撐頸和曲柄頸 的 中心處鉆深孔，以改善淬透性，提高機械性能。對于中大型壓力機的曲軸則用合金鋼鍛制。曲軸為壓力機的重要零件，受力復雜，故制造條件要求較高，一般用 45鋼鍛造而成。 曲軸 曲軸通過連桿可以將旋轉(zhuǎn)運動改變?yōu)橥鶑椭本€運動或作相反的運動變換。其中電磁操縱的多盤摩擦離合器可實現(xiàn)遠距離操縱，動作迅速，沒有不平衡的軸向力，因而在數(shù)控機床等機械中獲得了廣泛的應用。根 據(jù)是否進入油中把摩擦離合器分為 干式與油式兩種。其缺點為外廓尺寸較大；在接合、分離過程中要產(chǎn)生滑動摩擦，故發(fā)熱量較大，磨損也較大。內(nèi)摩擦盤也可以作成碟形，當承壓時，可被壓平而與外盤貼緊；松脫時，由于內(nèi)盤的彈力作用可以迅速與外盤脫離。另外在套筒上開有三個縱向槽，其中安置可繞銷軸轉(zhuǎn)動的曲臂壓桿；當滑環(huán)向左移動時，曲臂壓桿通過壓板將所有內(nèi) 、外摩擦盤緊壓在調(diào)節(jié)螺母上，離合器即進入接合狀態(tài)。 圓盤摩擦離合器：圓盤摩擦離合器是 在主動摩擦盤轉(zhuǎn)動時，由主、從動盤的接觸面遼寧科 技大學成人教育學院畢業(yè)設計（論文） 第 21 頁 間產(chǎn)生的摩擦力矩來傳遞力矩的，有單盤式和多盤式兩種。牙嵌離合器一般用于轉(zhuǎn)矩不大，低速接合處。其中一個半離合器固定在主動軸上；另一個半離合器用導鍵或花鍵與從動軸聯(lián)接，并可由操縱機構使其作軸向移動，以實現(xiàn)離合器的分離與接合。離合器的類型很多，常用的可分為 牙嵌式和摩擦式兩大類。 離合器 離合器在機器運轉(zhuǎn)中可將傳動系統(tǒng)隨時分離或接合。 但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高，價格較貴，且不宜用于傳動距離過大的場合。 傳動比穩(wěn)定 傳動比穩(wěn)定往往是對傳動性能的基本要求。 結(jié)構緊湊 在同樣的使用條件下，齒輪傳動所需的空間尺寸一般較小。 齒輪傳動的主要特點有： 效率高 在常用的機械傳動中，以齒輪傳動的效率為最高，通常可達 99%。按照齒輪的工作環(huán)境可分為開式、半開式、閉式。當兩軸對中精度較低時，將引起較大的附加載荷，適用于工作平穩(wěn)的一般傳動，高速傳動時需要有高的對中和制造精度。 本剪切機選用 YLD16 型凸緣聯(lián)軸器 ，額定轉(zhuǎn)矩為 mKN?10 ，許用轉(zhuǎn)速 min1800 r（鑄鐵）、 min3000 r （鑄鋼）。聯(lián)軸器根據(jù)對各種 軸與軸之間 相對位移有無補償能力可以分為剛性聯(lián)軸器（無補償能力）和撓性聯(lián)軸器兩大類。 電動機的選擇要根據(jù)剪切機的基本要求和設計標準來 進行，本剪切機在高速級由開式大齒輪代替飛輪，采用連續(xù) — 啟停式工作制。 m 式中 ： erM —— 電動機的額定力矩 ； maxM —— 偏心軸上的最大靜力矩（ jM ）； i—— 從電動機到偏心軸的總傳動比（ 33?i ）； ?—— 傳動系統(tǒng)的總效率（ ?? ）； K—— 電動機允許的過載系數(shù)（取 2?K ）。 m 電 動機 功率的 計算 由 于 本剪切機的 工作制為連續(xù) — 啟停式工作制，另外從其 剪切力 、 經(jīng)濟性、技術指標和設計標準等方面考慮初選 Y 系列 電機 ，電機型號為