【正文】 = mm齒輪線速度： (319)查文獻(xiàn)[3，146]、： 使用系數(shù) 動載系數(shù) 齒向載荷分布系數(shù) 齒間載荷分配系數(shù) 動載系數(shù)K==，K與系數(shù)相差過大，需要進(jìn)行修正。暫定10年，二班倒。查閱文獻(xiàn)[3，]，可知其機械性能：表34 齒輪常用材料的機械性能材料牌號熱處理方法強度極限/ 屈服極限/硬度40Cr調(diào)質(zhì)700500241~286HBW以下是齒輪的設(shè)計過程： ： 模數(shù)預(yù)估m(xù)≤5，暫取m=5；齒數(shù)z1暫取47； 查文獻(xiàn)[3，]，可知齒寬系數(shù)如下：表35 齒輪系數(shù)齒輪相對于軸承位置軟齒面硬齒面對稱布置~~非對稱布置~~懸臂布置~~結(jié)合材料及齒輪的布置選取齒寬系數(shù)=3. 分度圓壓力角此圓盤剪切機采用標(biāo)準(zhǔn)直動齒輪，故分度圓壓力角4. 螺旋角此圓盤剪切機采用標(biāo)準(zhǔn)直動齒輪，故螺旋角5. 齒數(shù)比u： 考慮帶鋼剪切的實際情況，預(yù)設(shè)u=，則，取整，則齒數(shù)比。（5）滲碳：滲碳后不再進(jìn)行其他熱處理，齒面硬度可達(dá)60~62HRC，因氮化處理溫度低，齒的變形小，故適用于難以磨齒的場合。強度要求不高的齒輪，可用于碳鋼正火處理。因硬度不高，故可在熱處理后精切齒形，且在使用中易于跑合。 （3）調(diào)質(zhì)：一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，例如45鋼，40Cr，42SiMn等。（2）滲碳淬火：~%的低碳合金鋼。齒輪常用的熱處理方法有以下幾種情況：（1）表面淬火：一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，例如45鋼、40Cr等。45號鋼屬優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，大量的模具生產(chǎn)公司會用其生產(chǎn)模具，而40Cr經(jīng)調(diào)質(zhì)后用于制造承受中等負(fù)荷及中等速度工作的機械零件，如汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)、花鍵軸等。其性能參數(shù)如下所示：表33 Y180L4電機性能參數(shù)型號額定功率/KW額定電流/A額定轉(zhuǎn)速/rpm效率/%Y180L4224314703．4齒輪的設(shè)計查閱文獻(xiàn)[3，128]，符合這里要求的材料有45號鋼和40Cr。分析比較電機及傳動裝置的性能尺寸、重量和價格等因素再考慮其可靠性，初步考慮Y系列三相籠型異步電機。帶入數(shù)據(jù)計算得： = KW 根據(jù)以上計算所得數(shù)據(jù)，查找專業(yè)手冊，選取合適電機。查軸承摩擦系數(shù)表，可知=~，取=。 圓盤剪上的剪切力可根據(jù)作用在刀片上的力矩來確定。所以純剪切力為: (37) 在圓盤剪上冷剪時，值可按下面公式計算： (38)式中： ，為金屬材料的延展率，可查取手冊。其次，將弧AB和CD視為弦。 當(dāng)咬入角=，我們可以引用一個經(jīng)驗公式，圓盤刀片厚度一般取為： (32)帶入數(shù)值計算得：mm為了保證刀片的強度和使用壽命，我們?nèi)〉稄紻=270mm、刀盤厚度=30 mm。查文獻(xiàn)[1，178]，其計算公式為： （31）上式中的是最大咬入角，一般取為~；s是刀盤的重合度；h是被剪切帶鋼的厚度。3． 主要零部件的設(shè)計和選型3．1引言在前面的章節(jié)中，已經(jīng)完成了圓盤剪設(shè)計方案、傳動機構(gòu)、驅(qū)動方式、執(zhí)行機構(gòu)的選擇，在本章中主要完成的工作是各零部件的設(shè)計和選型。刀盤側(cè)向間隙調(diào)整，通過轉(zhuǎn)動手輪使螺紋套筒旋出帶動下刀盤做軸向移動完成；刀盤徑向調(diào)整通過帶電機的減速機1，調(diào)整減速機2及調(diào)整螺絲帶動上刀盤軸的軸承座沿著架體內(nèi)滑道上下移動完成；剪切帶寬的調(diào)整是通過在剪切機下部設(shè)置機架橫移機構(gòu)，使機架沿著導(dǎo)軌移動從而達(dá)到調(diào)整帶鋼寬度的目的。此圓盤剪所采用的執(zhí)行機構(gòu)與1700橫切機組中圓盤剪的執(zhí)行機構(gòu)相同，但切邊組件主要零件的設(shè)計和選型見下文。2．4．3執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計1700橫切機組的執(zhí)行機構(gòu)分別為：卷筒組件、矯直組件、切邊組件、碎邊組件等，圓盤剪主要是負(fù)責(zé)切邊的。根據(jù)以往的設(shè)計和工作經(jīng)驗，優(yōu)先選用電機，其它驅(qū)動方式均不合適。2．4．2驅(qū)動方式的設(shè)計圓盤剪的傳動方式是齒輪傳動，齒輪主要是做回轉(zhuǎn)運動。與其它傳動方式相比，齒輪傳動的優(yōu)點是： ：齒輪傳動效率高，壽命長，工作可靠。刀盤側(cè)向間隙調(diào)整，轉(zhuǎn)動手輪使螺紋套筒旋出以便下刀盤做軸向移動，并增加自鎖裝置；刀盤徑向調(diào)整通過帶電機的減速機1，調(diào)整減速機2，及調(diào)整螺絲帶動上刀盤軸的軸承座沿著架體內(nèi)滑道上下移動；剪切帶寬的調(diào)整是通過在剪切機下部設(shè)置機架橫移機構(gòu)，經(jīng)行星減速機將運動傳遞到兩端螺紋方向相反的絲桿，由固定機架的螺母帶動機架沿著導(dǎo)軌移動從而達(dá)到調(diào)整帶鋼寬度的目的。2．2設(shè)計方案的選擇 （寬度調(diào)整機構(gòu)） 圓盤剪結(jié)構(gòu)示意圖2．3設(shè)計方案的評述 主傳動由電機8通過減速機7同時傳動兩對刀盤，上刀盤與齒輪9相連，下刀盤與齒輪10相連，齒輪112之間用連桿相連，以保證各齒輪中心距不變。有的冷軋帶鋼圓盤剪采用測速裝置，使剪切精度更準(zhǔn)確。1．3本文主要研究內(nèi)容本課題的研究內(nèi)容主要是針對圓盤剪在使用過程中傳動系統(tǒng)精度低，徑向調(diào)整機構(gòu)和刀片側(cè)向調(diào)整精度低等問題進(jìn)行展開， 通過重新設(shè)計圓盤剪的機械結(jié)構(gòu)爭取解決這些問題，主要研究內(nèi)容有：圓盤剪的設(shè)計方案選擇和評述、電機的選型和校核、各零件的設(shè)計選型和校核等。下剪刃絲杠可以手動調(diào)節(jié)，以在補償剪刃磨削后保證剪切平面標(biāo)高恒定；，刀盤重合量和刀片側(cè)向間隙量是根據(jù)剪切厚度和材質(zhì)進(jìn)行調(diào)整的。1．2．3．3圓盤剪的工藝特點，用于穿帶操作時剪切；，傳動脫開，圓盤剪進(jìn)行拉剪工作方式，這就可以省去剪切前活套坑及其控制裝置，而且減少剪刃磨損及改善剪邊質(zhì)量；。轉(zhuǎn)動手輪可以調(diào)節(jié)偏心套的軸向位置，從而調(diào)節(jié)上刀軸的軸向位置，使左右兩側(cè)上下刀之間的間隙保持均勻一致，并調(diào)節(jié)剪切中心線使之與機組中心線相應(yīng)一直。 ，并在換刀時用以抬起上刀。 ； ； ，通過電機減速機9和絲杠10調(diào)整圓盤剪左右兩側(cè)機座的橫向位置，使左側(cè)機座的游動軸和右側(cè)機座的傳動軸與上下刀軸連接，即可使刀軸脫離機座的傳動軸，以便于進(jìn)行換刀操作； 。 窄帶鋼圓盤剪結(jié)構(gòu)和傳動系統(tǒng)示意圖 12. 碎邊機減速機 1．2．3．1圓盤剪系統(tǒng)的組成及工藝 ，用來控制帶鋼中心線，嚴(yán)格對正剪刀中心線； ，碎邊機由固定在機座上的固定刀刃和安裝有兩個刀刃的旋轉(zhuǎn)刀組成； ，并在軸兩端安裝兩個飛輪，帶鋼邊通過固定刀和旋轉(zhuǎn)刀之間的間隙時被碎成碎段流入下面的料斗中。1．2．3圓盤剪切機的研究用于切邊的圓盤剪，它的機構(gòu)組成一般情況是：左右機架、上下刀軸、底座、機架移動機構(gòu)、刀盤調(diào)整機構(gòu)和傳動裝置等。圓盤剪按刀盤傳動方式有動力剪和拉力剪之分，拉力剪是指刀盤不直接驅(qū)動，由剪后拉力輥或卷曲機拖動帶鋼，在拉過圓盤剪時進(jìn)行剪切。 1. 拆卷機 2. 伸直機 3. 下切剪 4. 給料機 5. 圓盤剪切機 6. 卷邊機 7. 風(fēng)動分離盤 8. 分卷卷取機 冷縱剪切機組示意圖鋼卷由吊車吊到拆卷機處拆卷，將頭伸直經(jīng)下切剪切頭由給料機送到圓盤剪縱切后，給風(fēng)動分離盤，由分卷取機卷成窄帶卷，卸卷后由吊車吊走送入成品庫。冷軋帶鋼圓盤剪，~，徑向調(diào)整通過上刀盤齒輪和四連桿機構(gòu)完成。 熱軋鋼板精整機組示意圖1. 運輸輥道 2. 前斜刃剪 3. 后斜刃剪 4. 圓盤剪 熱軋鋼板冷卻后由運輸輥道運輸?shù)胶笮比屑暨M(jìn)行切頭，然后送到圓盤剪切邊，切下的邊由碎邊機剪切成小段后運走。 剪切板邊的圓盤剪又可分為熱軋鋼板圓盤剪和冷軋帶鋼圓盤剪。 此類圓盤剪將帶鋼連續(xù)剪切，采用多對刀盤。有的國家采用兩臺串聯(lián)圓盤剪剪切厚度為40mm的鋼板，第一臺圓盤剪切入板厚的5%~10%，緊接著第二臺圓盤剪將鋼板全部切斷。為保證刀片同步，4個齒輪組成相當(dāng)于連桿機構(gòu)，使齒輪傳動的中心距不變，提高了齒輪傳動精度；為調(diào)整上刀片徑向間隙，上刀片軸承座可沿機架滑道上下移動；滑座移動用針齒擺線減速機，它體積小、速比大、調(diào)整精度高；刀片軸向距離調(diào)整也采用針齒擺線減速機驅(qū)動絲桿和螺母來實現(xiàn)的，為了提高傳動精度，傳動系統(tǒng)增加了測速裝置，進(jìn)行主傳動速度調(diào)整。剪切寬度的調(diào)整實際上就是對機架的距離調(diào)整。目前圓盤剪切機裝在橫切機組上，~，剪切寬度為700~1500mm，剪切速度達(dá)到1~3m/s。而刀片側(cè)向間隙是通過手動蝸輪傳動使刀片軸軸向移動來完成的。1．2圓盤剪切機的發(fā)展概況 早期圓盤剪切機速度較低，圓盤剪切機的刀片旋轉(zhuǎn)通過電機、齒輪傳以及萬向連接軸來實現(xiàn)的。這次設(shè)計的目的就是解決其圓盤剪在使用過程中傳動系統(tǒng)精度低，徑向調(diào)整機構(gòu)和刀片側(cè)向調(diào)整精度低等問題。此圓盤剪切機是以1700橫切機組為背景下進(jìn)行設(shè)計的。剪切板邊的圓盤剪，每個圓盤刀片均以懸臂的形式固定在單獨傳動的軸上，刀片的數(shù)目為兩對。由于刀片是旋轉(zhuǎn)的圓盤，因而可連續(xù)縱向剪切運動著的鋼板或帶鋼。 (2) calculate the disc shear shear force and the transmission power