【正文】 齒輪減速器傳動比：， 將數(shù)值代入（334）并作如下計算： （334） （335） （336） （337）各種工作狀態(tài)下用時計算： 將以上計算得到各值代入式（333）中驗證如下：綜上所述，所選電機合適。 （332）則電機功率為：查閱文獻選擇電機為Y2—315M—10，表33為其詳細性能參數(shù)因為剪切機頻繁啟動，因此應進行電機的發(fā)熱校核，即均方根力矩小于額定力矩： （333）式中， 分別為電機軸上的平均靜力矩，空載力矩、啟動力矩、制動力矩，單位。圖36 剪切機構受力簡圖計算剪切力矩：剪切力矩當量力臂和剪切力矩公式如下： (328) (328) 即：所以，計算剪切力矩得：計算摩擦力矩：摩擦力矩當量力臂 （329）式中， 則，所以，摩擦力矩得： 此時，作用在曲軸上的力矩為： （330）若空載力矩：綜上所述，最大靜力矩為：本設計中，由于只用到平均靜力矩，故只需要計算平均靜力矩。由圖36中幾何關系可得： (327)式中 L——連桿長度；r ——曲柄偏心值；——刀臺滑板與滑槽之間的摩擦系數(shù)。當曲柄半徑R、A點和O點的摩擦圓半徑及已知后，對曲軸中心的力臂C，即可得出，如圖36a所示。根據(jù)上刀臺的平衡條件繪制力三角圖，如圖36b所示。與 的關系：即將將=176。② 當剪切開始時的曲軸轉角此時上刀片剛與鋼坯接觸，剪切力P=0。與 的關系： （323） （324）將=176。① 當時，有最大剪切力 （320）代入得：H=115+115=。 （319）利用式（319）可計算得連桿長度L=990mm。（2） 刀片位移與曲軸轉角關系根據(jù)圖35所示，刀片位移與曲軸轉角關系圖,曲軸偏心距r，AB表示連桿長度，當A點轉到上極限位置點時，上刀架處于處；當A點轉到下極限位置點時，上刀架移到。圖 35 刀片位移與曲軸轉角關系圖曲軸連桿機構的計算，主要是確定曲軸的偏心距、曲軸在任意轉角時的連桿端、上刀架（上刀片）的位置和作用在曲軸上的力矩，以便計算剪切機的電機功率和零件強度。它等于單位剪切阻力曲線所包圍的面積，也就是剪切高度為1mm,斷面為1試件所需的剪切功。剪切功與剪切力和刀片行程有關，當不考慮刀片磨鈍等因素時，按以下公式計算： （311）簡化之：A=Fha （312）式中 A——被剪軋件最大的原始斷面面積，； h——被剪軋件的斷面最大高度（厚度）。表 32 各種金屬在不同溫度下的強度極限溫度/℃100095090085080075070020合金鋼85100120135160200230700高碳鋼8090110120150170220600低碳鋼708090100105120150400被剪軋件在相應剪切溫度下最大的單位剪切阻力公式如下： （39） （310）當=，帶入式（39）和式（310）中計算得：最大單位剪切力，瞬時剪切力P=。通過公式（38）。對小型剪切機（P）來說， ；——系數(shù)，被剪材料的最大單位剪切力與強度極限之比值。45鋼在800 176。在設計剪切機時，首先要根據(jù)所剪軋件最大斷面尺寸來確定剪切機公稱能力，即確定最大剪切力。在進行力能參數(shù)計算時，首先要確定單位剪切阻力。剪切機的力能參數(shù)包括剪切力和剪切功率。τ剪切力與相對深度的關系如下：現(xiàn)在以F表示被剪切軋件的面積，本設計考慮剪切兩根的情況的時候，則有：。由上式可知，P力隨著z的增加將沿拋物線增加。圖 34 剪切力與相對切入深度的關系根據(jù)上述公式可求得剪切力P與相對深度之間的關系。圖 33 剪切機剪切時作用在軋件上的力剪切力P按照曲線A、C變化，切入達到一定深度時，軋件斷裂。增加壓板后，取，代入式（36）和（37）中計算得。即：Pa=Tc 被剪金屬停止轉動后，刀片壓入達到一定深度時，力P克服了剪切面上金屬的剪切阻力，此時，剪切過程由壓入階段過渡到滑移階段，金屬沿剪切面開始滑移，直到剪斷為止。而上下刀片側面對軋件的作用力T組成的力矩Tc，將阻止軋件的轉動。壓入階段作用在被剪切金屬上的力，如圖33所示。最大剪切力產(chǎn)生于刀片塑性壓入階段終了、金屬塑性滑移階段開始之時。當?shù)镀瑝喝脒_到一定深度時，金屬被切斷面開始產(chǎn)生滑移，直到被切斷面完全斷開為止，即剪切階段。當?shù)镀c軋件接觸后，在刀片壓力的作用下，是金屬產(chǎn)生塑性變形，此時軋件的一部分被壓縮，金屬杯刀片壓入一定深度。因為在軋件的兩次剪切之間，需要完成軋件運輸，定尺等輔助工序，所以選擇剪切次數(shù)20次/分。參照文獻表82熱鋼坯剪切機基本參數(shù)（JB209377）選擇該設計剪切機基本參數(shù)如表31表31 熱軋剪切機基本參數(shù)最大剪切力MN刀片行程mm刀刃長度mm扁坯最大寬度mm斷面尺寸mm空行程次數(shù)次/min2204605015020~30表中的理論空行程次數(shù)為剪切機連續(xù)空行程次數(shù)。理論空行程次數(shù)的提高受到電動機功率和剪切機結構型式的限制。利用經(jīng)驗公式（33）、（34）計算得：刀片斷面高度115mm，刀片斷面寬度38mm。計算選取L=460mm。這些尺寸根據(jù)被切鋼坯最大斷面尺寸選擇。圖 31 平行刀片剪切機刀片行程圖1上刀；2下刀；3軋件；4壓板此時，刀片的最大開口度，對于采用曲柄連桿（或偏心連桿）機構的剪切機，曲柄軸半徑（或偏心軸的偏心）R，等于刀片行程的一半。剪切機的刀片行程是其最主要的結構參數(shù)，也是剪切機的特征參數(shù)，刀片行程除確保軋件被切斷外，還要考慮到軋制線上最大的軋件能在上下刀片之間順利通過，但又不宜取得太大，否則將會引起剪切機曲軸偏心距的增大。第3章 剪切機結構參數(shù)計算及力的分析本章根據(jù)第一章章確定的總體方案，我把這次畢設的機構分為五部分，分別為：驅(qū)動裝置，傳動裝置，剪切機構，平衡等輔助機構，機架的設計分析。７平衡吊架。５上刀臺。２連桿。剪切完畢后，上刀臺在氣缸1的作用下又升高到了最高的位置處，等待下一次剪切。不剪切時，上刀臺5由氣缸1提升到最高位置，氣缸3將活動連桿拉到上刀臺的凹槽內(nèi)使連桿與上刀臺脫開（圖26a），此時偏心軸轉動使活動連桿在刀臺凹槽內(nèi)擺動，而上刀臺仍舊停留在最高位置不動。為達到此目的，在剪切機上裝有一套上刀臺快速升降與平衡機構，如圖26所示。增大了刀片之間的最大開口度。用氣缸操作偏心連桿來代替一般的牙嵌離合器或者摩擦離合器。這樣設計的連桿剪切機的兩個最大特點：操作速度快，實際的剪切次數(shù)高。可做上下垂直移動，上刀架中部留有凹槽，下邊固定上刀片。其傳動系統(tǒng)采用兩級減速，第一級為皮帶傳動，大皮帶輪起到飛輪的作用，第二級為開式齒輪傳動，大齒輪和曲軸用鍵連接。因此，從各方面因素考慮選擇方案一，單曲柄連桿上切式剪切機構。從實際工作和經(jīng)濟情況等多方面考慮，單曲軸剪切機即能滿足條件要求。圖 21 方坯軋件根據(jù)設計要求初步擬定三種方案，如圖（22）、（23）和（24）所示。該課題設計要求如下：表21 被剪切鋼坯參數(shù)要求參數(shù)參數(shù)規(guī)格鋼坯強度剪切鋼坯規(guī)格方鋼剪切溫度800℃鋼坯材料45號鋼傳統(tǒng)結構沖剪機結構復雜，造價昂貴，為了簡化機械結構，提高生產(chǎn)效率，可靠性和使用水平，需要對沖剪機的結構進行設計。有擺動循環(huán)和圓周循環(huán)工作方式，擺動式的可以減少剪切過程中到頭的空行程從而提高了生產(chǎn)率在連續(xù)工作制的沖剪機上，在傳動系統(tǒng)中裝有離合器，電機啟動后就連續(xù)運轉有離合器直接控制剪切過程。 飛剪機：這種剪切機用于橫向剪切運動著的軋件，一般都是裝在連續(xù)式軋機軋制線上，用來剪切軋件頭、尾部及將軋件剪切成定尺長度。 斜刀片剪切機：這種剪切機的刀片中又一個相對于另一個刀片成一定角度，一般上刀片是傾斜的，其傾斜角為，此類剪切機用于冷剪和熱剪鋼板、帶鋼、薄板及含管坯等，有時用于剪切成束的小型鋼材。用于將軋件剪切成規(guī)定尺寸的機械稱為剪切機。圖 12 上切式平行刀片剪切機簡圖設計的內(nèi)容主要包括：課題背景，研究目的、意義，研究內(nèi)容以及設計方案的設計選擇與論證；剪切機參數(shù)的計算，工作原理分析、電機的選擇校核；主要零部件設計與強度計算：刀片、曲軸、機架、齒輪以及V帶傳動裝置的設計與強度計算校核；剪切機其他承載系統(tǒng)、平衡穩(wěn)定機構與潤滑系統(tǒng)以及剪切機保養(yǎng)等問題的研究； 用CAD以及SolidWorks做出二維圖、三維圖 。此類剪切機由于結構簡單，廣泛用來剪切中小型鋼坯。除了剪切機本體外，一般還配有定尺機構，切頭機構與輸送裝置等。這種剪切機的特點是下刀固定不動上刀則上下運動的。平行刀片剪切機的兩個刀片是彼此平行的，它通常用于橫向熱剪切初軋和其他方形及矩形斷面的鋼坯，故又稱為鋼坯剪切機。 為了滿足廣大用戶的要求，提高沖剪機的產(chǎn)能勢在必行。今后我國的研究重點可能會向以下幾個方面發(fā)展： 沖剪機用于許多金屬加工，所以要求沖剪機結構設計多樣靈敏度高。通過在沖剪機生產(chǎn)廠家實際調(diào)研得知國產(chǎn)沖剪機主要機械故障主要集中集中表現(xiàn)在:床身強度不足、機床的使用壽命較短、沖壓模具壽命短、機床的返修率較大等問題。裝配鉗工自行設計定位塊，偏正吊具等工裝，反復