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圓盤剪切機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)論文-在線瀏覽

2024-08-02 15:52本頁面
  

【正文】 離合部分以及輔助部分等組成。在上下傳動軸和游動軸的外面,各有一個偏心輪為14mm的偏心套,轉(zhuǎn)動壓下手輪,通過傳動機(jī)構(gòu)的傳動,兩端的偏心套同時轉(zhuǎn)動,從而使兩側(cè)上下軸之間的距離發(fā)生變化。在左右兩側(cè)機(jī)座的前方各有一個手輪,在兩側(cè)上部偏心套上各固定一個渦輪,渦輪通過螺母與偏心套上的螺紋連接。 ,以及固定上下托板的橫梁等部件,還有將切邊導(dǎo)入碎邊機(jī)的左右導(dǎo)槽,以及固定和調(diào)整導(dǎo)槽的部件。上剪刃重合量和側(cè)向間隙量是由電機(jī)單獨調(diào)節(jié)的。合理的調(diào)節(jié)量可使剪切負(fù)荷減小,剪切作業(yè)順利并獲得切口整齊的剪斷面;,加快刀刃的磨損,另外間隙過小帶鋼還會出現(xiàn)毛刺、毛邊缺陷;“豎立”或剪切斷面撕裂,使剪邊質(zhì)量不佳。2. 設(shè)計方案的選擇和評述2.1引言冷軋帶鋼圓盤剪,~,剪切寬度為700~1500mm。因此我設(shè)計的是帶有測速裝置的圓盤剪。因此在調(diào)整刀盤徑向間隙(調(diào)整上刀盤位置)時各齒輪能很好的嚙合。2.4方案設(shè)計2.4.1傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計在圓盤剪切邊過程中,帶鋼是由上、下兩刀盤以相同的速度共同運(yùn)動切下板邊的,由于上、下刀片要求同步,因此選擇齒輪傳動。 :齒輪傳動的傳動比恒定,穩(wěn)定性好,噪聲小且結(jié)構(gòu)緊湊。因此驅(qū)動裝置應(yīng)能把其它形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。圓盤剪的剪切速度不高,只有1~3m/s,故還需增加一個減速裝置和一個測速裝置。所以執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計便是切邊組件的設(shè)計。2.5本章小結(jié)此臺圓盤剪切機(jī)是在1700橫切機(jī)組的背景下設(shè)計的,并確定解決圓盤剪問題所采用的方法和結(jié)構(gòu),同時完成了圓盤剪傳動機(jī)構(gòu)、驅(qū)動方式和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計。圓盤剪的傳動方式采用齒輪傳動,驅(qū)動方式采用電機(jī)驅(qū)動。3.2刀盤的設(shè)計 圓盤刀片尺寸包括圓盤刀片直徑D及其厚度。查文獻(xiàn)[1,185]表813,可知被剪切帶材厚度h、刀盤直徑D和刀片厚度之間的關(guān)系:表31 被剪切帶材厚度h與圓盤刀徑D和刀片厚度間的關(guān)系被剪切帶材厚度h/mm圓盤刀片直徑D/mm刀片厚度/mm~150~17015~250~27020~6440~460406~10680~7006010~25700~100080 圓盤剪設(shè)計參數(shù)如下: 剪切帶鋼速度 V=1~3m/s 剪切帶鋼強(qiáng)度 ≤600MPa 剪切帶鋼厚度 h=~ 剪切帶輪寬度 B=800~1500mm 由于剪切帶鋼厚度h=~,可知刀盤直徑D=270mm、刀片厚度=20mm。 刀盤的三維圖3.3電機(jī)的選型作用在一個刀片上的總的剪切力是由兩個分力所組成的,即: (33)式中: —純剪切力; —鋼板被剪掉部分的彎曲力;假定實際剪切面積只局限于弧AB及弧CD之間,因為在BD線之外剪切的相對切入深度大于,即剪切過程已經(jīng)徹底完成了。作用于寬度的微小面積上的剪切力為: (34)式中: —作用在接觸弧AB水平投影單位長度上的剪切力 在圓盤剪上剪切金屬時壓力 由相對切入深度知: (35) 微分后得: (36)式中: —弦AB與CD之間夾角的一半。查閱文獻(xiàn)[2,表31]可知: 表32 相對延伸率和相對切入率關(guān)系剪切強(qiáng)度/(公斤/)相對延伸率相對切入率40506065 由設(shè)計參數(shù)知剪切強(qiáng)度≤600MPa=60kg/,故根據(jù)表32,可知相對延伸率=,相對切入率=帶入數(shù)值計算得:=156查文獻(xiàn)[2,298]知: (39)式中: s—刀盤的重合度,s=0~,取預(yù)訂值s=帶入數(shù)據(jù)計算得:故 純剪切力: 查文獻(xiàn)[1,180]總剪切力的計算公式為: (310)式中:Z—決定于被剪切掉的鋼材寬度和厚度的比值,查文獻(xiàn)[1,圖930]知: 被剪切帶鋼的相對寬度與系數(shù)的關(guān)系 當(dāng)≥15時,系數(shù)Z趨近于漸近線Z= ,帶入數(shù)據(jù)計算總剪力: 考慮到刀刃磨鈍的影響,增大15%~20%,這里取增大20%。在上下刀片直徑,速度相等而且都驅(qū)動時,則與簡單軋制情況相似,合力P垂直作用在刀片上,這時轉(zhuǎn)動一對刀盤所需之力矩為: (311) =驅(qū)動圓盤剪的總力矩為: (312)式中: n—刀片對數(shù) M2—1對刀片軸上的摩擦力矩,其中為刀片軸的軸頸取=165mm,為刀片軸承處的摩擦系數(shù),刀片材質(zhì)一般為9CrWSi。所以總的力矩為: = Nm查文獻(xiàn)[1,181]圓盤剪電動機(jī)功率可按下式確定 (313)式中: —考慮刀片與鋼板間摩擦系數(shù),=~; —鋼板運(yùn)動速度,m/s; —傳動系統(tǒng)效率,=~。容量相同的同類型電機(jī),有不同的轉(zhuǎn)速。經(jīng)過綜合比較分析,最終確定采用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的Y180L4電機(jī)。分析兩種材料的特性可知:兩者的含碳量不同,40Cr高頻淬火后更加耐用。經(jīng)過綜合考慮,齒輪材料采用40Cr。表面淬火后輪齒變形不大,齒面硬度可達(dá)52~56HRC。滲碳淬火后齒面接觸強(qiáng)度高,耐磨性好,而齒芯仍保持有較高的韌性,常用于受沖擊載荷的重要齒輪傳動。調(diào)質(zhì)后齒面硬度一般為220~260HBS。(4)正火:能消除內(nèi)應(yīng)力、細(xì)化晶粒、改善力學(xué)性能和切削性能。大直徑的齒輪可用鑄鋼正火處理。綜合考慮,熱處理方法選擇調(diào)制。 :按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計,由文獻(xiàn)[3,142]知: (314)式中: 查文獻(xiàn)[3,],得節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH= 查文獻(xiàn)[3,],得彈性系數(shù) 系數(shù)K= 傳遞轉(zhuǎn)矩 齒數(shù)比u=z2/z1=查文獻(xiàn)[3,133],端面重合度 : (315)帶入數(shù)據(jù)計算得=,查文獻(xiàn)[3,],得重合度系數(shù)=許用接觸應(yīng)力可由公示確定, (316) (317)N=60na (318)式中: n—齒輪轉(zhuǎn)動速度; a—齒輪轉(zhuǎn)一周,同一側(cè)齒面嚙合的次數(shù); Lh—齒輪的工作壽命; Sh—接觸強(qiáng)度計算的安全系數(shù)。經(jīng)過計算N1=108,考慮傳動比,則N2=N1/u=108,查文獻(xiàn)[3,146],知齒面接觸疲勞極限應(yīng)力為;查文獻(xiàn)[3,147]知接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)ZN1=,ZN2=。分度圓直徑=,取整分度圓直徑模數(shù)m: m=d1/z1=5mm (320)中心距: (321)齒寬B: B= (322) 取整B=80mm3.5軸的設(shè)計軸的材料主要采用碳素鋼和合金鋼。為保證軸的機(jī)械性能,應(yīng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。合金鋼對應(yīng)力金鐘的敏感性較高,因而在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意減小應(yīng)力集中。查閱文獻(xiàn)[3,192],知其機(jī)械性能如下:表36 軸的主要機(jī)械性能材料牌號熱處理毛胚直徑/mm硬度/HBW抗拉強(qiáng)度極限屈服極限彎曲疲勞極限扭轉(zhuǎn)疲勞極限45調(diào)質(zhì)≤200217~255650360300155 查閱文獻(xiàn)[3,193],軸承的最小直徑計算公式如下: (323)式中: —軸的最小直徑(mm) P—軸傳遞的功率(KW) n—軸的轉(zhuǎn)速(r/min) —許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,見文獻(xiàn)[3,193] C—由許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定的系數(shù),見文獻(xiàn)[3,193]軸的轉(zhuǎn)速: (324)帶入數(shù)據(jù)計算得: 查閱文獻(xiàn)[3,193],知: C=118~106 =30~40MPa帶入數(shù)據(jù)計算得:計算出的軸頸為最小軸頸dmin,若軸上有鍵槽時,應(yīng)將計算出的軸頸dmin適當(dāng)增大。然后圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。根據(jù)[機(jī)械零件設(shè)計手冊],可知聯(lián)軸器的軸孔直徑d=95mm,半聯(lián)軸器的長度L=172mm,與軸配合的長度L1=132mm。 在選擇軸承類型時,主要參考一下幾點: (1)當(dāng)載荷較大或有沖擊載荷時,宜用滾子軸承;當(dāng)載荷較小時,宜用求軸承。 (3)當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時,宜用球軸承;當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時,可用滾子軸承,也可用球軸承。 (5)當(dāng)軸的撓曲變形大或兩軸承座孔直徑不同,跨度大且對支承有調(diào)心要求時,應(yīng)選用調(diào)心軸承。 (7)從經(jīng)濟(jì)角度看,球軸承比滾子軸承便宜;精度低的軸承比精度高的軸承便宜;普通結(jié)構(gòu)的軸承比特殊結(jié)構(gòu)的軸承便宜。軸直接與調(diào)整螺絲相連接,并且軸向調(diào)整是雙向的。 (2)圓盤剪在剪切時軸承會受到徑向力,故需要安裝一個既能承受徑向力又能承受軸向力
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