圓盤剪設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　xx畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院 系級(jí)教學(xué)單位：機(jī)設(shè) </p><p>　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p><b>　　摘要</b></p&g

2、t;<p>　　為滿足對(duì)帶鋼切邊質(zhì)量的技術(shù)要求，借鑒以往的工作及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，我設(shè)計(jì)了這臺(tái)圓盤式切邊機(jī)，并使它能夠和碎邊機(jī)、卷曲機(jī)一起來完成切邊、碎邊和卷曲等一系列的工作。在滿足生產(chǎn)技術(shù)要求的同時(shí)，使其制造、安裝成本及經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　本說明書從剪切機(jī)理、板帶的剪切變形過程，分析和計(jì)算了圓盤剪剪切力和傳動(dòng)功率，介紹了圓盤剪開口度調(diào)整裝置，剪刃側(cè)間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)和重疊量調(diào)整機(jī)構(gòu)以及側(cè)

3、間隙和重疊量對(duì)剪邊質(zhì)量的影響。</p><p>　　關(guān)鍵詞 圓盤剪；剪切變形；切邊質(zhì)量；側(cè)隙</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　To satisfy technical requirements for the quality of strip trimming, draw lessons from p

4、revious work experience and design, I designed this disc type cutting machine, and make it together with crushing machine, crimping machine to complete the trimming, broken edges and curly and so on a series of work. Whi

5、le meet the requirements of production technology, the manufacture, installation costs and economic benefits to meet the design requirements.</p><p>　　This manual from the shear mechanism of shear deformatio

6、n, plate with the process, the camber of analysis and calculation of the shear force and transmission power, and introduces the disc shear is adjusting device, cutting edge side clearance adjustment mechanism and volume

7、quantity adjusting mechanism and side clearance and overlap on the quality of the cut edge.</p><p>　　Keywords　Disc shear；Shear deformation；Edge quality；Side clearance</p><p><b>　　目 錄</b

8、></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題背景1</p><p>　　1.2 圓盤式剪切機(jī)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀1</p>

9、<p>　　1.3 設(shè)計(jì)目的和需要解決的問題3</p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)方案5</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)5</p><p>　　2.2 方案設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.2.1 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.2.2 驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)5</p><

10、p>　　2.2.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.2.4 刀盤驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)6</p><p>　　2.2.5 圓盤剪本體設(shè)計(jì)9</p><p>　　第3章 主要零部件的設(shè)計(jì)與選擇11</p><p>　　3.1 主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算和選取11</p><p>　　3.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)

11、綜合考慮的問題11</p><p>　　3.1.2 主傳動(dòng)電機(jī)的計(jì)算11</p><p>　　3.1.3 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定15</p><p>　　3.2 開口度調(diào)節(jié)電機(jī)的選擇15</p><p>　　3.3液壓螺母的設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.3.1 液壓螺母的機(jī)械結(jié)構(gòu)和工作原理16</p

12、><p>　　3.3.2 液壓螺母的性能特點(diǎn)17</p><p>　　3.4 齒輪的計(jì)算18</p><p>　　3.4.1低速級(jí)齒輪計(jì)算18</p><p>　　3.4.2 齒輪材料的熱處理21</p><p>　　3.5 軸徑的初步計(jì)算22</p><p>　　3.5.1 提高軸的強(qiáng)

13、度、剛度和減輕重量的措施23</p><p>　　第4章 安全校核25</p><p>　　4.1 平鍵的安全校核25</p><p>　　4.2 滑鍵的強(qiáng)度校核26</p><p>　　4.3 齒輪軸的強(qiáng)度校核26</p><p>　　第5章 三維展示31</p><p><

14、;b>　　結(jié)論34</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)36</b></p><p><b>　　附錄139</b></p><p><b>　　附錄247</b></p><p><b>　　附錄353</b><

15、/p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 課題背景</b></p><p>　　剪切機(jī)有各種類型，平刃剪、斜刃剪、圓盤剪和飛剪。平刃剪用于剪切方坯，斜刃剪用于剪切板材，而圓盤剪廣泛用于縱向剪切厚度小于20~30毫米的鋼板及薄帶鋼。而飛剪用于剪切運(yùn)動(dòng)著的軋件，其剪刃有平刃、斜刃和圓盤式飛

16、剪。</p><p>　　圓盤式剪切機(jī)由于刀片是旋轉(zhuǎn)的圓盤，因而可連續(xù)縱向剪切運(yùn)動(dòng)鋼板和帶鋼。圓盤式剪切機(jī)通常設(shè)置在精整作業(yè)線上用于將運(yùn)動(dòng)著的鋼板縱向邊緣切齊和剪切或者切成窄帶鋼，根據(jù)其用途可分為剪切板邊的圓盤剪和剪切帶鋼的圓盤剪。</p><p>　　剪切板邊的圓盤剪，每個(gè)圓盤刀片均以懸臂的形式固定在單獨(dú)傳動(dòng)的軸上，刀片的數(shù)目為兩對(duì)。這種圓盤剪用于厚板精整加工線。板卷的橫切機(jī)組和連續(xù)酸洗

17、機(jī)組等作業(yè)線。剪切帶鋼的圓盤剪用于板卷的縱切機(jī)組，連續(xù)退火和渡鋅機(jī)組等作業(yè)線上。將板卷切成窄帶鋼，作為焊管坯料和車圈的坯料等。這種圓盤剪的刀片數(shù)目是多對(duì)的，一般刀片都固定在兩根公用的運(yùn)動(dòng)軸上，也有少數(shù)的圓盤刀片是固定在獨(dú)立的傳動(dòng)軸上的。</p><p>　　1.2 圓盤式剪切機(jī)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　圓盤剪切機(jī)有下列幾個(gè)機(jī)構(gòu)組成：刀盤旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)，刀盤徑向調(diào)整和刀片的側(cè)向調(diào)整

18、，剪切寬度的調(diào)整等。剪切寬度的調(diào)整實(shí)際上就是對(duì)機(jī)架的距離調(diào)整。</p><p>　　早期圓盤式剪切機(jī)速度較低，圓盤式剪切機(jī)刀片旋轉(zhuǎn)是用電機(jī)通過齒輪傳動(dòng)，以及和萬向連接軸來實(shí)現(xiàn)的。刀盤徑向間隙調(diào)整用電機(jī)通過蝸桿蝸輪傳動(dòng)是偏心套轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。而刀片側(cè)向間隙是 用手動(dòng)通過蝸輪傳動(dòng)使刀片軸軸向移動(dòng)來完成的。</p><p>　　隨著生產(chǎn)的發(fā)展，圓盤式剪切機(jī)剪切速度在逐漸提高，由于受到碎邊機(jī)的限制，

19、現(xiàn)在大型圓盤剪切機(jī)的剪切速度通常為0.4米/秒。目前圓盤式剪切機(jī)裝在橫切機(jī)組上，剪切厚度為0.5~3毫米，寬度為700~1500毫米。帶鋼剪切速度達(dá)到1~3m/s。刀片傳動(dòng)通過減速機(jī)和4個(gè)相同尺寸的齒輪同時(shí)傳動(dòng)兩對(duì)刀片。為保證刀片同步，4個(gè)齒輪組成相當(dāng)于連桿機(jī)構(gòu)，使齒輪傳動(dòng)的中心距不變，提高了齒輪傳動(dòng)精度，為調(diào)整上刀片徑向間隙，上刀片軸承座可沿機(jī)架滑道上下移動(dòng)?；苿?dòng)用針齒擺線減速機(jī)，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

20、齒擺線減速機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿和螺母來實(shí)現(xiàn)的，為了提高傳動(dòng)精度，傳動(dòng)系統(tǒng)增加了測(cè)速裝置，進(jìn)行主傳動(dòng)速度調(diào)整。</p><p>　　圓盤剪后設(shè)置碎邊剪，將剪切下來的板邊剪成碎段送到下面的滑槽中，也可對(duì)剪下來的薄板邊用卷取機(jī)卷起來，然后停車卸卷。為了使切下來的板邊的鋼板平直，在出圓盤剪時(shí)切邊應(yīng)向下彎曲，現(xiàn)在采用上刀片軸相對(duì)下刀片軸移動(dòng)一個(gè)不大的距離或者上刀片直徑比下刀片直徑小一些來實(shí)現(xiàn)見圖1-1。</p><

21、;p>　　圖1-1 使鋼板保持水平位置的方法</p><p>　　目前，各國(guó)都在研究擴(kuò)大圓盤剪的剪切范圍，有的國(guó)家已經(jīng)采用兩臺(tái)連續(xù)圓盤剪，剪切厚度為10毫米的鋼板，第一臺(tái)圓盤剪切入板厚的5%~10%，緊接著由第二臺(tái)圓盤剪將鋼板全部切斷，見圖1-2。</p><p>　　在冷軋橫切機(jī)組上采用不帶驅(qū)動(dòng)裝置的圓盤剪，其圓盤剪刀片的傳動(dòng)是由帶有一定張力的被剪切的帶鋼來帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)拉剪方式。<

22、;/p><p>　　分條圓盤剪為了提高工作效率，從而采用了兩套機(jī)架，輪流使用，整體更換使設(shè)備的維修性提高，但投資費(fèi)用大。</p><p>　　圖1-2　圓盤剪基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　1—刀盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)　　　 2—超越離合器</p><p>　　3—減速機(jī)　　 4—齒式聯(lián)軸器</p><p>　　5—

23、傳動(dòng)側(cè)本體　　　　 6—滾珠絲杠</p><p>　　7—機(jī)座 　 8—蛇形彈簧聯(lián)軸器</p><p>　　9—操作側(cè)本體　　　　 10—滾珠絲杠</p><p>　　11—開口度調(diào)節(jié)電機(jī)</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)目的和需要解決的問題</p><p>　　設(shè)計(jì)這臺(tái)圓盤式切邊機(jī)的目的是

24、為了對(duì)帶鋼邊緣不符合質(zhì)量要求的板邊進(jìn)行切除，而且能完成切邊、碎邊和卷取等一系列工作。在滿足生產(chǎn)技術(shù)要求的同時(shí)盡量降低制造成本，使經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。</p><p><b>　　主要解決以下問題：</b></p><p>　?。?）如何設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)，使其外形美觀，堅(jiān)固耐用，成本符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　?。?）如何設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)<

25、;/p><p>　?。?）如何設(shè)計(jì)圓盤剪本體，使其能夠調(diào)節(jié)剪切寬度，減少震動(dòng)，且使剪切速度與卷筒卷取機(jī)速度一致，保證切邊質(zhì)量，并可以防塵。</p><p>　?。?）各組件與機(jī)體安裝拆卸方便，滿足使用要求。</p><p>　?。?）盡量提高自動(dòng)化水平，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p><b>　　第2章 設(shè)計(jì)方案</b>

26、</p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) </b></p><p>　　（1）圓盤式切邊機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）圓盤剪本體設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?。?）主要零件設(shè)計(jì)</b

27、></p><p><b>　　2.2 方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.2.1 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)</p><p>　　在現(xiàn)代剪切工業(yè)中，從切邊、碎邊到卷筒是一條龍式自動(dòng)化工作。因此，在設(shè)計(jì)切邊時(shí)，應(yīng)充分考慮板邊的狀態(tài)，并據(jù)此設(shè)計(jì)。</p><p>　　在切邊過程中，帶鋼是由上、下兩片以相同的速度共同運(yùn)作切下板

28、邊的，它的切邊速度不高，要根據(jù)生產(chǎn)率、被切鋁板速度和機(jī)械性能而定，因此我將切邊速度選擇在150~300m/min之間，因?yàn)樗俣冗^大會(huì)影響切邊質(zhì)量，太小又會(huì)影響生產(chǎn)率。</p><p>　　由于上、下刀片要求同步，因此在這里我選擇齒輪傳動(dòng)。與其它傳動(dòng)方式相比，齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：</p><p>　　（1）與帶傳動(dòng)相比：齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，工作可靠。</p>

29、;<p>　?。?）與鏈傳動(dòng)相比：齒輪傳動(dòng)能保證傳動(dòng)比恒定不變，瞬時(shí)速度均勻，傳動(dòng)穩(wěn)定性好，噪聲小，且結(jié)構(gòu)緊湊。</p><p>　　2.2.2 驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)</p><p>　　由上節(jié)可知傳動(dòng)方式要靠齒輪傳動(dòng)，而齒輪主要是與齒輪配合做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此需要設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)能把其它形式的能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩做功。根據(jù)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)選電動(dòng)機(jī)，其它液動(dòng)、氣動(dòng)等均不合適。又因?yàn)樵O(shè)計(jì)中要求的

30、齒輪傳動(dòng)速度不高，只有150~300m/min，而且速度過大會(huì)影響切邊質(zhì)量，故還需設(shè)計(jì)一個(gè)減速裝置和一個(gè)測(cè)速裝置以使其達(dá)到要求的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　上述的驅(qū)動(dòng)方案中，關(guān)于電動(dòng)機(jī)的選擇及具體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在第三章中有詳細(xì)敘述。</p><p>　　2.2.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　在傳動(dòng)方案與驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)完成后，接下來設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別

31、只負(fù)責(zé)完成某一項(xiàng)任務(wù)，經(jīng)過仔細(xì)思考并借鑒以往經(jīng)驗(yàn)，這些機(jī)構(gòu)為：切邊組件、碎邊組件、卷筒組件等，這次設(shè)計(jì)我只設(shè)計(jì)切邊部分。</p><p>　　下面具體分析與設(shè)計(jì)這一執(zhí)行機(jī)構(gòu)：</p><p><b>　　切邊組件的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　切邊組件完成的功能是在鋁板進(jìn)行中，經(jīng)過切邊組件時(shí)將板邊切齊，并將切邊后的鋁板送至卷筒組件實(shí)現(xiàn)卷邊。

32、</p><p>　　切邊組件是由不同零件組成的，下面對(duì)其分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.2.4 刀盤驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)</p><p>　　2.2.4.1 板帶的剪切變形過程</p><p>　　剪切時(shí), 圓盤刀相等于板帶的運(yùn)動(dòng)速度做圓周運(yùn)動(dòng), 形成一對(duì)無端點(diǎn)的剪刃。 板帶剪切過程是上下刀的刃口距離隨著刀盤不斷轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸減小,中間的板帶被刀

33、不斷地切入(圖2-1), 使板帶材料發(fā)生變形(圖2-2), 最終被完全切斷的過程。</p><p>　　圖2-1　剪切變形過程及刀盤受力簡(jiǎn)圖</p><p>　?。╝）彈性變形 （b）塑性變形 （c）斷裂</p><p>　　圖2-2　剪切變形三個(gè)階段</p><p>　　a. 彈性變形階段(圖2-2(a

34、))。 上下刀與板帶接觸并擠壓, 板帶產(chǎn)生彈性壓縮且有穹彎。 略有材料擠靠上下刀側(cè)隙的側(cè)面趨勢(shì), 隨著刀的相互靠近穹彎愈加嚴(yán)重。 側(cè)隙越大穹彎越大, 此時(shí)應(yīng)力未超過彈性極限, 一旦上下刀分離, 則板帶可恢復(fù)原形。b. 塑性變形階段(圖2-2(b)). 隨著上下刀的靠近, 板帶變形達(dá)到它的屈服極限, 部分材料被刀側(cè)面擠壓, 產(chǎn)生塑性變形, 得到光亮的剪切斷面。 由于側(cè)隙的存在, 塑性變形的同時(shí)還伴有材料的彎曲與拉伸。剪切繼續(xù)進(jìn)行, 材料內(nèi)

35、應(yīng)力不斷增大,在刀刃口處由于應(yīng)力集中, 此處的內(nèi)最大應(yīng)力狀態(tài)超過材料的斷裂極限, 開始出現(xiàn)微小裂紋。c. 斷裂階段(圖2-2 (c))。 隨著上下刀切入材料的深入, 刃口處的裂紋不斷向材料內(nèi)部擴(kuò)展, 在側(cè)隙合理時(shí), 上下裂紋相互重合, 材料隨即斷開。</p><p><b>　　1. 聯(lián)軸器設(shè)計(jì)</b></p><p>　　聯(lián)軸器是連接兩軸或軸和回轉(zhuǎn)件，在傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)

36、力過程中一同回轉(zhuǎn)而不脫開的一種裝置。在設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí)，考慮到聯(lián)軸器對(duì)切邊質(zhì)量的影響，我選擇了SWC180WD型萬向聯(lián)軸器。因?yàn)?，萬向聯(lián)軸器是一類容許兩軸間具有角位移的一種聯(lián)軸器，適用于有大角位移的兩軸之間的連接。而且在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可以隨時(shí)改變兩軸的軸間角，同時(shí)還可以祈禱補(bǔ)償兩軸間的相對(duì)位移、緩沖和減震的作用。從而在切邊的過程中減震以保證板邊的質(zhì)量，是非常重要的。</p><p>　　綜合上述優(yōu)點(diǎn)，在此處選擇萬向聯(lián)軸器

37、是很理想的，又可節(jié)約空間，減少設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，所以選擇了WD型，即無限伸縮式的萬向聯(lián)軸器。</p><p><b>　　2. 驅(qū)動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)必須帶動(dòng)一根長(zhǎng)軸，由這根軸帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)側(cè)齒輪和操作側(cè)齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，以完成切邊工作。但是，細(xì)長(zhǎng)軸在載荷作用下很容易發(fā)生彎曲現(xiàn)象，這樣就影響了切邊的質(zhì)量。根據(jù)材料力學(xué)中學(xué)到的知識(shí)，在相同的載荷作用下，相

38、同直徑的情況下，空心軸抵抗變形的能力要比實(shí)心軸強(qiáng)。因此，在此處我選擇設(shè)計(jì)了空心軸。</p><p>　　3. 軸向調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　在實(shí)際工廠生產(chǎn)中，我們不可能只生產(chǎn)同一寬度的帶板。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)機(jī)器本身就有切邊寬度的可調(diào)要求。所以，必須設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)構(gòu)，在驅(qū)動(dòng)側(cè)和操作側(cè)能夠產(chǎn)生相對(duì)位移，以達(dá)到調(diào)節(jié)切邊寬度的目的。所以，我將圓盤剪本體通過鍵與絲杠連接在一起。該絲杠另一端由一

39、臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過鍵把絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為圓盤剪本體的平動(dòng)，從而改變了切邊寬度。</p><p><b>　?。?） 鍵的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在此處，我選擇了花鍵連接，因?yàn)榕c平鍵連接相比較，花鍵連接有以下優(yōu)點(diǎn)：①齒輪對(duì)稱布置，使軸轂受力均勻；②齒軸一體，而且齒槽較淺，齒根的應(yīng)力集中較小，被連接件的強(qiáng)度削弱較少；③齒數(shù)多，總接觸面積大，壓力分布較均勻。<

40、/p><p><b>　?。?） 絲杠的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在絲杠的設(shè)計(jì)中，可以有兩個(gè)方案。</p><p>　　第一個(gè)方案是使驅(qū)動(dòng)側(cè)不動(dòng)，操作側(cè)同絲杠連接，使操作側(cè)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)側(cè)產(chǎn)生相對(duì)位移。</p><p>　　第二個(gè)方案是使驅(qū)動(dòng)側(cè)和操作側(cè)下方采用相反旋向的絲杠，在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，通過電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的不同，使驅(qū)

41、動(dòng)側(cè)和操作側(cè)同時(shí)相靠近或遠(yuǎn)離。顯而易見，第二個(gè)方案在滿足工作要求的同時(shí)，提高了工作效率。因此，第二個(gè)方案為最佳方案，所以，我選擇第二個(gè)方案。</p><p>　　2.2.5 圓盤剪本體設(shè)計(jì)</p><p>　　圖2-3 圓盤剪本體結(jié)構(gòu)</p><p>　　1—傳動(dòng)側(cè)箱體 2—小齒輪 3—空心軸 4—軸承座</p><p>　

42、　5—齒輪軸 6—大齒輪1 7—大齒輪2 8—副箱體</p><p>　　9—萬向聯(lián)軸器 10—上刀軸 11—下刀軸 12—偏心套</p><p>　　13—圓錐滾子軸承 14—渦輪 15—隔套 16—刀刃</p><p>　　17—膠套 18—液壓螺母 19—下刀軸</p><

43、p>　　剪刃側(cè)間隙、重合度及刃口狀態(tài)等對(duì)切邊質(zhì)量都有影響, 但剪刃側(cè)間隙是起決定性作用的。</p><p>　　剪刃側(cè)向間隙調(diào)整的方法是通過箱體上的螺旋機(jī)構(gòu)調(diào)整下刀軸相對(duì)于上刀軸的軸向位置來獲得上下剪刃間的側(cè)向間隙。具體操作是手動(dòng)旋轉(zhuǎn)手輪， 帶動(dòng)蝸桿旋轉(zhuǎn)，渦輪與偏心套固定在一起，渦輪旋轉(zhuǎn)時(shí)偏心套轉(zhuǎn)動(dòng)，從而上刀軸上下移動(dòng)，改變上下剪刃間的間隙。</p><p>　　同時(shí)，為使軸可以軸向

44、移動(dòng)，在左端的齒輪軸用雙列滾針軸承，可以使軸軸向移動(dòng)。因?yàn)槠奶椎拇嬖?，使兩軸之間存在偏心，因此聯(lián)軸器選用萬向聯(lián)軸器。由于箱體是密封的，箱體里面的空氣會(huì)隨著箱體溫度的升高或降低而膨脹或收縮，所以在箱體上必須安裝呼吸閥，來調(diào)節(jié)箱體內(nèi)大氣壓與外界相同。</p><p><b>　　.</b></p><p>　　第3章 主要零部件的設(shè)計(jì)與選擇</p><

45、;p>　　3.1 主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算和選取 </p><p>　　3.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)綜合考慮的問題</p><p>　　（1）根據(jù)機(jī)械的負(fù)載特性和生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)類型。</p><p>　?。?）根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，考慮考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。</p>

46、;<p>　　選擇電機(jī)功率，并確定通風(fēng)冷卻方式。所選電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取0.8-0.9。過大的備用會(huì)使電機(jī)效率降低，對(duì)于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)將變壞，并使按電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩校驗(yàn)強(qiáng)度的生產(chǎn)機(jī)械造價(jià)提高。</p><p>　?。?）根據(jù)使用場(chǎng)所的環(huán)境條件，測(cè)溫度、濕度、雨水、灰塵以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)方式，來選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　

47、（4）根據(jù)企業(yè)電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)功率因數(shù)的要求，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)和類型。</p><p>　?。?）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速和對(duì)電力傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程性能的要求，以及機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。</p><p>　　除此之外，選擇電動(dòng)機(jī)還必須符合節(jié)能要求，考慮運(yùn)行可靠性、設(shè)備的備件通用性、安裝檢修的難易以及產(chǎn)品價(jià)格、建設(shè)、運(yùn)行和維修費(fèi)用、生產(chǎn)過程中前后期電動(dòng)機(jī)功率變化關(guān)

48、系等各種因素。</p><p>　　3.1.2 主傳動(dòng)電機(jī)的計(jì)算</p><p>　　所設(shè)計(jì)圓盤剪切機(jī)已知原始數(shù)據(jù)：</p><p>　　剪切速度 V=120~180 m/min， 取3 m/s; </p><p>　　剪切帶鋼強(qiáng)度 =250~580 MPa 取580 MPa；</p><p>　　剪

49、切帶鋼厚度 h=0.5~2 mm；</p><p>　　剪切帶輪寬度 B=1000~2000 mm。</p><p>　　1、圓盤刀片尺寸 圓盤刀片尺寸包括圓盤刀片直徑D及其厚度。圓盤刀片直徑D主</p><p>　　要決定于鋼板厚度h，其計(jì)算公式為：</p><p><b>　?。?—1）</b><

50、/p><p>　　上式中的最大咬入角，一般取為~。值也可以根據(jù)剪切速度V來選取，同時(shí)當(dāng)咬入角=~時(shí)，我們可以引用一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，圓盤刀盤的直徑通常在下列范圍內(nèi)選取</p><p>　　D=(40~125)h (3—2)</p><p><b>　　帶入數(shù)值計(jì)算為：</b></p>&

51、lt;p>　　D=1252=250 mm</p><p>　　圓盤刀片的厚度一般取為</p><p><b>　　(3—3)</b></p><p><b>　　帶入數(shù)值計(jì)算得：</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　

52、　同時(shí)一般圓盤刀片的直徑、厚度與被剪切帶材厚度的關(guān)系，可取的各數(shù)值是：D=250 mm、=25 mm </p><p>　　2、上下刀盤的側(cè)間隙 我們?nèi)☆A(yù)定值0.05 mm。</p><p>　　3、剪切速度V 我們?nèi)☆A(yù)定值為3 m/s。</p><p>　　4、剪切力與剪切功率 </p><p>　　作用在一個(gè)刀片上的總剪

53、切力是由兩個(gè)分力所組成的，即</p><p>　　式中 —純剪切力；</p><p>　　—鋼板被剪掉部分的彎曲力；</p><p>　　式中 —作用在接觸弧AB水平投影單位長(zhǎng)度上的剪切力。</p><p><b>　　由相對(duì)切入深度知</b></p><p><b>　　微分后可

54、得</b></p><p><b>　　所以純剪切力是</b></p><p>　　式中的值可利用平行剪單位功數(shù)據(jù)。</p><p>　　在圓盤剪上冷剪時(shí)，值可按下面公式計(jì)算</p><p><b>　　=174</b></p><p>　　式中取系數(shù)，為優(yōu)質(zhì)碳素

55、鋼延伸率，查手冊(cè)取20%。</p><p><b>　　因此 </b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　所以總剪切力為</b></p><p><b>　　(3—4)</b></p><p>&l

56、t;b>　　N</b></p><p>　　考慮到刀刃磨鈍所受到的影響，增大15%~20%，這里取增大20%。</p><p><b>　　N</b></p><p>　　圓盤剪上的剪切力可根據(jù)作用在刀片上的力矩來確定。在上下刀片直徑和速度都相等而且都驅(qū)動(dòng)時(shí)，則與簡(jiǎn)單軋制情況相似，合力P垂直作用在刀片上，這時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的一對(duì)刀盤所

57、需之力矩為</p><p><b>　　(3—5)</b></p><p><b>　　Nm</b></p><p>　　而驅(qū)動(dòng)圓盤剪的總力矩為</p><p>　　式中 n—刀片對(duì)數(shù)</p><p>　　M2一對(duì)刀片軸上的摩擦力矩，，其中為刀片軸軸頸的直徑，這里應(yīng)取=16

58、5mm，為刀片軸承處的摩擦系數(shù)，查手冊(cè)取0.004。</p><p>　　則總的力矩為 </p><p>　　=467.20 Nm</p><p>　　圓盤剪的電動(dòng)機(jī)功率可按下式來確定</p><p><b>　　(3—6)</b></p><p>　　式中 —考慮刀片與鋼板間摩擦系數(shù)

59、，=1.1~1.2；</p><p>　　—鋼板運(yùn)動(dòng)速度，3m/s；</p><p>　　—傳動(dòng)系統(tǒng)效率，=0.93~0.95。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)后</b></p><p><b>　　=14.47 KW</b></p><p>　　因此所選的電機(jī)應(yīng)大于1

60、4.47kW，由于我設(shè)計(jì)的圓盤式剪切機(jī)要求在工作過程中運(yùn)行平穩(wěn)，經(jīng)過對(duì)比我選擇了Z4系列直流電機(jī)，相對(duì)其它電動(dòng)機(jī)具有以下特點(diǎn)和使用范圍：</p><p>　　Z4系列直流電動(dòng)機(jī)可用直流電源供電，更適用于靜止整流電源供電，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，有較好的動(dòng)態(tài)性能，能承受高負(fù)載變化，適用于需平滑調(diào)速、效率高、自動(dòng)穩(wěn)速、反應(yīng)靈敏的控制系統(tǒng)。外殼防護(hù)等級(jí)為IP2IS，冷卻方式為IC06，絕緣等級(jí)為F。廣泛用于機(jī)械、紡織、造紙和冶金等

61、調(diào)速要求較高的自動(dòng)化傳動(dòng)系統(tǒng)。</p><p>　　3.1.3 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定</p><p>　　由于電動(dòng)機(jī)一般為標(biāo)準(zhǔn)件，若自己進(jìn)行設(shè)計(jì)并投入生產(chǎn)勢(shì)必會(huì)增加成本，這在實(shí)際生產(chǎn)過程中是絕對(duì)不允許的，因此我將電動(dòng)機(jī)的功率與Z4系列電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照選擇了Z4-132-2型號(hào)的電機(jī)，它的功率為15千瓦，轉(zhuǎn)速為1360r/min。</p><p>　　3.2 開口度調(diào)節(jié)電機(jī)的

62、選擇 </p><p>　　由于在開口度調(diào)節(jié)過程中沒有太多的技術(shù)要求，只要保證驅(qū)動(dòng)側(cè)和非驅(qū)動(dòng)側(cè)箱體能夠快速準(zhǔn)確定位，而且能夠適應(yīng)快速繁瑣啟動(dòng)、制動(dòng)就可。因此，我選擇了FAF 37 DT 90S4型號(hào)的電機(jī)，它屬于自身帶減速器的電機(jī)就省去了設(shè)計(jì)減速器裝置的麻煩，并且在重量上和價(jià)格上都要?jiǎng)澦?。它的功率?.1千瓦，轉(zhuǎn)速為68r/min，不是很高，容易控制制動(dòng)位置進(jìn)而控制開口度調(diào)節(jié)精度，以便達(dá)到設(shè)計(jì)要求。</p&

63、gt;<p>　　3.3液壓螺母的設(shè)計(jì)</p><p>　　螺母主要用于有螺紋聯(lián)接的場(chǎng)合，起聯(lián)接、緊固 的作用。常見的普通螺母是用扳手或電動(dòng)工具鎖緊的。然而對(duì)于大型機(jī)械，如采煤機(jī)其工作強(qiáng)度大、振動(dòng)劇烈，若使用普通螺母鎖緊，會(huì)由于最初的預(yù)緊力不足，而逐漸松動(dòng)，直至預(yù)緊力幾乎全部消失，失去了緊固作用。為了獲得更大的預(yù)緊力，目前，一種新型螺母即液壓螺母已開始在采煤機(jī)等大型機(jī)械上應(yīng)用，其聯(lián)接強(qiáng)度很高，防松效

64、果很好。由于應(yīng)用的時(shí)間短，人們對(duì)液壓螺母了解不是很多，下面著重分析一下液壓螺母的工作原理、制造工藝難點(diǎn)及其應(yīng)用情況。</p><p>　　3.3.1 液壓螺母的機(jī)械結(jié)構(gòu)和工作原理</p><p>　　液壓螺母的結(jié)構(gòu)如圖3-1所示，它油螺母本體2、高壓進(jìn)油嘴1、壓力環(huán)3、密封圈4和卸荷裝置5等組成。</p><p>　　圖3-1 液壓螺母結(jié)構(gòu)圖</p>

65、<p>　　將液壓螺母組件擰到待預(yù)緊的螺栓上，并使其靠緊墊片。卸下其中一個(gè)進(jìn)油口的油堵，將其與超高壓液壓手動(dòng)泵出油口連接，手動(dòng)進(jìn)打壓。當(dāng)壓力足夠大時(shí)，螺母缸體、環(huán)形活塞體在液壓力的作用下產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，螺桿由于受螺母缸體的帶動(dòng)而被拉伸，內(nèi)部產(chǎn)生了很大的軸向預(yù)緊力，從而使液壓螺母緊固在被連接件上。同時(shí)，螺母缸體與圓螺母的結(jié)合端面之間產(chǎn)生了一定的間隙，此時(shí)，用加力桿擰緊圓螺母，使圓螺母與螺母缸體緊靠在一起，消除其活動(dòng)間隙，然后卸掉油

66、壓。由于活動(dòng)間隙被消除，螺母缸體和環(huán)形活塞都不能退回，螺桿的回彈力使液壓螺母仍然緊緊地被鎖在螺栓上，使被連接件得到牢固地聯(lián)接。</p><p>　　通過液壓螺母的鎖緊過程可以看出，液壓螺母工作原理的實(shí)質(zhì)是：利用高壓液壓油的作用使螺桿產(chǎn)生軸向拉伸，從而獲得了人工利用扳手緊固所達(dá) 不到的預(yù)緊力，實(shí)現(xiàn)了高聯(lián)接強(qiáng)度。</p><p>　　液壓螺母的拆卸：液壓螺母一旦安裝，一般情況下很少拆卸。當(dāng)需要

67、拆卸時(shí)，將超高壓手動(dòng)泵的出油管接頭接到液壓螺母的進(jìn)油口，手動(dòng)進(jìn)行打壓。在高壓油的作用下，螺母缸體與圓螺母之間因相對(duì)移動(dòng)而產(chǎn)生間隙， 此時(shí)，可用加力桿擰松圓螺母，使其退回鎖緊前的狀態(tài)。卸掉油壓后，環(huán)形活塞也退回鎖緊前的狀態(tài)，螺栓的預(yù)緊力完全消失，液壓螺母即可被拆卸下來。</p><p>　　3.3.2 液壓螺母的性能特點(diǎn)</p><p>　　從上節(jié)液壓螺母的工作原理中已經(jīng)可以明顯地看到它比

68、普通螺母所具有的特點(diǎn)：</p><p>　　1.緊固可靠省力。只要進(jìn)入液壓螺母環(huán)形油腔的油量足夠大，它就可以</p><p>　　產(chǎn)生所需的壓緊力，而無需擰緊螺母施以越來越大的力矩，而該力矩所作用的功大部分消耗于克服螺母與被緊固件間的摩擦力和零件的變形，因此應(yīng)用液壓螺母即可得到所需的壓緊力使緊固可靠，而且是省力的。</p><p>　　2.拆卸快捷方便。在用液壓螺母

69、壓緊被緊固件之前，螺母只需擰到初步貼緊被緊固件即可，所用力矩很小。在卸荷后，螺母支撐面被緊固件之間不再存在較大的壓力，所以在拆卸該螺母時(shí)也是很快捷方便的。</p><p>　　3.可防松。由于液壓螺母與被緊固件之間的壓力（也就是螺桿所受的預(yù)緊力）在螺紋副中產(chǎn)生的摩擦力，不隨連接的外載荷的波動(dòng)而變化，所以保持了較大的防松摩擦阻力矩，起到了螺紋連接防松的作用，而無需設(shè)置防松裝置。</p><p&g

70、t;　　4.要有合適的密封件和液壓控制元件，液壓螺母才能有效的工作。</p><p>　　綜上所述可見液壓螺母是一種比普通螺母更為有效的新型緊固件，它在各種機(jī)械設(shè)備和裝置中起著普通螺母不易起到的作用，因此，推廣應(yīng)用這種緊固件則是具有特殊意義的，在先進(jìn)的工業(yè)化國(guó)家中，液壓螺母的應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛，而在我國(guó)應(yīng)用則還較少。我們應(yīng)該研究開發(fā)這種緊固組件的類型，并使其標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。宣傳推廣應(yīng)用。當(dāng)然，應(yīng)用液壓螺母必須要有相

71、應(yīng)有效的密封件和液壓控制系統(tǒng)，否則是不可能的。液壓控制系統(tǒng)可以分為兩種：一種是專用性的，它附屬于巢臺(tái)設(shè)備之中，為這臺(tái)設(shè)備的液壓螺母所專用；另一種則是通用性的，可為若干臺(tái)設(shè)備、裝置的液壓螺母所共用，為方便起見，這種系統(tǒng)可制成為流動(dòng)小型的液壓站。</p><p><b>　　3.4 齒輪的計(jì)算</b></p><p>　　3.4.1低速級(jí)齒輪計(jì)算</p>&

72、lt;p>　　a.選擇材料，精度及參數(shù)</p><p>　?。?）選擇齒輪的材料，熱處理方法及齒面硬度：</p><p>　　小齒輪選用40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼，調(diào)質(zhì)處理，；兩個(gè)大齒輪選用40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼，調(diào)制處理，，，很合適。</p><p>　?。?）選取精度等級(jí) 按GB/T10095，初選8級(jí)精度。</p><p>　?。?）選取齒

73、數(shù) 選小齒輪齒數(shù)</p><p>　　，大齒輪齒數(shù) ，取。</p><p>　　b.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì),按式</p><p>　?。?） 確定載荷系數(shù)K </p><p>　　由表得使用系數(shù),估計(jì)圓周速度，</p><p><b>　　；</b></p><p><

74、b>　　動(dòng)載系數(shù)</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　齒間載荷分配系數(shù)；</b></p><p><b>　　齒向載荷分配系數(shù)。</b></p><p><b>　?。?）計(jì)算轉(zhuǎn)矩</b></

75、p><p><b>　?。?）查得區(qū)域系數(shù)</b></p><p><b>　?。?）重合度系數(shù) </b></p><p>　?。?）彈性影響系數(shù) </p><p>　　（6）查得接觸疲勞極限應(yīng)力；</p><p>　　查得接觸疲勞極限應(yīng)力。</p><p&

76、gt;　?。?）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　（8）查得壽命系數(shù)；（允許有點(diǎn)蝕）</p><p>　?。?）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為，安全系數(shù)</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　計(jì)算齒輪分度圓直徑</b></p><p>　

77、?。?1）計(jì)算圓周速度</p><p><b>　　不用修正載荷系數(shù)。</b></p><p><b>　　(14) 計(jì)算模數(shù)</b></p><p><b>　　圓整成標(biāo)準(zhǔn)值</b></p><p><b>　?。?5）計(jì)算中心距</b></p&g

78、t;<p>　?。?6）計(jì)算分度圓直徑</p><p>　?。?7）計(jì)算齒輪寬度</p><p><b>　　圓整取，</b></p><p>　　C．校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　重合度系數(shù)</b></p><p><b>　?。?/p>

79、1）齒形系數(shù)</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　?。?）應(yīng)力修正系數(shù)</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　?。?）查取彎曲疲勞極限應(yīng)力及壽命系數(shù)</p><p><b

80、>　　查得，</b></p><p><b>　　按 ，分別查得。</b></p><p>　?。?）計(jì)算彎曲疲勞許用極限應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為1﹪，安全系數(shù)，</p><p><b>　　（5）計(jì)算彎曲應(yīng)力</b></p><p><

81、b>　　，合適。</b></p><p>　　3.4.2 齒輪材料的熱處理</p><p>　　齒輪常用的熱處理方法有以下幾種：</p><p>　?。?）表面淬火：一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，例如45鋼、40Cr等。表面淬火后輪齒變形不大，齒面硬度可達(dá)52-56HRC。由于接肋強(qiáng)度高，耐磨性好，而齒芯未淬硬仍有較高的韌性，故能承受一定的沖擊或荷載

82、。</p><p>　?。?）滲碳淬火：滲碳鋼為碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.15~0.25%的低碳合金鋼，例如20CrMnTi,Cr等。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(dòng)。通常滲碳淬火后要磨齒。</p><p>　?。?）調(diào)質(zhì)：一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，例如45鋼，40Cr，42SiMn等。調(diào)質(zhì)后齒面硬度一般為220-260HBS。因硬度不高，故可在熱

83、處理后精切齒形，且在使用中易于跑合。</p><p>　?。?）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。強(qiáng)度要求不高的齒輪，可用于碳鋼正火處理。大直徑的齒輪可用鑄鋼正火處理。</p><p>　?。?）滲碳：是一種化學(xué)處理。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(chǎng)合，例如內(nèi)齒輪。常用的滲碳鋼為38CrMoAlA

84、。</p><p>　　綜上所述，我選擇40Cr為我的齒輪材料。</p><p>　　圖3-2 齒輪三維圖</p><p>　　3.5 軸徑的初步計(jì)算</p><p>　　主傳動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速n1=1360 r/min，查手冊(cè)知減速機(jī)的減速比i1=2.05，因此傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速</p><p>　　因?yàn)閭鲃?dòng)軸以傳遞轉(zhuǎn)矩為主，故按

85、許用切應(yīng)力計(jì)算：</p><p>　　受轉(zhuǎn)矩T（N·mm）的實(shí)心軸，其切應(yīng)力τT（MPa）</p><p>　　所以軸的最小直徑d(mm)</p><p>　　軸的材料40Cr，查表知C=98，得</p><p>　　軸的外形決定于下列因素：軸的毛坯種類，軸上的作用力大小和分布情況，軸上零件的布置及固定方式，軸承類型及位置，軸的加工

86、和裝配工藝性以及其他一些要求。因?yàn)橛嘘P(guān)的因素很多，所以軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有較大的靈活性和多樣性。</p><p>　　在這里我選擇40Cr作為軸的材料，并且已經(jīng)完成了該軸的設(shè)計(jì)。如圖3-3所示</p><p>　　圖3-3 傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　3.5.1 提高軸的強(qiáng)度、剛度和減輕重量的措施</p><p>　　可以從結(jié)構(gòu)和工藝性兩方

87、面來提高軸的承載能力。軸的尺寸如能減小，整個(gè)機(jī)器的尺寸也常會(huì)隨之減小。</p><p>　　（1）合理布置軸上零件，減小軸承受的轉(zhuǎn)矩；</p><p>　?。?）改進(jìn)軸上零件結(jié)構(gòu)，減小軸承受的彎矩；</p><p>　　（3）改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)，減小應(yīng)力集中。主要措施有：①盡量避免形狀的突然變化，宜采用較大的過渡圓角；②過盈配合的軸，可在軸轂上開減載槽；③在軸上打孔、緊定

88、螺釘端坑、鍵槽圓角過小等，都會(huì)引起應(yīng)力集中，而降低軸的疲勞強(qiáng)度。</p><p>　　（4）改善表面品質(zhì)，提高軸的疲勞強(qiáng)度。</p><p><b>　　第4章 安全校核</b></p><p>　　4.1 平鍵的安全校核</p><p>　　圓盤剪中聯(lián)軸器與軸的連接為平鍵連接，并且是靜連接，平鍵聯(lián)接主要傳遞的是轉(zhuǎn)矩，

89、其主要失效形式是工作面被壓潰，一般不會(huì)出現(xiàn)鍵的剪斷。因此，通常只按工作面上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為：</p><p><b>　　(4—1)</b></p><p>　　式中：—轉(zhuǎn)矩，N·mm；</p><p>　　D—軸的直徑，mm；</p><p>

90、;　　l—鍵的工作長(zhǎng)度，l=L-b</p><p>　　k—鍵與輪轂的接觸高度，mm，k=0.4h；</p><p><b>　　b—鍵的寬度，mm</b></p><p>　　—鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，MPa</p><p><b>　　軸的轉(zhuǎn)矩</b></p>&

91、lt;p>　　接觸高度=0.4h=0.4×8=3.2 mm</p><p>　　鍵的工作長(zhǎng)度=50-10=40 mm</p><p>　　軸徑的最小值D=32 mm</p><p><b>　　由（4—1）得：</b></p><p>　　查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知當(dāng)鍵為靜連接時(shí)=125~150MPa</p&

92、gt;<p><b>　　取 MPa</b></p><p><b>　　顯然，，故安全。</b></p><p>　　4.2 滑鍵的強(qiáng)度校核</p><p>　　滑鍵連接為動(dòng)連接，其強(qiáng)度計(jì)算公式是：</p><p><b>　　（4—2）</b></p&g

93、t;<p>　　式中：—軸的轉(zhuǎn)矩，N·mm；</p><p>　　D—軸的直徑，mm；</p><p>　　l—鍵的工作長(zhǎng)度，l=L</p><p>　　k—鍵與輪轂的接觸高度，mm；</p><p>　　—鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用壓強(qiáng)，MPa</p><p><b>　　軸的

94、轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　接觸高度=8.5 mm</p><p>　　鍵的工作長(zhǎng)度=130 mm</p><p>　　軸徑的最小值D=60 mm</p><p>　　由于采用的是雙鍵，所以鍵的強(qiáng)度按1.5個(gè)鍵計(jì)算，由（4—2）得：</p><p>　　查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知當(dāng)鍵為動(dòng)連接時(shí)=50MPa<

95、;/p><p><b>　　顯然，，故安全。</b></p><p>　　4.3 齒輪軸的強(qiáng)度校核</p><p>　　如圖4—1所示是齒輪軸的三維圖</p><p><b>　　圖4—1</b></p><p>　　用許用彎曲應(yīng)力對(duì)大齒輪軸進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校核：</p>

96、<p><b>　　齒輪軸的轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　大齒輪分度圓直徑</b></p><p>　　a、大齒輪所受到的力：</p><p><b>　　圓周力 ，</b></p><p><b>　　徑向力 </b>

97、;</p><p><b>　　法向力</b></p><p>　　b、計(jì)算軸在軸承處所受的支反力</p><p>　　垂直面內(nèi)的支反力： =</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　c、計(jì)算彎矩</b>&l

98、t;/p><p>　　垂直面內(nèi)： </p><p>　　=621.6×0.144</p><p><b>　　=89.5 N·m</b></p><p>　　由于采用的是滾針軸承，因此，M=M1=89.5 N·m</p><p>　　d、選擇軸的材料，確定許

99、用應(yīng)力 軸的材料為調(diào)質(zhì)處理，查得 。</p><p><b>　　用插值法查得：</b></p><p><b>　　，，。</b></p><p><b>　　d、校核軸徑 </b></p><p><b>　　軸的受力分析圖</b></p

100、><p><b>　　圖4—2</b></p><p><b>　　軸的彎矩圖</b></p><p><b>　　圖4—3</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p><b>　　圖4—4</b

101、></p><p><b>　　第5章 三維展示</b></p><p>　　圖5—1 圓盤剪總裝圖</p><p><b>　　圖5—2 偏心套</b></p><p>　　圖5—3 圓盤剪本體</p><p><b>　　圖5—4 副箱體</b>

102、;</p><p>　　圖5—5 操作側(cè)上刀軸</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)、分析、設(shè)計(jì)，在老師的耐心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱情幫助下，我最終設(shè)計(jì)完成了圓盤式切邊機(jī)。</p><p>　　圓盤式切邊機(jī)主要功能是對(duì)已經(jīng)軋制過的鋁板進(jìn)行切邊。我設(shè)計(jì)的這臺(tái)圓盤式切邊機(jī)主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、

103、側(cè)向間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、軸向間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、碎邊機(jī)構(gòu)、卷曲機(jī)構(gòu)等一系列機(jī)構(gòu)組成組成。在完成總體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，我主要對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、側(cè)向間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)分析與計(jì)算。在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我選擇了Z4系列電機(jī)帶測(cè)速機(jī)，節(jié)省了安裝空間，降低了成本；并且設(shè)計(jì)了由兩個(gè)同步齒輪相嚙合帶動(dòng)一對(duì)驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，便于安裝調(diào)試。</p><p>　　由于我的水平有限，設(shè)計(jì)中不可避免存在一些不足。如：這臺(tái)圓盤式切邊機(jī)

104、每次工作時(shí)必須由人工調(diào)整鋁板一次，使其進(jìn)入卷筒。還有就是由于時(shí)間有限，我沒有將控制部分設(shè)計(jì)出來，如果可以通過控制臺(tái)控制整臺(tái)機(jī)器的運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，將更有助于減輕工人勞動(dòng)量。我覺得這是整個(gè)工作過程自動(dòng)化的一個(gè)小缺陷，希望它能在以后的設(shè)計(jì)中得到彌補(bǔ)。</p><p>　　以上是我對(duì)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)成果的總結(jié)，請(qǐng)老師指點(diǎn)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b><

105、;/p><p>　　[1] 周國(guó)盈.帶鋼精整設(shè)備[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1982.</p><p>　　[2] 昊志生.冷軋板帶切邊變形過程及其影響因素[J].輕合金加工技術(shù), 2001, 29(12): 23-24 </p><p>　　[3] 濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）[M].北京:高等教育出版社,2001</p><p>

106、;　　[4] 徐灝. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第一版）[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991</p><p>　　[5] 羅振才.煉鋼機(jī)械（第二版）[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1989</p><p>　　[6] 濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）.北京:高等教育出版社,2006</p><p>　　[7] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20

107、04</p><p>　　[8] 孫家驥.礦冶機(jī)械維修工程學(xué)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1994</p><p>　　[9] 陳錫璞.工程經(jīng)濟(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994</p><p>　　[10] 張世昌,李旦,高航.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2001</p><p>　　[11] 曹鴻德.塑性變形力學(xué)

108、.機(jī)械工業(yè)出版社,1998</p><p>　　[12] 王太辰.中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典—4.江西科學(xué)技術(shù)出版社,2004</p><p>　　[13] 王太辰.中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典—5.江西科學(xué)技術(shù)出版社,2004</p><p>　　[14] 崔占全,邱平善.工程材料.哈爾濱工程大學(xué)出版社,2002 </p><p>　　[15] WANG Ju

109、n, MA Qing-jie.Analysis of Stress to Elastic and Plastic Torsion of Element [J]. Journal of Jilin Institute of Chemical Technology, 2004, 21(2): 85?87. (in Chinese) </p><p>　　[16] WANG Mei-rong, FEN Wan-Li,

110、 LIU Rui-tang, LU Ying. Discussion on Determination for Torsion Yield Stress [J]. Journal of Mechanical Strength, 2007,29(5):870 ?872.(in Chinese) </p><p>　　[17] LIU Guang-lian. A Novel Limiting Strain Ener

111、gy Strength Theory [J]. Trans Nonferrous Met Soc China, 2009, 19(6): 1651 ?1662. </p><p>　　[18] GOKHFELD D A, SADAKOV O S, KONONOV K M. On the Ultimate Strain Criterion for Fracture Prediction at Normal and

112、 Elevated Temperatures [J]. Dynamics, Strength & Wear-resistance of Machines, 1997,3:12 ?18. </p><p>　　[19] LIU Guang-lian, LIU Zhen, LI Xian-fang. Application Research of Limiting Strain Energy Theory

113、in Strength Calculation of Concrete [C]// Proceeding of 2009 National Ph.D. Student Symposium on Civil Engineering. Changsha, 2009: 533 ?541. (in Chinese)</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　

114、　首先由衷的感謝指導(dǎo)我做本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的xx老師。xx老師是我們的任課老師,也是我的指導(dǎo)老師。她既要上課，還要為我們查資料，檢查圖，為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的修改和創(chuàng)新提出了寶貴經(jīng)驗(yàn)。在xx老師的精心指導(dǎo)下，我們一次次地從迷茫中走出來，并圓滿的完成了我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)。xx老師對(duì)我們無微不至的關(guān)愛，不辭辛苦來教室指導(dǎo)我們做設(shè)計(jì)，那種忘我的工作精神永遠(yuǎn)值得我去學(xué)習(xí)。</p><p>　　感謝在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予我很大幫助的同學(xué)和朋

115、友。 </p><p>　　感謝xx圖書館提供寶貴資料。</p><p>　　最后，感謝xx特別是機(jī)械工程學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師四年來對(duì)我們的辛苦栽培。在此我致以深切的謝意！畢業(yè)后，我將再接再厲，秉承燕大人厚德、博學(xué)、求實(shí)的頑強(qiáng)拼搏的精神，在今后的工作學(xué)習(xí)中不斷努力進(jìn)取，為母校爭(zhēng)光！</p><p><b>　　附錄1</b></p>

116、<p>　　一、綜述本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)向，說明選題的依據(jù)和意義：</p><p>　　隨著人類文明的推進(jìn)和世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及人們消費(fèi)水平的提高，剪切已經(jīng)成為人們生活和世界貿(mào)易往來不可缺少的重要部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)量中具有舉足輕重的地位。它不僅僅推動(dòng)者其它相關(guān)工業(yè)的發(fā)展，而且越來越受到世人的關(guān)注和青睞。我設(shè)計(jì)的圓盤式切邊機(jī)是剪切薄鋁板，它在現(xiàn)代家用電器中的應(yīng)用尤其廣泛?，F(xiàn)代金屬剪切是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的變

117、化，為適應(yīng)商品質(zhì)量要求發(fā)展的需要而逐漸從傳統(tǒng)的手工剪切或加熱剪切發(fā)展和演變過來成現(xiàn)在的熱剪和冷剪的。它的顯著特征是以社會(huì)整體發(fā)展綜合需要為動(dòng)力，以科學(xué)技術(shù)和科學(xué)理論管理為先導(dǎo)，以世界潮流的沖擊為契機(jī)，以力學(xué)、材料學(xué)等多學(xué)科相互滲透融匯發(fā)展之無愧的永不衰敗的朝陽行業(yè)。</p><p>　　圓盤剪有下列幾個(gè)機(jī)構(gòu)組成：刀盤旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)，刀盤徑向調(diào)整和刀片的側(cè)向調(diào)整，剪切寬度的調(diào)整等。剪切寬度的調(diào)整實(shí)際上就是對(duì)機(jī)架的距離

118、調(diào)整。</p><p>　　早期圓盤式切邊機(jī)速度較低，圓盤式切邊機(jī)刀片旋轉(zhuǎn)是用電機(jī)通過齒輪傳動(dòng)，以及和萬向連接軸來實(shí)現(xiàn)的。刀盤徑向間隙調(diào)整用電機(jī)通過蝸桿蝸輪傳動(dòng)是偏心套轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。而刀片側(cè)向間隙是 用手動(dòng)通過蝸輪傳動(dòng)使刀片軸軸向移動(dòng)來完成的。</p><p>　　隨著生產(chǎn)的發(fā)展，圓盤式切邊機(jī)剪切速度在逐漸提高，由于受到碎邊機(jī)的限制，現(xiàn)在大型圓盤切邊機(jī)的剪切速度通常為0.4米/秒。目前圓盤

119、式切邊機(jī)裝在橫切機(jī)組上，剪切厚度為0.6~2.5毫米，寬度為700~1500毫米。帶鋼剪切速度達(dá)到1~3m/s。刀片傳動(dòng)通過減速機(jī)和4個(gè)相同尺寸的齒輪同時(shí)傳動(dòng)兩對(duì)刀片。為保證刀片同步，4個(gè)齒輪組成相當(dāng)于連桿機(jī)構(gòu)，使齒輪傳動(dòng)的中心距不變，提高了齒輪傳動(dòng)精度，為調(diào)整上刀片徑向間隙，上刀片軸承座可沿機(jī)架滑道上下移動(dòng)?；苿?dòng)用針齒擺線減速機(jī)，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(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿和螺母來實(shí)現(xiàn)的，為了提高傳動(dòng)精度

120、，傳動(dòng)系統(tǒng)增加了測(cè)速裝置，進(jìn)行主傳動(dòng)速度調(diào)整。</p><p>　　圓盤剪后設(shè)置碎邊剪，將剪切下來的板邊剪成碎段送到下面的滑槽中，也可對(duì)剪下來的薄板邊用卷取機(jī)卷起來，然后停車卸卷。為了使切下來的板邊的鋼板平直，在出圓盤剪時(shí)切邊應(yīng)向下彎曲，現(xiàn)在采用上刀片軸相對(duì)下刀片軸移動(dòng)一個(gè)不大的距離或者上刀片直徑比下刀片直徑小一些來實(shí)現(xiàn)見圖1-1。</p><p>　　圖1-1 使鋼板保持水平位置的方法&