中板圓盤剪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文摘要圓盤剪通常設(shè)置在精整作業(yè)線上，用來(lái)將運(yùn)動(dòng)的鋼板縱向邊緣切齊或切成窄帶鋼剪切帶鋼邊部缺陷，并保證整個(gè)帶鋼的寬度一致，是提高帶鋼質(zhì)量的重要設(shè)備。據(jù)用途可分為兩種類型：剪切板邊的圓盤剪和剪切帶鋼的圓盤剪。圓盤剪切機(jī)的上下剪刃是圓盤形狀的。剪切時(shí)，圓盤刀以相等于軋件的運(yùn)動(dòng)速度作圓周運(yùn)動(dòng)，形成了一對(duì)無(wú)端點(diǎn)的剪刀。圓盤剪通常設(shè)置在板材或帶材的剪切線上，用來(lái)縱向剪切運(yùn)動(dòng)的板材或帶材。中板圓盤剪切機(jī)據(jù)板厚可以確定理論轉(zhuǎn)速，由于中板剪切需要很大的切入力，要求圓盤刀片的轉(zhuǎn)速較低以滿足要求。而電機(jī)的轉(zhuǎn)速一般較高，此時(shí)應(yīng)選取將電機(jī)的高速轉(zhuǎn)變?yōu)榧羧械牡退俚倪m當(dāng)?shù)臏p速機(jī)構(gòu)。為了提高工

2、作效率和安全性能采用兩套傳動(dòng)和減速機(jī)構(gòu)對(duì)稱配置，兩臺(tái)電機(jī)用一根剛性連接軸連接以保證轉(zhuǎn)速的同步。關(guān)鍵字：圓盤剪 帶鋼 減速機(jī) 齒輪 abstractcircular shears are usually set in finishing production line, to be used for movement of the plate longitudinal edges trimmed or cut into narrow strip shearing edge defect of steel strip, and the strip width, is the important e

3、quipment for improving quality of strip steel. according to the uses can be divided into two types: cutting edge of circular shear and shear band of disc shear.disk shearing machine of the upper and lower shear blade is a circular disk shape. shear disc cutter, equivalent to rolling motion velocity

4、of circular motion, forming a pair of scissors at. disc shear is usually arranged in sheets or strips, shear line, used for longitudinal shear movement of the sheet or strip.in the plate disk shearing machine according to the theory of plate thickness can be determined because of medium plate sheari

5、ng speed, requires a lot of cutting force, requirements of disc blade low speed to meet the requirements. and the speed of the motor is high in general, you should select the motor speed change cutting edge speed appropriate reduction mechanism. in order to improve the work efficiency and safety per

6、formance using two sets of driving and deceleration mechanism with symmetrical configuration, two motors with a rigid connecting shaft connected to ensure speed synchronization.keyword: circular shears strip steel speed reducer gear摘要1abstract2第一章 緒論41.1 課題背景41.2中板圓盤剪切機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀41.2.1圓盤剪切機(jī)介紹41.2.2國(guó)內(nèi)外圓盤

7、剪發(fā)展現(xiàn)狀51.2.3國(guó)內(nèi)外中板生產(chǎn)的發(fā)展及現(xiàn)狀51.2.4中板生產(chǎn)工藝與主要設(shè)備介紹61.2.5中板生產(chǎn)線圓盤剪切機(jī)的作用61.3 圓盤剪切機(jī)研究的內(nèi)容和方法71.3.1圓盤剪切機(jī)的類型和特點(diǎn)71.3.2圓盤剪切機(jī)設(shè)計(jì)內(nèi)容8第二章 電機(jī)容量的計(jì)算92.1電機(jī)定性92.2 剪切力與剪切力矩的計(jì)算92.3 選擇電動(dòng)機(jī)的容量122.4 確定轉(zhuǎn)速132.5電動(dòng)機(jī)的校核13第三章 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)153.1設(shè)計(jì)方案153.2零件參數(shù)16第四章 主要零件設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核184.1第一級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)與校核184.1.1齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算184.1.2校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：214.1.3校核齒面疲勞強(qiáng)度224.1.4軸

8、的設(shè)計(jì)與校核234.1.5軸承的壽命校核284.1.6鍵的選擇294.2第二級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)與校核304.2.1齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算304.2.2校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：334.2.3校核齒面疲勞強(qiáng)度344.2.4軸的設(shè)計(jì)計(jì)算354.2.5軸承的壽命校核404.2.6鍵的選擇41第五章 聯(lián)軸器的選擇42第六章系統(tǒng)的潤(rùn)滑44結(jié)論45致謝46參考文獻(xiàn)47第一章 緒論1.1 課題背景 板帶鋼品種很多、成本低廉。目前我國(guó)板帶鋼市場(chǎng)仍有較大缺口，年進(jìn)口量大。而且板帶鋼消費(fèi)比例逐年上升，應(yīng)用廣泛，尤其在汽車，儀器儀表、無(wú)線電，國(guó)防及航空航天工業(yè)并且對(duì)帶鋼的品種、規(guī)格，性能和質(zhì)量不斷提出更高的要求。反觀我國(guó)的板帶鋼卻不

9、能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。產(chǎn)品質(zhì)量能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的不到總產(chǎn)量的三分之一。因此，加快發(fā)展板帶鋼，特別是發(fā)展高附加值、高技術(shù)含量的板帶材是我國(guó)軋鋼工業(yè)的一項(xiàng)十分艱巨的任務(wù)?？梢灶A(yù)見(jiàn)我國(guó)板帶鋼的發(fā)展前景是廣闊和美好的。在這里對(duì)軋鋼機(jī)械的重要設(shè)備-圓盤式剪切機(jī)的討論，其對(duì)于提高板帶產(chǎn)品的質(zhì)量控制起到尤為重要的作用以及對(duì)軋鋼機(jī)械的自動(dòng)化發(fā)展有一定實(shí)踐意義。1.2中板圓盤剪切機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀1.2.1圓盤剪切機(jī)介紹剪切機(jī)是一種機(jī)械設(shè)備用于切斷金屬材料。軋制生產(chǎn)過(guò)程中，大斷面的鋼錠和鋼坯經(jīng)過(guò)軋制后，會(huì)出現(xiàn)斷面變小，長(zhǎng)度增加情況。為了滿足后續(xù)工序和產(chǎn)品尺寸規(guī)格的要求，各種鋼材生產(chǎn)工藝過(guò)程中都必須有剪切工序。

10、剪切機(jī)的用途就是用來(lái)剪切定尺、切頭、切尾、切邊、切試樣及切除軋件的局部缺陷等。剪切機(jī)是軋鋼機(jī)械中重要的輔助設(shè)備之一，因?yàn)榧羟袡C(jī)的能力大小，直接影響軋機(jī)產(chǎn)能力能否充分發(fā)揮以及軋制生產(chǎn)線金屬流程的平衡問(wèn)題。圓盤剪切機(jī)的上下剪刃是圓盤形狀的。剪切時(shí)，圓盤刀以相等于軋件的運(yùn)動(dòng)速度作圓周運(yùn)動(dòng)，形成了一對(duì)無(wú)端點(diǎn)的剪刀。圓盤剪通常設(shè)置在板材或帶材的剪切線上，用來(lái)縱向剪切運(yùn)動(dòng)的板材或帶材。圓盤剪在不同的機(jī)組上有不同的使用要求，故在結(jié)構(gòu)上略有區(qū)別，但基本結(jié)構(gòu)是相同的。他們都有左右機(jī)架、上下刀軸組件；固定底座、機(jī)架移動(dòng)機(jī)構(gòu)、刀盤重疊量調(diào)整機(jī)構(gòu)、側(cè)線間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)、動(dòng)力傳動(dòng)裝置等組成。1.2.2國(guó)內(nèi)外圓盤剪發(fā)展現(xiàn)狀近

11、年發(fā)展起來(lái)的用于剪切鋼板的剪機(jī)，通常設(shè)置在精整作業(yè)線上，主要用于將成品金屬板帶邊部缺陷切除，達(dá)到修剪邊緣、符合寬度尺寸要求、符合帶鋼切口質(zhì)量與毛刺要求的目的，而后經(jīng)過(guò)橫切工序切成單張板材供應(yīng)用戶，或者經(jīng)過(guò)卷取機(jī)卷成卷材，以滿足不同用戶的需要。在特種材料生產(chǎn)中，切邊質(zhì)量是關(guān)鍵指標(biāo)之一。以前我國(guó)大型鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)中精整作業(yè)線多以進(jìn)口國(guó)外設(shè)備為主，隨著近幾年國(guó)家鼓勵(lì)國(guó)產(chǎn)化的政策的實(shí)施和國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，目前國(guó)內(nèi)廠商已經(jīng)可以提供成套精整作業(yè)線設(shè)備。但是在工程實(shí)踐中圓盤剪由于在設(shè)計(jì)、配套件質(zhì)量、設(shè)備制造質(zhì)量等與國(guó)外圓盤剪仍然存在一定差距，因此當(dāng)前用戶仍然選擇以進(jìn)口圓盤剪為主。隨著我國(guó)向鋼鐵生產(chǎn)強(qiáng)

12、國(guó)邁進(jìn)的步伐，裝備制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力的提升、國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)政策的調(diào)整以及我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)中板管比例的逐步提高，國(guó)產(chǎn)切邊圓盤剪必將在未來(lái)的精整作業(yè)線上占據(jù)越來(lái)越大的份額。對(duì)于未來(lái)剪切技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在高速、高效、高精度、高自動(dòng)化上。目前我國(guó)重型機(jī)械研究所在圓盤剪的設(shè)計(jì)、制造與剪切工藝上已經(jīng)掌握了高速度高精度全自動(dòng)控制的切邊圓盤剪的核心技術(shù)。但是目前競(jìng)爭(zhēng)作業(yè)機(jī)組速度的進(jìn)一步提高受到諸多因素的制約，如提高機(jī)組的工作速度與生產(chǎn)工藝的矛盾、整條機(jī)組裝備的提高等。對(duì)于圓盤剪的制造，需要在機(jī)床行業(yè)進(jìn)行跨行業(yè)、跨地區(qū)的產(chǎn)業(yè)合作，形成一個(gè)穩(wěn)定的制造、裝配、測(cè)試及售后服務(wù)鏈條，保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性與穩(wěn)定性。1.2.

13、3國(guó)內(nèi)外中板生產(chǎn)的發(fā)展及現(xiàn)狀中厚板的開(kāi)發(fā)趨勢(shì)總的來(lái)看，對(duì)產(chǎn)品的使用條件、用戶的需求、提高競(jìng)爭(zhēng)力、環(huán)境保護(hù)方面的要求反映越來(lái)越充分，體現(xiàn)出了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)要符合高強(qiáng)度、高韌性長(zhǎng)壽命、高形狀尺寸精度和表面質(zhì)量、低合金含量和工藝操作成本、易于回收和利用、可持續(xù)發(fā)展。概括地可以從規(guī)格、性能、組織強(qiáng)化方式、化學(xué)成分和生產(chǎn)工藝、經(jīng)濟(jì)效益等幾個(gè)方面討論。發(fā)展趨勢(shì)主要有：（1）產(chǎn)品規(guī)格多樣化，規(guī)格主要指中厚板的寬度、厚度，其是中厚板發(fā)展趨勢(shì)之一。（2）力學(xué)性能方面，追求更高強(qiáng)度是鋼鐵產(chǎn)品的永恒趨勢(shì)，其中包括對(duì)強(qiáng)度、塑性和韌性、焊接性能、抗疲勞性、耐腐蝕性等的提高。（3）化學(xué)成分與生產(chǎn)工藝的發(fā)展。 中厚板生產(chǎn)主要

14、特點(diǎn)有：軋鋼車間主作業(yè)線長(zhǎng)，品種繁多，性能各異，質(zhì)量要求高，交貨要求嚴(yán)格；需要展寬軋制、往返軋制；工廠內(nèi)臨時(shí)庫(kù)區(qū)多，物流瓶頸變化頻繁，難以預(yù)測(cè)；精整區(qū)域工藝及工序多，往復(fù)物流、交叉物流多；鑄坯及鋼板都是逐塊、逐張堆垛的，庫(kù)位及庫(kù)區(qū)管理與行車作業(yè)復(fù)雜；潛在瓶頸多，且瓶頸常隨品種、規(guī)格的變化而變化。1.2.4中板生產(chǎn)工藝與主要設(shè)備介紹加熱爐、除鱗箱、粗軋機(jī)、精軋機(jī)、acc、熱矯直機(jī)、冷床、切頭剪、雙邊剪、定尺剪、冷矯直機(jī)、熱處理爐、火切機(jī)、堆垛機(jī)等。1.2.5中板生產(chǎn)線圓盤剪切機(jī)的作用帶鋼在軋制過(guò)程中，有時(shí)邊部會(huì)產(chǎn)生細(xì)小的裂縫等缺陷，如不及時(shí)切掉，極可能在后續(xù)加工過(guò)程中產(chǎn)生斷帶事故。剪切板邊的圓盤

15、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。1.3 圓盤剪切機(jī)研究的內(nèi)容和方法1.3.1圓盤剪切機(jī)的類型和特點(diǎn) 剪切機(jī)的種類很多。對(duì)剪切機(jī)的種類從不同的角度出發(fā)，有不同的分類方法。按剪切的方式可分為橫剪和縱剪；按剪切的軋件溫度分為熱剪和冷剪；按剪切機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式可分為機(jī)械剪 液壓剪和氣

16、動(dòng)剪；按機(jī)架的形式分為開(kāi)式剪和閉式剪等。通常，按剪切機(jī)的剪刃形狀與配置等特點(diǎn)可分為平行刃剪切機(jī) 斜刃剪切機(jī)和圓盤式剪切機(jī)它靠圓弧形上剪刃在平直的下剪刃上滾動(dòng)來(lái)完成剪切。由于上剪刃相對(duì)鋼板切面的滑動(dòng)量小，上下剪刃重疊量在全剪刃長(zhǎng)度上相同，因此鋼板切口斷面光滑、平直。圓弧滾切式剪切機(jī)與斜刃剪相比，有設(shè)備重量輕、剪切頻率高、操作事故少的優(yōu)點(diǎn)。 根據(jù)不同的板帶厚度，依次調(diào)整上下圓盤剪的側(cè)向間隙和重疊量的大小，用上壓環(huán)把板帶壓緊在壓環(huán)上。由此可見(jiàn)，圓盤剪切邊的工作精度要求很高，運(yùn)行很平穩(wěn)，才能保證切邊的切口質(zhì)量和微小的毛刺，尤其是現(xiàn)代工業(yè)個(gè)行業(yè)對(duì)薄板需求量很大，切口質(zhì)量要求很高，生產(chǎn)線運(yùn)行速度高、自動(dòng)化

17、控制高的情況下，對(duì)圓盤剪的制造精度提出了更高的要求。我國(guó)應(yīng)用最廣的圓盤剪具有以下特點(diǎn)：(1)圓盤剪兩側(cè)的機(jī)架在導(dǎo)軌上相對(duì)移動(dòng)，用于剪切不同目標(biāo)寬度的帶鋼時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)架的開(kāi)口度。(2)兩機(jī)架上各有一個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)，其上各載有兩套完全相同的剪切裝置，每套裝置包含切邊剪和碎斷剪，當(dāng)工作側(cè)的剪切裝置發(fā)生故障或需要更換剪刃時(shí)，可以快速將機(jī)架移出，使旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)180。，將備用側(cè)剪切裝置切換到工作側(cè)，再將機(jī)架移人繼續(xù)生產(chǎn)，在生產(chǎn)時(shí)即可安全地對(duì)備用側(cè)剪切裝置進(jìn)行維護(hù)。旋轉(zhuǎn)臺(tái)下方裝有電動(dòng)鎖緊裝置，當(dāng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)到位后，該裝置可將旋轉(zhuǎn)臺(tái)固定在機(jī)架上。(3)切邊剪的側(cè)間隙一重疊量調(diào)整電機(jī)，在調(diào)節(jié)切邊剪側(cè)向剪縫的同時(shí)，其上下剪刃

18、的重疊量將按一定的關(guān)系曲線隨側(cè)間隙而變化，在調(diào)節(jié)時(shí)以側(cè)間隙為控制目標(biāo)。(4)圖中重疊量調(diào)整電機(jī)，用于精確調(diào)節(jié)切邊剪上下剪刃的重疊量。另外，當(dāng)圓盤剪兩側(cè)的機(jī)架需要向外移出時(shí)，先通過(guò)此電機(jī)將切邊剪的上下剪刃快速打開(kāi)，以防切邊剪咬住帶鋼移動(dòng)機(jī)架，將帶鋼撕裂。(5)切邊剪切下的廢邊經(jīng)溜槽送人碎邊剪，碎邊剪的上下刀盤上均勻分布著六對(duì)剪刃，電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀盤快速旋轉(zhuǎn)(其線速度略大于生產(chǎn)線速度)，將帶邊切成約183ram長(zhǎng)的碎片。碎邊剪的剪縫通過(guò)剪縫調(diào)整電機(jī)根據(jù)帶鋼厚度和材質(zhì)進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定和調(diào)整。(6)帶鋼運(yùn)行時(shí)，壓輥及其下的支撐輥夾住帶鋼，起導(dǎo)向作用，加上大帶鋼張力以及切邊剪下剪盤固定的結(jié)構(gòu)，保證了帶鋼在高速運(yùn)行

19、時(shí)完全水平且穩(wěn)定地進(jìn)入切邊剪。圓盤剪在使用中存在的問(wèn)題在使用過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)圓盤剪存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：1.側(cè)間隙設(shè)定值不合理：側(cè)間隙過(guò)大，剪切時(shí)會(huì)產(chǎn)生撕裂現(xiàn)象；側(cè)間隙小，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備超負(fù)荷，加速刀刃磨損，邊部發(fā)亮、毛刺等；2.重疊量設(shè)定值不合理：重疊量過(guò)小，在剪切時(shí)會(huì)引起帶材的局部彎曲；重疊量太大，會(huì)導(dǎo)致帶材變形；3.切邊剪剪下的廢鋼過(guò)窄或過(guò)寬形成邊絲或堆鋼，導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)；4. 生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)圓盤剪旋轉(zhuǎn)臺(tái)震動(dòng)大影響剪切精度和設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性。1.3.2圓盤剪切機(jī)設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）設(shè)備總裝圖1張，cad圖。（2）減速器裝配圖1張，手繪a0圖。（3）零件工作圖2張。（4）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。第二章 電機(jī)容量的

20、計(jì)算2.1電機(jī)定性圓盤剪電機(jī)的選擇，主要依據(jù)負(fù)載的功率大小。功率過(guò)大，則電機(jī)效率低，電機(jī)容量不能充分利用造成浪費(fèi)；容量過(guò)小，則電機(jī)過(guò)熱，電機(jī)壽命會(huì)降低。冶金行業(yè)電機(jī)主要為交流異步大功率電機(jī)。中板圓盤剪切機(jī)已知原始數(shù)據(jù)：剪切速度 v=0.8 m/s； 帶鋼強(qiáng)度 取400 mpa；帶鋼厚度 h=25 mm； 上下剪刀的側(cè)間隙 0.05 mm；重疊度 s=00.3 mm。2.2 剪切力與剪切力矩的計(jì)算1.剪切力的計(jì)算圓盤刀片尺寸 圓盤刀片尺寸包括圓盤刀片直徑 及其厚度。圓盤刀片直徑主要決定于鋼板厚度其計(jì)算公式為： 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(lái)選取，同時(shí)當(dāng)咬入角=時(shí)，我們可以

21、引用一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，圓盤刀盤直徑通常由下式得： 帶入數(shù)值計(jì)算得：圓盤刀片厚度一般取為 帶入數(shù)值計(jì)算得：同時(shí)根據(jù)一般圓盤刀片直徑、厚度與被剪切帶材厚度的關(guān)系，可?。?，為了保證剪切力及刀片的強(qiáng)度和使用壽命，取。剪切力與剪切功率 圖1 剪刃受力圖作用在一個(gè)刀片上的總的剪切力是由兩個(gè)分力所組成的，即 式中 純剪切力； 鋼板被剪掉部分的彎曲力； 式中 作用在接觸弧ab水平投影單位長(zhǎng)度上的剪切力。由相對(duì)切入深度知 微分后得所以純剪切力為 式中的值可利用平行剪單位功數(shù)據(jù)。在圓盤剪上冷剪時(shí)，值可按下面公式計(jì)算 式中取系數(shù)，為金屬材料延伸率，查手冊(cè)??；所以 總剪切力的計(jì)算公式為 考慮到刀刃磨鈍的影響，增大，這里取

22、增大。 2.剪切力矩的計(jì)算 圓盤剪上的剪切力可根據(jù)作用在刀片上的力矩來(lái)確定。在上下刀片直徑，速度相等而且都驅(qū)動(dòng)時(shí)，則與簡(jiǎn)單軋制情況相似，合力垂直作用在刀片上，這時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一對(duì)刀盤所需之力矩為 而驅(qū)動(dòng)圓盤剪的總力矩為式中 刀片對(duì)數(shù) 一對(duì)刀片軸上的摩擦力矩，其中為刀片軸軸頸的直徑，這里取，為刀片軸承處的摩擦系數(shù)，查手冊(cè)取0.004。所以總的力矩為 = 2.3 選擇電動(dòng)機(jī)的容量查圓盤剪電動(dòng)機(jī)功率可按下式確定 式中 考慮刀片與鋼板間摩擦系數(shù)，； 鋼板運(yùn)動(dòng)速度，； 傳動(dòng)系統(tǒng)效率，；代入數(shù)據(jù)后 2.4 確定轉(zhuǎn)速 根據(jù)以上計(jì)算所得數(shù)據(jù)，查找專業(yè)手冊(cè)，選取合適電機(jī)。容量相同的同的電動(dòng)機(jī)，有幾種不同的轉(zhuǎn)速系列，此種

23、情況下我們綜合考慮，分析比較電動(dòng)傳動(dòng)裝置的性能、尺寸、重量和價(jià)格等因素，再考慮到機(jī)械在實(shí)際中的運(yùn)轉(zhuǎn)，靠性與電機(jī)相連接的減速機(jī)，以及以后的發(fā)展，適當(dāng)?shù)脑黾与姍C(jī)功率，最后選的電動(dòng)機(jī)。綜上，選取電機(jī)型號(hào)為：，其主要性能見(jiàn)表電機(jī)主要性能參數(shù)表型號(hào)額定功率kw額定電流a轉(zhuǎn)速r/min效率功率因數(shù)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)電流最大轉(zhuǎn)矩噪聲振動(dòng)速度重量kg額定轉(zhuǎn)矩額定電流額定轉(zhuǎn)矩1級(jí)2級(jí)16031974594.00.81.36.32.0994.51730表12.5電動(dòng)機(jī)的校核電機(jī)的校核主要是針對(duì)電機(jī)的過(guò)載能力校核。過(guò)載能力是指電動(dòng)機(jī)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，可以在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的電流或轉(zhuǎn)矩的允許倍數(shù)，對(duì)不同類型的電動(dòng)機(jī)不完全一樣，對(duì)異步

24、電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，校核其過(guò)載能力時(shí)即最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)時(shí)，要考慮到交流電網(wǎng)電壓可能向下波動(dòng)10%15%，因此，最大轉(zhuǎn)矩按（0.810.72）來(lái)考慮，他應(yīng)該比負(fù)載最可能出現(xiàn)的最大轉(zhuǎn)矩大。刀片轉(zhuǎn)速： = 其中： d刀片的直徑，單位： 負(fù)載最大轉(zhuǎn)矩： 傳動(dòng)比 粗略計(jì)算電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 由電動(dòng)機(jī)的參數(shù)可知 其中電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速，單位：所以 故安全第三章 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)方案中板圓盤剪切機(jī)據(jù)板厚可以確定理論轉(zhuǎn)速，由于中板剪切需要很大的切入力，要求圓盤刀片的轉(zhuǎn)速較低以滿足要求。而電機(jī)的轉(zhuǎn)速一般較高，此時(shí)應(yīng)選取將電機(jī)的高速轉(zhuǎn)變?yōu)榧羧械牡退俚倪m當(dāng)?shù)臏p速機(jī)構(gòu)。為了提高工作效率和安全性能采用兩套傳動(dòng)和減速機(jī)構(gòu)對(duì)稱配置，兩

25、臺(tái)電機(jī)用一根剛性連接軸連接以保證轉(zhuǎn)速的同步。圖2 圓盤剪單側(cè)主傳動(dòng)簡(jiǎn)圖圖3 斜齒輪減速器傳動(dòng)簡(jiǎn)圖3.2零件參數(shù)傳動(dòng)比計(jì)算與分配剪切速度為：刀片轉(zhuǎn)速：傳動(dòng)比分配：查表選?。郝?lián)軸器傳動(dòng)效率： 齒輪副傳動(dòng)效率： 滾動(dòng)球軸承傳動(dòng)效率：計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速：得各軸轉(zhuǎn)矩：第四章 主要零件設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核4.1第一級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)與校核小齒輪的材料選擇20，大齒輪的材料選擇20。齒面硬度是240hbs，取精度等級(jí)6級(jí)。傳動(dòng)比為4.293。4.1.1齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算此對(duì)齒輪先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒面疲勞強(qiáng)度校核。齒輪先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由公式 由10表7-12非對(duì)稱布置，全為硬齒面齒輪，取齒寬系數(shù)=0.8。由10

26、表7-6查得使用系數(shù)=1.75參照10圖7-7取動(dòng)載系數(shù)=1.1由10圖7-8b齒輪在軸承之間非對(duì)稱布置取=1.24由10表7-9非齒面硬化，斜齒輪，6級(jí)精度100，取=1.1得 =兩齒輪當(dāng)量齒數(shù)為：=33.33 =143.33由10圖7-16得=2.49， =2.15；由10圖7-17查得小齒輪修正系數(shù)為=1.68大齒輪修正系數(shù)為=1.83由10表7-11得斷面重合度： =1.42由10圖7-18，按=查得兩齒輪重合度系數(shù)=0.75由10圖7-29查得兩齒輪的螺旋角系數(shù)為=0.90計(jì)算兩齒輪許用彎曲應(yīng)力： 小齒輪應(yīng)力循環(huán)系數(shù)： = 由10圖7-24得兩齒輪壽命系數(shù)為：=0.90；=0.92由

27、10圖7-25的兩齒輪尺寸系數(shù)為：=1取實(shí)驗(yàn)齒輪應(yīng)力修正系數(shù)=2由10表7-13取彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù)=1.25由10圖7-23查得兩齒輪彎曲疲勞極限： =320得：小齒輪許用彎曲應(yīng)力： 460 大齒輪許用彎曲應(yīng)力： 471比較兩齒輪 值： 可得；所以按小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)： 取標(biāo)準(zhǔn)法向模數(shù)為6；計(jì)算齒輪中心距： 圓整取中心距 325 mm 求得實(shí)際值： 與原值相近求得齒輪傳動(dòng)的主要尺寸：小齒輪分度圓直徑： 大齒輪分度圓直徑： 齒輪寬度系數(shù)： 取大齒輪寬度：100 小齒輪寬度：1054.1.2校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：由于螺旋角與假設(shè)值相近，所以相關(guān)值不必重取，只需計(jì)算變化較大值齒輪節(jié)圓

28、速度：由10表7-7中公式： 由10表7-8查得大小齒輪的齒距極限偏差； 取c=6，查10圖7-7取=0.8，查10圖7-8取=1.24由于由10表7-9取=1.0 其他值相同 得 =校核公式為： 彎曲疲勞強(qiáng)度足夠4.1.3校核齒面疲勞強(qiáng)度齒面接觸疲勞應(yīng)力: 由10表7-10查得彈性系數(shù)由10表7-12得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)=2.43由10表7-11可求得：齒面接觸疲勞應(yīng)力 由10式齒面許用接觸應(yīng)力 由10圖7-20查取齒輪材料接觸疲勞極限應(yīng)力=860小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由10圖7-22查得接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)（不允許有點(diǎn)蝕），由10圖7-21查取工作硬化系數(shù) 可知設(shè)計(jì)結(jié)果可用小齒輪的材料選擇20

29、，大齒輪的材料選擇20；調(diào)質(zhì)處理，法向模數(shù)為6，圓整中心距a=325mm，齒數(shù)=20，=86， =11.93°，大齒寬=105mm，大齒寬=100mm。4.1.4軸的設(shè)計(jì)與校核圖4 軸1結(jié)構(gòu)圖軸的材料20軸上小齒輪受力為：按彎曲許用應(yīng)力計(jì)算：軸的受力簡(jiǎn)圖為： 軸在軸承處所受支反力垂直面內(nèi)：由 彎矩為：水平面內(nèi)：由 彎矩：總彎矩為：軸的強(qiáng)度校核由圖可知截面c處彎矩最大，為危險(xiǎn)截面，現(xiàn)對(duì)截面c進(jìn)行校核應(yīng)力幅：w-抗彎截面系數(shù)，由9表12.3-20查得w=118, 據(jù)公式： -對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)，試件彎曲疲勞極限，由表912.1-1查得=525 -正應(yīng)力有效集中系數(shù)，由9表12.3-8查得=2

30、.26 -表面質(zhì)量系數(shù)，由9表12.3-11，車削，=0.92 -尺寸系數(shù)，由9表12.3-15得=0.62代入數(shù)據(jù)： -抗扭截面系數(shù)，由9表12.3-20查得據(jù)公式： -材料對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)，試件扭轉(zhuǎn)疲勞極限，由9表12.1-1查得=300-由表12.3-16查得=0.21-切應(yīng)力有效集中系數(shù)，查9表12.3-8由鍵得 =2.22值同上（正應(yīng)力情況）-尺寸系數(shù)由9表12.3-15得=0.70代入數(shù)據(jù): 得： 由9表12.3-7可知故s>，可得該軸截面是安全的4.1.5軸承的壽命校核軸承型號(hào)選擇為： d=110mm d=200mm b=69.8mm；基本動(dòng)載荷可知軸承在a端受力最大，軸向力

31、為： 徑向力得當(dāng)量動(dòng)載荷x-徑向動(dòng)載荷系數(shù) 由9表14.3-6查得x=1得p=24857.97n據(jù)公式： 滾子軸承 c-基本額定動(dòng)載荷，查表向心軸承取軸承的壽命為：4.1.6鍵的選擇普通平鍵，據(jù)公稱直徑查表得：4.2第二級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)與校核小齒輪的材料選擇20，大齒輪的材料選擇20。齒面硬度是240hbs，取精度等級(jí)6級(jí)。傳動(dòng)比為4.102。=14°4.2.1齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算此對(duì)齒輪先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒面疲勞強(qiáng)度校核。1.齒輪先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由公式 由10表7-12非對(duì)稱布置，全為軟齒面齒輪，取齒寬系數(shù)=0.8。由10表7-6查得使用系數(shù)=1.75參照10圖7-7取動(dòng)

32、載系數(shù)=1.1由10圖7-8b齒輪在軸承之間非對(duì)稱布置取=1.24由10表7-9非齒面硬化，斜齒輪，6級(jí)精度100，取=1.1得 =兩齒輪當(dāng)量齒數(shù)為： =20.80 =85.39由10圖7-16得=2.80， =2.23；由10圖7-17查得小齒輪修正系數(shù)為=1.55大齒輪修正系數(shù)為=1.78由10表7-11得斷面重合度： =1.63由10圖7-18，按=查得兩齒輪重合度系數(shù)=0.69由10圖7-29查得兩齒輪的螺旋角系數(shù)為=0.89計(jì)算兩齒輪許用彎曲應(yīng)力： 兩齒輪應(yīng)力循環(huán)系數(shù)： = 由10圖7-24得兩齒輪壽命系數(shù)為：=0.92；=0.96由10圖7-25的兩齒輪尺寸系數(shù)為：=1取實(shí)驗(yàn)齒輪應(yīng)

33、力修正系數(shù)=2由10表7-13取彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù)=1.25由10圖7-23查得兩齒輪彎曲疲勞極限： =320得：小齒輪許用彎曲應(yīng)力： 471.04 大齒輪許用彎曲應(yīng)力： 491.52比較兩齒輪 值： 可得；所以按小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)： 取標(biāo)準(zhǔn)法向模數(shù)為10；計(jì)算齒輪中心距： 圓整取中心距 500mm 求得實(shí)際值： 與原值相近求得齒輪傳動(dòng)的主要尺寸：小齒輪分度圓直徑： 大齒輪分度圓直徑： 齒輪寬度系數(shù)： 取大齒輪寬度：160 小齒輪寬度：1654.2.2校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：由于螺旋角與假設(shè)值相近，所以相關(guān)值不必重取，只需計(jì)算變化較大值齒輪節(jié)圓速度：由10表7-7中公式： 由10表

34、7-8查得大小齒輪的齒距極限偏差； 取c=6，查10圖7-7取=0.8，查10圖7-8取=1.24由于 由10表7-9取=1.0 其他值相同 得 =校核公式為： 彎曲疲勞強(qiáng)度足夠4.2.3校核齒面疲勞強(qiáng)度齒面接觸疲勞應(yīng)力: 由10表7-10查得彈性系數(shù)由10表7-10得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)=2.42由10表7-11可求得：齒面接觸疲勞應(yīng)力 由10式7-15齒面許用接觸應(yīng)力由10圖7-20查取齒輪材料接觸疲勞極限應(yīng)力=860小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由10圖7-22查得接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)（不允許有點(diǎn)蝕），由10圖7-21查取工作硬化系數(shù)可知設(shè)計(jì)結(jié)果可用小齒輪的材料選擇20，大齒輪的材料選擇20；調(diào)質(zhì)處理

35、，法向模數(shù)為10，圓整中心距a=500 mm，齒數(shù)=19，=78， =14.07°，大齒寬=165 mm，大齒寬=160 mm。4.2.4軸的設(shè)計(jì)計(jì)算圖5 軸2結(jié)構(gòu)圖軸的材料20軸上小齒輪受力為：軸上大齒輪受力為：按彎曲許用應(yīng)力計(jì)算：軸的受力簡(jiǎn)圖為： 軸在軸承處所受支反力垂直面內(nèi)：由 彎矩為：水平面內(nèi)：由 彎矩：總彎矩為：軸的強(qiáng)度校核由圖可知截面d處彎矩最大，為危險(xiǎn)截面，現(xiàn)對(duì)截面d進(jìn)行校核應(yīng)力幅：w-抗彎截面系數(shù)，由9表12.3-20查得, 據(jù)公式： -對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)，試件彎曲疲勞極限，由9表12.1-1查得=525 -正應(yīng)力有效集中系數(shù)，由表12.3-8查得=2.26 -表面質(zhì)量系

36、數(shù)，由表12.3-11，車削，=0.92 -尺寸系數(shù)，由表12.3-15得=0.60代入數(shù)據(jù)： -抗扭截面系數(shù)，由9表12.3-20查得據(jù)公式： -材料對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)，試件扭轉(zhuǎn)疲勞極限，由9表12.1-1查得=300-由9表12.3-16查得-切應(yīng)力有效集中系數(shù)，查9表12.3-8由鍵得 值同上（正應(yīng)力情況）-尺寸系數(shù)由9表12.3-15得代入數(shù)據(jù): 得： 由9表12.3-7可知故，可得該軸截面是安全的4.2.5軸承的壽命校核軸承型號(hào)選擇為： d=140mm d=250mm b=88mm；基本動(dòng)載荷可知軸承在b端受力最大，軸向力為： 徑向力得當(dāng)量動(dòng)載荷x-徑向動(dòng)載荷系數(shù) 由9表14.3-6查得

37、x=1得據(jù)公式： 滾子軸承 c-基本額定動(dòng)載荷，查表向心軸承取軸承的壽命為：4.2.6鍵的選擇普通平鍵，據(jù)公稱直徑查表得：第五章 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器是連接兩軸并使兩軸共同旋轉(zhuǎn)和傳遞轉(zhuǎn)矩的機(jī)械部件。聯(lián)軸器連接的兩軸必須在停機(jī)后才能通過(guò)拆卸是連接兩軸分離。有時(shí)聯(lián)軸器可以作為一種安全裝置，靠連接件的折斷、分離、打滑式傳動(dòng)中斷或限制轉(zhuǎn)矩傳遞，起到過(guò)載保護(hù)作用。普通常用聯(lián)軸器分為:剛性和撓性聯(lián)軸器兩種；剛性聯(lián)軸器對(duì)所連接兩軸的相對(duì)位移缺乏補(bǔ)償能力，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，不需維護(hù)。撓性聯(lián)軸器分為無(wú)彈性元件和有彈性元件兩種，有彈性元件的聯(lián)軸器可以實(shí)現(xiàn)兩軸的相對(duì)位移補(bǔ)償而前者不能，同時(shí)具有緩沖減振能力。常用的

38、聯(lián)軸器已標(biāo)準(zhǔn)化，可以主要依據(jù)工作情況，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品手冊(cè)合理選用，包括聯(lián)軸器的類型、尺寸。1. 類型選擇：不同類型聯(lián)軸器的工作性能差異很大，選擇聯(lián)軸器時(shí)主要考慮以下因素：（1） 原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的在和載荷大小、性質(zhì)當(dāng)工作機(jī)的載荷特性有較大的沖擊，振動(dòng)載荷變化大，啟動(dòng)頻繁，正反轉(zhuǎn)變化多時(shí)，聯(lián)軸器應(yīng)該具有緩沖、減振特性的彈性聯(lián)軸器。（2） 被連接兩軸軸線位置精度被連接兩軸軸線位置精度高時(shí)，可采用剛性聯(lián)軸器。如果由于加工、制造安裝的誤差，受力后零件變形及零件的磨損使軸向位置誤差較大時(shí)，應(yīng)選用具有補(bǔ)償誤差能力的撓性聯(lián)軸器。（3） 聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速2. 型號(hào)的確定聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩由下式求得，再由聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)

39、，按其公稱轉(zhuǎn)矩選定聯(lián)軸器型號(hào)。 式中理論表示理論轉(zhuǎn)矩為載荷系數(shù)見(jiàn)表，（原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)矩變化中等）這里取為聯(lián)軸器傳遞的功率，為聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速， 據(jù)以上條件查表，電機(jī)軸與減速機(jī)軸之間選取的聯(lián)軸器如下：型號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩n·m許用轉(zhuǎn)速r/min軸孔直徑mm軸孔長(zhǎng)度mm轉(zhuǎn)動(dòng)慣量kg·重量kggicl671003000951720.2748.2第六章系統(tǒng)的潤(rùn)滑潤(rùn)滑是減輕或避免磨損的有效方法，可以減少工作面的發(fā)熱和磨損，提高壽命和效率，保持工作精度；同時(shí)可以防止表面腐蝕，沖洗污物等。機(jī)械系統(tǒng)的潤(rùn)滑設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)面的內(nèi)容：（1） 選擇合適的潤(rùn)滑劑（2） 選擇合適的潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑設(shè)計(jì)中對(duì)潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑裝置的基本要求是：（1） 能夠按規(guī)定要求的時(shí)間和油量準(zhǔn)確地向潤(rùn)滑點(diǎn)供油。（2） 節(jié)約用油，合理用油，使油料受污染程度達(dá)到最小。（3） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，盡可能