雙邊圓盤式剪切機(jī)的設(shè)計(jì)

第一章緒論1．1我國窄帶鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整我國窄帶鋼行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀寬厚比和表面積都很大的扁平鋼材。按厚度不同分薄板（<4mm）、中板（厚4-25mm）和厚板（>25mm）三種。鋼帶就包括在鋼板類內(nèi)，是寬度一定而6002005118224121。表1 2004～2006年窄帶鋼行業(yè)生產(chǎn)變化情況 單位：萬年份 窄帶鋼 熱軋窄帶鋼 冷軋窄帶鋼鋼協(xié)數(shù)據(jù) 國研數(shù)據(jù) 鋼協(xié)數(shù) 國研數(shù)據(jù) 鋼協(xié)數(shù) 國研數(shù)據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)200420052006--根據(jù)國研網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)，，其中，，％，，％；2005年窄帶鋼產(chǎn)量超，其中年窄帶鋼產(chǎn)量繼續(xù)攀升，并突破4000萬噸，，％，，％可以看到雖然熱軋窄帶鋼的生產(chǎn)被列入國家限制發(fā)展行業(yè)范圍內(nèi)但我國窄帶鋼產(chǎn)品中的冷熱軋比仍在下降產(chǎn)品結(jié)構(gòu)矛盾進(jìn)一步突出很顯然我國窄帶鋼產(chǎn)量逐年增長的動 力完全來自其不斷增長的社會需求。以表觀消費(fèi)量表示。，、年窄帶鋼的需求量同樣突破3000萬噸年，窄帶鋼的功效雙雙突破4000萬噸。年份窄帶鋼熱軋窄帶鋼冷軋窄帶鋼表觀消費(fèi)量 年份窄帶鋼熱軋窄帶鋼冷軋窄帶鋼表觀消費(fèi)量 供需缺 表觀消費(fèi)量 供需缺 表觀消費(fèi)量 供需缺口口口200420052006資料來源：國研網(wǎng)、中恒遠(yuǎn)策收集我國的窄帶鋼行業(yè)一直存在著一定規(guī)模的供給缺口，。隨著我國窄帶鋼產(chǎn)量和出口量的大幅上漲，，。也就是說，隨著我國窄帶鋼產(chǎn)能的擴(kuò)大，窄帶鋼行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入供大于求的發(fā)展階段，隨之而來的將是更加激烈的市場競爭。那么，如上表2 2004～2006年窄帶鋼的需求其缺口變化情況整理過技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整實(shí)現(xiàn)在鞏固原有消費(fèi)市場礎(chǔ)上新興市場的開拓將成為各大窄帶鋼尤其是熱軋窄帶鋼生產(chǎn)企業(yè)需要認(rèn)真思考的問題。12-15mm95%97%?？梢娬瓗Мa(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整300采取相關(guān)的技術(shù)措施，并需要對現(xiàn)有工藝設(shè)備進(jìn)行必要的改造。窄帶生產(chǎn)不但沒有減少，反而增加，說明其仍有生存空間。其原因是多方面的，主要有如下幾方面：1〉市場需求層次多樣我國寬帶軋機(jī)雖已具有一定規(guī)模，但總體講我國軋材生產(chǎn)還是長材多，2〉縱剪熱帶售價高無論國內(nèi)外，熱軋縱剪帶鋼的價格要高于寬帶卷價格的3%-4%，這主要是為了補(bǔ)償縱剪100/200-300/噸，甚至更高。3〉窄帶鋼噸材投資低與熱連軋寬帶軋機(jī)相比，熱軋窄帶軋機(jī)設(shè)備簡單，能全部國內(nèi)制造，投1000/易于建設(shè)投產(chǎn)。4〉窄帶生產(chǎn)成本低熱軋窄帶生產(chǎn)盡管成材率低(個別的接近熱軋穿帶軋機(jī))，但窄帶軋機(jī)使100/10-15/30/噸)尚有余。熱軋窄帶的燃料、勞動力、軋輥等消耗相對高，是窄帶成本增加因素。200-250/噸。有的窄帶鋼生產(chǎn)企業(yè)還自身配有冶煉、連鑄系統(tǒng)，可使用自產(chǎn)的更為便200-400/有利可圖。因此熱軋窄帶鋼在目前頗有競爭力，很有生存空間。寬帶冷軋機(jī)軋速高、產(chǎn)量大，適于生產(chǎn)低碳軟鋼及高強(qiáng)度鋼等，而冷軋窄帶鋼軋機(jī)適于生產(chǎn)彈簧、碳工、低合金鋼帶、捆扎帶、自行車用帶、也具有一定優(yōu)勢，能滿足批量小，品種多等要求。分析認(rèn)為，目前窄帶鋼生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益是現(xiàn)實(shí)的，但并不能說窄帶軋機(jī)1>熱扎帶鋼產(chǎn)量增長快速,,隨著新項(xiàng)目的增多,到2006年生產(chǎn)能將達(dá)到3900萬噸,后幾年我國帶鋼市場需求仍會有較大增長,但估計(jì)到今年市場需求也緊在2500萬噸,且由于熱扎帶鋼的下游項(xiàng)目如冷扎帶鋼的產(chǎn)能不足,將會引起熱扎帶鋼市場形成供大于求的局面。2>中寬帶鋼生產(chǎn)規(guī)模將不斷擴(kuò)大。我國市場對帶鋼的需求呈多層次，以前500mm100mm520-900mm市場份額。同時由于中寬生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，企業(yè)間的競爭也將會越發(fā)激烈。3>4>（T8、T10A、45#等）和部分合金鋼如65Mn、40Mn5>2010年后，中寬帶生產(chǎn)線也會逐步減小，帶鋼所占我國薄板帶的消費(fèi)比例將降低。在提高軋機(jī)裝備水平方面有以下特點(diǎn)：1制水平。2>將條件好的廠或車間的單機(jī)逐步改造成連軋機(jī)，以提高生產(chǎn)率和改善產(chǎn)品的質(zhì)量。3HC機(jī)和異步軋機(jī)等。4行實(shí)時調(diào)節(jié)，以大幅度地提高產(chǎn)品質(zhì)量的控制水平。提高廠（車間）的總體裝備水平在這方面，可采用連續(xù)（半連續(xù)）臥式酸洗機(jī)組進(jìn)行酸洗，采用裝備水平比較高的軋機(jī)進(jìn)行軋制和平整，采用連續(xù)式（光亮）退火爐進(jìn)行退火等等，只有提高整個廠（車間）的總體裝備水平，并使各個工序的裝備水平相互匹配，都有可能生產(chǎn)技術(shù)水平。加強(qiáng)和應(yīng)用現(xiàn)代化的檢測手段應(yīng)積極采用先進(jìn)的現(xiàn)代檢測手段，對設(shè)備、生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量等進(jìn)行精確的檢測和監(jiān)督。只有這樣，才能不斷地改進(jìn)和完善工藝制度，提高生產(chǎn)技術(shù)這一點(diǎn)，對高、中碳鋼和合金鋼帶生產(chǎn)來說，尤為重要，改善和建設(shè)高精度軋機(jī)應(yīng)根據(jù)具體情況，對我國的冷軋機(jī)窄帶鋼軋機(jī)進(jìn)行合理的分工，迅速改造和建設(shè)一批高精度軋機(jī)，專門用來生產(chǎn)小批量、多品種的高精度、高強(qiáng)度帶鋼，以滿足特殊行業(yè)的用材的需要。在這方面，冷軋寬帶軋鋼機(jī)是無能為力的，應(yīng)是冷軋窄帶鋼軋機(jī)技術(shù)改造和發(fā)展的重要方向之一。精整機(jī)組序。重卷是為了滿足作業(yè)機(jī)組的卷徑要求，小卷焊成大卷，松卷卷成緊卷。修邊是為了防止帶鋼在以后軋制中出現(xiàn)裂紋；同時還可對帶鋼兩邊的缺陷進(jìn)行修邊。有時為了滿足出廠規(guī)格，對成品要進(jìn)行卷。這樣的重卷機(jī)組不應(yīng)屬于準(zhǔn)備機(jī)組。括熱軋帶卷的平整分卷、縱切、橫切等工序的作業(yè)機(jī)組。1> 縱切機(jī)組（分條機(jī)組）：用來把成卷寬帶鋼，分切成幾條窄帶鋼。2〉橫切機(jī)組：用來把成卷帶鋼，剪成一定定尺長度的鋼板。3連續(xù)拉伸矯直設(shè)備及連續(xù)拉伸彎曲矯直設(shè)備等。4〉涂油機(jī)組：用來對帶鋼表面涂油，以防止帶鋼表面生銹。5足用戶的要求。6（捆扎）機(jī)組。目前包裝（捆扎）工作大部分實(shí)現(xiàn)自動化和半自動化。雙邊剪的類型脫開傳動裝置，使其按拉剪工作。雙邊剪的作用業(yè)線上。的圓盤剪刀片固定在單獨(dú)的傳動軸上。卷取機(jī)來處理的，其缺點(diǎn)是需要一定的手工操作，卸卷時要停止剪切等。下刀片小些，此時，被切掉的板邊將劇烈的向下彎曲。壓輥。左右機(jī)架內(nèi)的齒輪，帶動上刀盤旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行剪切。轉(zhuǎn)動上下兩根刀軸進(jìn)行剪切。軸，底座，移動機(jī)構(gòu)，傳動裝置和調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。5～8mm。不同規(guī)格的剪切機(jī)組，工作方式有所不同。當(dāng)剪切帶鋼的厚度s<，應(yīng)采用主動剪切方式；s>6～7mm時，宜采用綜合剪切方式，以避免卷取機(jī)及拖動電機(jī)過于龐大；<=s<=6～7mm時，可以采用被動剪切方式。1〉開卷機(jī)：用于支撐，轉(zhuǎn)動鋼卷，并使其開卷，其類型有雙錐頭開卷機(jī)，雙柱頭開卷6～12m/min234成。阻力均由卷取機(jī)承擔(dān)；采用綜合剪切方式時，卷取機(jī)只承擔(dān)全部阻力的 3/4，其余由圓盤剪承擔(dān)。中小型縱剪機(jī)組的設(shè)計(jì)是一個復(fù)雜的過程，合理地確定剪切機(jī)組的工藝布置、設(shè)備結(jié)構(gòu)形式及設(shè)備參數(shù)又是設(shè)計(jì)中非常重要的工作。雙邊剪的類型與作用雙邊剪的分類雙邊剪廣泛用在板、帶生產(chǎn)車間各輔助機(jī)組中，如橫剪機(jī)組、縱剪機(jī)組、重卷檢查機(jī)組、酸洗機(jī)組、鍍錫機(jī)組及焊接機(jī)組等。剪。按雙邊剪的傳動方式又有拉剪和動力剪之分；所謂拉剪，即刀盤沒有傳動裝置，直接由機(jī)后的拉力輥及卷取機(jī)等設(shè)備將帶鋼拉過圓盤剪進(jìn)行剪切；如某廠1700冷扎酸洗機(jī)組的圓盤剪。橫剪或縱剪機(jī)組里的圓盤剪均在傳動系統(tǒng)中裝有離合器，使用時可根據(jù)情況由離合器脫開傳動裝置，使其按拉剪工作。雙邊剪的結(jié)構(gòu)分析動左右機(jī)架內(nèi)的齒輪，帶動上刀盤旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行剪切。轉(zhuǎn)動上下兩根刀軸進(jìn)行剪切。刀軸，底座，移動機(jī)構(gòu)，傳動裝置和調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。1〉機(jī)架還裝有行程開關(guān)，控制機(jī)架間移動的最大和最小開口度。2〉機(jī)架移動裝置

圖 作業(yè)線高度調(diào)整機(jī)構(gòu)示意圖；；；（液壓馬達(dá)機(jī)架移動裝置示意圖； ；；；手動機(jī)構(gòu)由手輪、絲杠（1、絲母（2、聯(lián)軸器（5）等組成。當(dāng)手動調(diào)整機(jī)架刀盤開口度時，手輪旋轉(zhuǎn)扭動絲杠1）帶動絲母2、聯(lián)軸器5）3〉上下刀軸s架（包括左右機(jī)架和上下軸，一套在作業(yè)線上工作，另一套則在作業(yè)線外換裝拆的離合器聯(lián)結(jié)。動機(jī)，減速分配箱，兩根萬向聯(lián)軸器和快速離合器等組成。4〉雙邊剪調(diào)整機(jī)構(gòu)下刀軸的軸承座之間的彈簧用以消除螺紋間的自由間隙。下移動。移動，將刀軸上各刀盤的重合量調(diào)整到同一數(shù)值。向間隙，是在更換刀盤時用中間隔套來確定，工作時不在調(diào)整。第二章 雙邊剪的主要參數(shù)雙邊刀片尺寸包括圓盤刀片直徑D及其厚度。雙邊刀片直徑D主要決定鋼板厚度 h，其最小允許值與刀片重疊量 S和最大咬入角α有下列關(guān)系D=(h+s)/(1-coα)通常取咬入角α=10o15o（α值也可根據(jù)剪切速度V來取、D/H6mm變化則更大。按上式選刀盤直徑是有問題的，因此雙邊剪刀盤直徑常根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定。圖 雙邊剪切示意 V雙邊剪刀片咬入角α與剪切速度v的關(guān)系曲線1按表2-1、表2-2、表2-3選取。表2-1 剪切帶鋼時的刀盤直徑，毫米帶材厚度刀盤直 徑熱 扎<3～～230～320320～400～600冷 扎<～1150～200200～3320～6400表2-2 分條剪的刀盤直徑，毫米帶鋼厚度刀盤名義直徑刀盤最小直徑刀盤厚度～16014012～123020020～3280240251～32029030～640036040被剪切金屬厚度刀盤直徑刀盤厚度～150～17015被剪切金屬厚度刀盤直徑刀盤厚度～150～17015～250～27020～6440～460406～10680～7006010～25700～100080刀盤的厚度b一般采用b=(～)D刀盤一般為圓柱形，即刀刃角為90o,。～，D=240mm,b=25mm（綜合上表。刀盤材料與刀片一樣，也應(yīng)具備強(qiáng)度大，韌性高和硬度高的性能。熱剪時，剪切溫度有時可達(dá)200～300oC,刀盤在此條件下應(yīng)具有耐高溫性能。刀刃硬度過高則可能發(fā)生折損，裂肩等事故，硬度過低又容易磨損或燒損。一般來說，剪切厚度硬的材料時，刀刃有脆裂危險，硬度應(yīng)稍低，剪切軟而薄的帶材時，則可采用硬度稍高的刀刃。2-4切板帶的強(qiáng)度也是變化的，確定刀刃硬度時應(yīng)考慮這些因素。被剪切鋼材厚度，毫米刀刃硬度，HRC≤≥60〈1≥被剪切鋼材厚度，毫米刀刃硬度，HRC≤≥60〈1≥1～650～55刀盤材料可采用高碳鋼和滲碳鋼，但與合金鋼相比，耐磨性差，刃性也不好，45刀盤兩端面的平行度一般取4-5級精度，表面光潔度為▽7-9。一般根據(jù)被剪切鋼板厚度來選取，下圖為某廠采用的刀片重疊量與鋼板SS剪切冷扎鋼板、帶時，刀刃側(cè)向間隙取被切金屬厚度的9～11%?！?，12～16%|¤|¤|¤|¤ 板厚，毫米、側(cè)向間隙與板厚度的關(guān)系曲線確定側(cè)向間隙時，還要考慮被剪切材料的強(qiáng)度。側(cè)向間隙過大，剪切時帶鋼將產(chǎn)生撕裂；側(cè)向間隙過小，又會導(dǎo)致設(shè)備超載，刀刃磨損快。帶鋼剪邊發(fā)亮和毛邊過多，根據(jù)雙邊剪的具體情況而定。第三章 雙邊剪力參數(shù)的計(jì)算剪切機(jī)構(gòu)合理性分析b使鋼板保持水平位置的方法刀盤軸錯開上下刀盤用不同直徑剪切力作用在一個刀片上總剪切力由兩個分力所組成，即:P=P1+P2 式式中 P1——純剪切力；P2——產(chǎn)生的，特別對于較窄的鋼板更為顯著。ABCDBD切入深度大于εo,ABCD于寬度為dx=qxdx=τhdx式（）式中qx——作用在接觸弧AB水平投影單位長度上的剪切力。由相對切入深度知2xtan，式（）h微分后得

h d 式（）2tan式中α——弦AB與CD間夾角的一半。所以純剪切力為 p1= τhdx 式（）P1=

h22tan

式（）P1=

h2 式（）2tan式中的α值可利用平行剪單位剪切功數(shù)據(jù)。在圓盤剪上冷剪時，α=kσkδ=σδ 式（）=1；

1 b

btanP=pz1 1

) 式（）上式中的第二項(xiàng)為分力P；系數(shù)Z決定于被剪掉的板邊寬度與厚度的比值d/h。2 1當(dāng)d/h≥15時，Z的數(shù)值趨近于漸進(jìn)線Z=。1 1考慮到刃口磨鈍的影響，一般將計(jì)算的剪切力增大15～20%。為了保證剪切質(zhì)量，剪邊不出毛刺，當(dāng)鋼板厚度大于3mm時，刃口變鈍的允許半徑r=。剪切時刀片側(cè)向推力不超過剪切力的5%。圓盤剪上的剪切功率可根據(jù)作用在刀片上的力矩來確定。在上下刀片直徑速度相等而且都驅(qū)動時則與簡單扎制情況相似合力P垂直作用在刀片上這時轉(zhuǎn)動一對刀盤所需之力矩為：M=PDsinα 式（）1式中：D——刀片直徑。假設(shè)合力P的作用點(diǎn)在弦AB和CD中間，則α可按下式求得EF+Dcosα=D-s 式（）或 cos=1-sEF 式（）D式中 S——刀片重疊量。又 EF=（1-0）h 式（）2sh10所以 cosα=1

2 式（）2D驅(qū)動圓盤剪的總力矩為：M=n（M+M） 式（）1 2式中n——刀片對數(shù)；M=pdμ,d直徑，

2 2μ——刀片軸承處的摩擦系數(shù)。剪切力計(jì)算過程：圓盤剪切力一般按諾沙里公式進(jìn)行計(jì)算：p

h2

0.7

（公斤）b tan 式中： P——作用在一個刀盤上的剪切力，公斤；——被剪切金屬的強(qiáng)度極限，公斤/毫米2；bh——被剪切金屬的厚度，毫米；——金屬的相對切入深度，一般取0

+～；——被剪切金屬式樣斷裂時的相對延伸率；5——咬入角，度；sh10 2可由下列公式求得：cos1 2D式中： S——上下刀盤重合量，毫米D——刀盤直徑，毫米。取h= , s=, =。計(jì)算得：50根據(jù)設(shè)計(jì)要求?。篵

500公斤/毫米2；0

h0.6～（h=；1.250.180.02; 0.18。5計(jì)算得： ph2 00.7252.8，公斤。5 tan 剪切力矩的計(jì)算1>理論基礎(chǔ)M=n(M+M)+M,式中：

1 2 3M——作用在刀軸上的扭矩， ;M——一對刀盤剪切所需的扭矩1M=PDsinα, ;1M2M=Pdf,2其中d——軸承內(nèi)徑，厘米；f——軸承摩擦系數(shù)；M——消耗于從活套中曳引帶材的扭矩，3M=， ；3其中P——活套給于帶材的拉力，公斤；Ln——工作刀盤的對數(shù)MPDsin78.80N.m；1由手冊查得 f=;Mpdf44.06900.003N.m;2M=2×（+）+0= M=0)。3|¤|¤米|¤米 毫|¤|¤毫 ，|¤， 量隙 合間 重板厚，毫米圓盤剪刀盤重合量、側(cè)向間隙與冷軋帶鋼厚度的關(guān)系曲線電動機(jī)的選擇范圍應(yīng)包括：電動機(jī)的種類、形式、容量、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速及其各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。而且對這些參數(shù)就綜合進(jìn)行考慮。不僅造成設(shè)備上的浪費(fèi)，而且運(yùn)行效率低，對電能的利用也很不經(jīng)濟(jì)。因此，選擇電動機(jī)時，首先就是在各種工作方式下選擇電動機(jī)的容量。電動機(jī)功率的計(jì)算：滾動軸承效率1

0.99;聯(lián)軸器2

0.97;帶傳動3

0.96;減速器4

0.95；摩擦傳動5

0.90。2

0.9920.970.960.950.90.78；1 23452MN=

vmax

2178.96121/604.5KW;102D 1022401030.78查機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊取N=KW?？紤]到實(shí)際工作環(huán)境經(jīng)濟(jì)性情況，選擇一般異步電動機(jī)Y（IP44）封閉式三相異步電動機(jī)。YIEC工作防方式：額定電壓為380V；額定頻率為50HZ；使用海拔高度不超過1000mm；3KW及以下Y接法，4KW以上為Δ接法。Y132s-41440r/mincos0.8;68Kg。已知參數(shù)：已知參數(shù)：P=11，KW；970;1n750,r/min2設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)結(jié)論K工作平穩(wěn)，查表A計(jì)算功率p/kw p=KPc c AVVSPA小輪直徑d/mm1推薦標(biāo)準(zhǔn)值100驗(yàn)算帶速v（m/s）V=d n/60000,1 15～25m/s大輪直徑d/mm2dd n/n2002 1 12n'2/ n'=nd/d2 11 2nd，11720（r/min）從動輪轉(zhuǎn)速誤差（n'-n）/2 2a/mm0推薦：240a=（～（d+d）0 1 2Lc/mm

2aL 0 1

d 2

d21c選定基準(zhǔn)長度Ld/mm 查表

2 4a0

800定中心距a

aa0d

L/2c

280amina

/mm/mm

amina

=a0.015Lda0.03L

268304max max d驗(yàn)算包角1

1800dd57.301 d 1

1600單根帶基本額定功率 查表P/KW0i

id22d21功率增量p0長度系數(shù)KL

/KW 包角系數(shù)K單根帶許用功率

查表P(Pp)kK[P]/（KW）0

0 0 0 L Vz

zPc

40V帶單位長度質(zhì)量q/ 查表（kg/m）單根V帶的出拉力

2.5K

286F/N0

F500P0

Kzv

qv2F/NQ

F2zFQ

sin(1

/2) 1690第四章 雙邊剪傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)電動機(jī)減速器齒輪箱聯(lián)軸器圓盤剪刀軸方案說明：1> 備的利用率，為適應(yīng)這一要求，剪切機(jī)的傳動齒輪采用硬齒面齒輪。2> 上下一對刀片的間距可通過上面的絲桿來調(diào)節(jié)。3> 減速箱與齒輪箱內(nèi)要有充分的潤滑冷卻。選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力45齒輪常用材料及力學(xué)性能材料牌號熱處理方法強(qiáng)度極限屈服極限硬度B/MPS/MPHRC（齒面）45調(diào)質(zhì)，表面淬64737340～50火注：[機(jī)械設(shè)計(jì)]—124頁根據(jù)圖表選取齒根的彎曲疲勞極限應(yīng)力 240MP；Fmin根據(jù)圖表選取齒面的接觸疲勞極限應(yīng)力為 950MP（參考機(jī)械設(shè)計(jì)HlimP125-P12。FP Y理論公式： FP

FlimSFlim

stYN其中： YST

——試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，取YST

=2；Y——彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，取YN S S

=1；=。Fmin Fmin

2402 FlimFP SFlim

stYN

=1.6

1300MP。T1

9550Nnnv

12000

19r/mind 3.14200T9550N95505.527641 n 19考慮齒輪的制造精度，取K=。齒輪參數(shù)的確定初步選定齒輪參數(shù)：齒樹ZZ40；齒寬系數(shù)0.5。由機(jī)械設(shè)計(jì)教1 2 d材圖5-38取外齒輪的復(fù)合齒形系數(shù)YFS

=4，3KTY1FSz2d FP1.32764430.53KTY1FSz2d FP1.32764430.5402齒面齒根彎曲強(qiáng)度取m=6。中心距: a=mz=6×40=240計(jì)算幾何尺寸：d=mz=6×40=240;b=d

d=×240=120mm.轉(zhuǎn)矩T=2764;齒面接觸疲勞極限應(yīng)力 950MP；1 Hlim齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核公式為：H

112ZE

；KTKT1bd2u1MPKTMPKT1bd2u1E189.8；1.3276412024021則 112ZH E

=112×189.8

685MP。齒面許用接觸應(yīng)力 HP

HlimZZS NHmin其中

Hmin

——接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，因?yàn)槭侵匾獋鲃樱匀 Hmin

Z——接觸的疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，一般取ZN Z——工作硬化系數(shù)，兩齒輪均為硬齒面，故取ZW

=1；=1；則 HlimZZHP S NHmin

=95011730MP1.3滿足H

，故符合要求。HP名稱代號名稱代號 計(jì)算公式備注模數(shù)m根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算或結(jié)構(gòu)需要而定 6壓力角α200200分度圓直徑ddmz ,dmz1 1 2 2dd2齒頂高h(yuǎn)ahma6齒根高h(yuǎn)fh f全齒高h(yuǎn)hhh2.25ma f頂隙cc=齒頂圓直徑dadmz2a252齒根圓直徑dfd 2.5f225基圓直徑dbd dcos,db1 1db2 2cos齒距pP=m齒厚s齒槽寬e中心距aS=m/2em/2az/21 2240基圓齒距pbP=PCOSb減速器傳動比的分配原則：（齒面接觸強(qiáng)度大致相等；；，潤滑最為簡單。減速器傳動比的確定：刀軸的最大轉(zhuǎn)速為n

vmax19r/min；max D總傳動比in減速器的選用：

nmax

72019

38。ZQ-400-40-Z距為400mm,i=40P（3-8-4。第五章 刀軸的設(shè)計(jì)選用調(diào)質(zhì)處理的45鋼。，主要力學(xué)性能，許用彎曲應(yīng)力材料牌號熱處理力學(xué)性能抗拉 抗拉彎曲剪切許用彎曲應(yīng)力 0b 強(qiáng)度 屈服疲勞疲勞極限 極限極限極限 B S11優(yōu)質(zhì)４５調(diào)質(zhì)６４３３２７１５２１１００６０碳素０５５５５鋼初步估算軸徑

C3 zpmin np式中 Ｃ——材料常數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)書表１２－４?。茫剑保保?；P——軸所傳遞的功率，P＝；z zdd

min

110

67。4.334.33則d 5%70.3mm，取d 75mm。min min軸上零件的軸向定位刀盤的一端靠套筒定位，另一端靠螺母定位，刀與刀之間由定位套筒定位，裝拆比較方便，兩端軸承常用同一尺寸，以便加工、安裝和維修，為了便于裝拆軸承，軸承處軸肩不宜太高，同時為避免軸上有應(yīng)力集中，故刀軸兩端有軸肩。刀盤與軸的周向定位制，軸的尺寸公差為Ｋ６。h=(～)d,尺寸可視需要靈活設(shè)計(jì)，但一般套筒壁厚大于３mm75mm85mm90mm104mmmm120mm116mm120mm140mm111mm90mm：P 5.50.78轉(zhuǎn)矩T9550295502 n 192

2156.29N.m；圓周力Ft2

2T22156.2910317969.08N；2d 24022總徑向力Fr總

5P5252812640N；F 12640r垂直面上的支反力：F，F(xiàn)， 6320N；rA B 2 2M ,M ,F10363202561031617.9C1 C2 A由于水平方向上受到的力很小，所以水平方向上受到的彎矩可視為零。合成彎矩為M M 1617.9N.m；C1 C2轉(zhuǎn)矩為T2156.29N.m；2因?yàn)榈遁S單向回轉(zhuǎn)，所以視轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，應(yīng)力矯正系數(shù)ab,則截Ｃ處的當(dāng)量彎矩為：M 2M 2T2C1 2M ,M ,VC1 VC2

2071.58N.m；1617.91617.91617.91617.92156.292071.581293.77合成彎矩轉(zhuǎn)矩圖計(jì)算彎矩圖按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度

軸的強(qiáng)度計(jì)算截面Ｃ處當(dāng)量彎矩最大，故Ｃ為可能危險截面。查得1b60MPaM M 2071.58103 C C 11.98Mp<

60MPaC W 3 0.11203

1b軸端處僅受轉(zhuǎn)矩，但其直徑最小，則該截面亦為可能危險截面T2M T0.62156.29T2CMCMCc W 3

1293.7710330.66Mp0.1753

60Mpa 所以強(qiáng)度足夠。第六章 其它零部件的選擇與校核剪刀軸上的