畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）機(jī)后飛剪設(shè)計(jì)【完整圖紙】

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1、摘要本飛剪機(jī)為曲柄搖桿式飛剪，其特點(diǎn)是將刀架作成杠桿形狀，將其一端固定在曲柄軸的端部，另一端固定在擺桿上，使得曲柄軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刀架能夠作平移運(yùn)動(dòng)，則令固定在刀架上的刀片能夠作垂直或近似的垂直于軋件的運(yùn)動(dòng)，從而使得剪切斷面能夠比較平整。本次設(shè)計(jì)主要考慮到近現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，帶鋼的軋制速度逐漸提高，產(chǎn)品的尺寸精度要求日趨嚴(yán)格，對(duì)材料的剪切斷面的平整度的要求越來(lái)越高等因素，在本次設(shè)計(jì)中對(duì)剪切力、剪切力矩、電動(dòng)機(jī)的工作功率進(jìn)行了計(jì)算，并根據(jù)此選取了符合工作要求的電動(dòng)機(jī)。還對(duì)飛剪機(jī)內(nèi)的齒輪的模數(shù)以及尺寸進(jìn)行了計(jì)算，對(duì)曲軸進(jìn)行了尺寸的確定以及進(jìn)行了強(qiáng)度的校核。通過(guò)選材以及計(jì)算，使得設(shè)計(jì)的各零件的確定符合國(guó)家標(biāo)

2、準(zhǔn)，使該次設(shè)計(jì)的飛剪機(jī)完全符合這次的設(shè)計(jì)要求，工作安全可靠。關(guān)鍵詞：曲柄搖桿式、剪切力、曲軸、校核全套圖紙，加Q174320523 各專(zhuān)業(yè)都有AbstractThe flying shear is crank rocker- type, which is characterized by forming the knife rest into lever type, and fixing one end on jackshaft while the another on oscillating bar.So the knife rest can make translationmotion f

3、ollowing the rolling of jackshaft which orders the blades fixed on the knife rest make vertical- rolling or approx vertical- rolling to get a smooth cut section. Allow for the development of modern industry, the improment of plate band rolling,the rising requirment of dimensional accuracy and the pl

4、aneness of shearingarea，the shearing force and the shearing moment is calculated accurately as well as the operating power of electromotor,on the basis of which, appropriate electromotor was selected.Besides t ttthe modulus and size of gear in flying shear is calculated ,the size of the bent axle is

5、 confirmed and the strength is checked. All parts live up to national standard by means of selecting material and calculation,so The flying shear fit the design requirements totally,safety and reliable.Keywords: crank rocker, shear force, crankshaft, respectively目錄摘要IAbstractII目錄III第一章 緒論11.1 冷軋帶鋼生產(chǎn)

6、概況和發(fā)展方向11.1.1冷軋帶鋼生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位11.1.2飛剪機(jī)的基本介紹及發(fā)展情況11.2飛剪機(jī)的工藝要求31.3剪切長(zhǎng)度的調(diào)整方式41.3.1起動(dòng)工作制飛剪的調(diào)長(zhǎng)方式51.3.2連續(xù)工作制飛剪的調(diào)長(zhǎng)方式81.4飛剪的類(lèi)型、特點(diǎn)及工作原理101.4.1飛剪的類(lèi)型101.4.2.各類(lèi)飛剪的特點(diǎn)及工作原理10第二章 設(shè)計(jì)方案的比較162.1飛剪機(jī)的基本要求162.2各種飛剪機(jī)設(shè)計(jì)方案的比較162.3 方案的確定25第3章 剪切力和電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算263.1剪切力的計(jì)算263.2飛剪的電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算及選取283.3飛剪內(nèi)的齒輪設(shè)計(jì)293.4剪切軸的設(shè)計(jì)及校核343.5輸入軸的設(shè)計(jì)及校核42

7、參考文獻(xiàn)51致謝52附件153附件260IV大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)第一章 緒論1.1 冷軋帶鋼生產(chǎn)概況和發(fā)展方向1.1.1冷軋帶鋼生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位冷軋帶鋼生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。隨著汽車(chē)的制造、食品罐頭、容器包裝、精密儀器、房屋建設(shè)、機(jī)械制造和船舶工業(yè)的迅速發(fā)展以及家用電器和各種日常生活的需求量成倍增長(zhǎng)，對(duì)冷軋帶鋼的需求量也迅速增加。當(dāng)前，大力發(fā)展冷軋帶鋼的生產(chǎn)，逐漸提高冷軋帶鋼在軋鋼產(chǎn)品中的比重，迅速提高冷軋帶鋼的質(zhì)量，不斷增加冷軋帶鋼的產(chǎn)品，滿(mǎn)足各個(gè)工業(yè)部門(mén)的，特別是與人民生活密切相關(guān)的，輕紡織工業(yè)和日用電器，生活用具等。以及外貿(mào)出口對(duì)冷軋帶鋼急劇增加的需要，是重型機(jī)

8、械制造和鋼鐵生產(chǎn)部門(mén)面臨的一項(xiàng)重要而又十分緊迫的任務(wù)。1.1.2飛剪機(jī)的基本介紹及發(fā)展情況飛剪是在軋件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將軋件切斷的一種剪斷機(jī)。它通常裝設(shè)在連續(xù)式軋機(jī)的作業(yè)線(xiàn)上，亦可裝設(shè)在獨(dú)立的橫切機(jī)組、連續(xù)鍍鋅和電鍍錫等作業(yè)線(xiàn)上。隨著中小型軋機(jī)產(chǎn)量的增加，剪切品種，規(guī)格和定尺長(zhǎng)度范圍的擴(kuò)大，飛剪的形式和結(jié)構(gòu)得到了相應(yīng)的發(fā)展，在中小型軋鋼車(chē)間的應(yīng)用的也更廣泛。在生產(chǎn)中使用的飛剪，其類(lèi)型是很多的。飛剪按用途可分為切頭飛剪和定尺飛剪兩大類(lèi)。切頭飛剪又有曲柄式和滾筒式兩種；定尺飛剪又有滾筒式、滑座式、擺式和曲柄式等幾種。應(yīng)用較廣泛的飛剪形式有圓盤(pán)式飛剪、滾筒式飛剪、雙臂桿飛剪、曲柄回轉(zhuǎn)式飛剪和擺式飛剪等。隨

9、著現(xiàn)代連續(xù)式帶鋼軋機(jī)軋制速度的提高（熱軋速度達(dá)到30米/秒以上；冷軋速度超過(guò)40米/秒），飛剪的剪切速度也在提高。剪切帶鋼的品種、規(guī)格和定尺范圍也在不斷擴(kuò)大；為了滿(mǎn)足不同的要求，出現(xiàn)了各種型式的飛剪。國(guó)內(nèi)幾臺(tái)比較先進(jìn)的飛剪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要性能見(jiàn)表滾筒式飛剪應(yīng)用比較廣泛，剪刃作簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)，可以剪切運(yùn)行速度較高的帶鋼。但由于剪切斷口質(zhì)量不好，用作定尺飛剪時(shí)，剪切帶剛厚度一般不大于12毫米。為了剪切厚度較大的帶材，保證剪切斷口的平整，往往采用剪刃作平面平移運(yùn)動(dòng)的曲柄式飛剪。但這種飛剪結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)質(zhì)量較大，對(duì)剪切速度有一定的限制。帶鋼連軋車(chē)間近來(lái)多采用擺式飛剪，剪刃作平面平移運(yùn)動(dòng)，剪切斷口質(zhì)

10、量好。擺式飛剪可分為滑塊式和曲柄式兩種?；瑝K擺式飛剪通過(guò)改變曲柄轉(zhuǎn)速及刀架擺副調(diào)整尺寸，由于定尺調(diào)節(jié)方便，曾廣泛地用于定尺剪切。滑塊擺式飛剪有上擺式和下擺式（即刀架擺動(dòng)連桿處于剪切主軸上方或下方）兩種結(jié)構(gòu)型式。下擺式飛剪的慣性力很大，大型飛剪不宜采用下擺式。不論上擺式或下擺式飛剪，都有較大的慣性力，而慣性力的大小與速度平方成正比，從而限制了剪切速度的提高。迄今其剪切速度仍未超過(guò)1.8米/秒。當(dāng)增設(shè)慣性力平衡裝置后，改善了飛剪的動(dòng)力特性，提高了工作平穩(wěn)性，剪切速度可以接近4米/秒。近年來(lái)擺式飛剪在結(jié)構(gòu)上有了重大改進(jìn)。上刀架與主動(dòng)曲軸相鉸接，并增設(shè)平衡配重，即得到曲柄擺式飛剪，剪切速度可達(dá)5米/秒

11、。1.2飛剪機(jī)的工藝要求飛剪的工藝要求：1） 能把運(yùn)動(dòng)著的軋件竊取形狀不規(guī)則的頭、尾和剪成規(guī)定的長(zhǎng)度，并且長(zhǎng)度尺寸公差與剪切斷面質(zhì)量符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定。2） 根據(jù)產(chǎn)品品種規(guī)格的不同和用戶(hù)的要求，在同一飛剪上能剪切多種定尺長(zhǎng)度。3） 能滿(mǎn)足軋機(jī)和機(jī)組生產(chǎn)率的要求。4） 剪切定尺長(zhǎng)度時(shí)，剪刃在軋件運(yùn)動(dòng)方向的瞬時(shí)分速度應(yīng)與軋件運(yùn)動(dòng)速度相等或大23，即=（11.03）；切頭時(shí)，應(yīng)略大于軋件速度，即=1.1；切尾時(shí)，應(yīng)略小于軋件速度，即=0.90，以促使被切掉部分離開(kāi)軋件本體。當(dāng)在剪切定尺寸長(zhǎng)度的軋件時(shí)，刀刃的瞬時(shí)速度如果小于軋件的運(yùn)動(dòng)速度，則刀刃將阻礙軋件的運(yùn)動(dòng)，就會(huì)使軋件產(chǎn)生彎曲，甚至軋件頂在刀刃上而

12、產(chǎn)生軋件纏刀事故。反之，如果在剪切時(shí)刀刃瞬間速度比軋件運(yùn)動(dòng)速度大很多，則在軋件中產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力。這樣，一方面會(huì)影響軋件的剪切質(zhì)量，另一方面會(huì)增加飛剪的沖擊負(fù)荷，或者使軋件在送料輥道上打滑而損傷軋件的表面。根據(jù)飛剪的基本工藝要求與工作特點(diǎn)，飛剪通常是由剪切機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)剪切長(zhǎng)度機(jī)構(gòu)、剪刃間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)裝置組成。設(shè)計(jì)飛剪時(shí)，設(shè)備機(jī)構(gòu)和電機(jī)型式，應(yīng)力求減少轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，以便于快速起動(dòng)飛剪和把剪刃準(zhǔn)確制動(dòng)到規(guī)定的位置。由于電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在帶鋼連軋車(chē)間的剪切機(jī)組設(shè)置了電子計(jì)算機(jī)或微型計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。可以簡(jiǎn)化飛剪的機(jī)械結(jié)構(gòu)、提高剪切機(jī)組的產(chǎn)量、改善剪切質(zhì)量?，F(xiàn)代化板帶車(chē)間的生產(chǎn)率很高，生產(chǎn)工藝對(duì)帶鋼

13、飛剪的要求也不斷提高，主要有以下幾點(diǎn)：1） 飛剪應(yīng)能在一定溫度條件下剪切規(guī)定的各種材質(zhì)、各種寬度和厚度的帶材，其生產(chǎn)率必須與生產(chǎn)作業(yè)線(xiàn)的生產(chǎn)率相適應(yīng)；2） 剪切時(shí)，剪刃在帶鋼運(yùn)動(dòng)方向的速度水平分量必須與帶鋼運(yùn)行速度保持一定關(guān)系，保證剪切時(shí)帶鋼不被阻擋亦不被拉斷（冷剪時(shí)不超過(guò)材料的彈性極限）。因此，在切頭和定尺剪切時(shí)應(yīng)等于或略大于，而在切尾時(shí)要求略小于；3） 剪切時(shí)，飛剪上下剪刃宜作平面平移運(yùn)動(dòng)，上下剪刃垂直或近似垂直與帶材表面，并保持適當(dāng)?shù)膫?cè)隙和重合度；4） 飛剪應(yīng)能按規(guī)定剪得定尺長(zhǎng)度的板材，或定長(zhǎng)的切頭；5） 定尺飛剪剪得帶鋼的斷口應(yīng)當(dāng)平直且垂直于帶材的軸線(xiàn)，長(zhǎng)度公差應(yīng)符合要求；切頭飛剪剪切

14、后帶鋼的頭部或尾部的形狀應(yīng)有利于下一工序餓咬入；6） 從飛剪的結(jié)構(gòu)上應(yīng)減少往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，降低運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)量和加速度，從而減少慣性力和動(dòng)載荷。為了實(shí)現(xiàn)上述各項(xiàng)工藝要求，飛剪本體設(shè)置有剪切機(jī)構(gòu)、空切機(jī)構(gòu)、勻速機(jī)構(gòu)、刀片側(cè)隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)、主副齒側(cè)隙消除機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；輔助裝置有夾送、矯正及切頭收集裝置。為了在連續(xù)軋制不停機(jī)的情況下能夠進(jìn)行分卷還設(shè)有快速導(dǎo)向裝置。飛剪的具體結(jié)構(gòu)形式，取決與飛剪的工作制度、剪切尺寸范圍、剪切精度以及調(diào)節(jié)定尺長(zhǎng)度的方法等，也與配置的電氣、電子控制系統(tǒng)有關(guān)。為了滿(mǎn)足剪切多種定尺的要求，必須設(shè)置空切機(jī)構(gòu)。它有機(jī)械的、液壓的等形式。為了保證剪切瞬時(shí)剪切速度的水平分量與帶鋼運(yùn)行速度的

15、同步，應(yīng)設(shè)置勻速機(jī)構(gòu)，或稱(chēng)同步機(jī)構(gòu)。常見(jiàn)的勻速機(jī)構(gòu)有雙曲柄勻速機(jī)構(gòu)、徑向勻速機(jī)構(gòu)、非圓齒輪勻速機(jī)構(gòu)、曲柄長(zhǎng)度可調(diào)勻速機(jī)構(gòu)以及電動(dòng)勻速裝置等。夾送矯正機(jī)構(gòu)設(shè)置在軋機(jī)與飛剪之間與飛剪組成一體，可以保證帶鋼順利地進(jìn)入飛剪、測(cè)定帶鋼運(yùn)行速度，在冷軋機(jī)組中還兼有維持張力恒定的作用。該機(jī)構(gòu)對(duì)帶鋼進(jìn)行的粗矯正，僅能保證帶鋼順利地進(jìn)入上下剪刃間。1.3剪切長(zhǎng)度的調(diào)整方式根據(jù)工藝要求，飛剪要將軋件剪切成規(guī)定長(zhǎng)度；對(duì)于定尺飛剪，還要能剪切多種定尺長(zhǎng)度。因此，要求飛剪的剪切長(zhǎng)度能夠調(diào)整。將軋件送往飛剪2進(jìn)行剪切（見(jiàn)圖1051），通常是用專(zhuān)門(mén)的送料輥1，或利用軋機(jī)最后一架的軋輥進(jìn)行的。如果軋件運(yùn)動(dòng)速度為常數(shù)，而飛剪每

16、隔t秒剪切一次軋件，則被剪下的軋件長(zhǎng)度L為即被剪下的軋件長(zhǎng)度等于在相鄰的兩次剪切間隔時(shí)間t內(nèi)軋件所走過(guò)的距離。當(dāng)為常數(shù)時(shí)，剪切長(zhǎng)度L與相鄰的兩次剪切間隔時(shí)間t成函數(shù)關(guān)系。上述公式就是飛剪調(diào)長(zhǎng)的基本公式。由公式可知，只要改變相鄰兩次剪切間隔時(shí)間t便可得到不同的剪切長(zhǎng)度。對(duì)于不同的工作制度的飛剪，改變時(shí)間t的方法亦不相同。1.3.1起動(dòng)工作制飛剪的調(diào)長(zhǎng)方式起動(dòng)工作制飛剪用于剪切軋件的頭、尾和剪切長(zhǎng)度較長(zhǎng)而速度較小的軋件。飛剪的起動(dòng)和制動(dòng)是自動(dòng)進(jìn)行的，當(dāng)軋件頭部作用于裝設(shè)在飛剪后的光電管或機(jī)械開(kāi)關(guān)（見(jiàn)下圖a）時(shí)，飛剪便自動(dòng)起動(dòng)。這時(shí)軋件的定尺長(zhǎng)度按下式確定：式中 光電管與飛剪之間的距離； 飛剪由起動(dòng)

17、到剪切的時(shí)間。在調(diào)節(jié)定尺長(zhǎng)度的時(shí)候，通常是不采用移動(dòng)光電管位置的方法，即改變值，而采用特殊的時(shí)間繼電器來(lái)改變時(shí)間。為了使軋件被剪下部分的末端不妨礙光電管或機(jī)械開(kāi)關(guān)在下次剪切時(shí)再次發(fā)生作用，必須使軋件切下的部分與剩余部分之間保證有一定的間隙，一般用增加剪后輥道的速度來(lái)保證次間隙逐漸增大而達(dá)到的。當(dāng)軋件定尺長(zhǎng)度較短時(shí)，可能出現(xiàn)小于+，此時(shí)，光電管或機(jī)械開(kāi)關(guān)就需要放在飛剪的前面，則當(dāng)兩次剪切的間隔時(shí)間能保證完成飛剪的起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)在上述工作制下進(jìn)行切頭和切定尺。而速度高和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的飛剪通常在一轉(zhuǎn)內(nèi)來(lái)不及完成上述工作制的要求，即在剪切位置時(shí)，刀片速度能加速到軋件速度而在剪切后停止到原始位置上

18、。在這種情況下，就需要能保證較長(zhǎng)的起動(dòng)和制動(dòng)持續(xù)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)線(xiàn)路圖來(lái)代替普通飛剪的運(yùn)動(dòng)線(xiàn)路圖。 圖1053a表示飛剪開(kāi)動(dòng)后，刀片由原始位置1開(kāi)始起動(dòng)，達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速以后，刀片在位置2進(jìn)行剪切，剪切完了進(jìn)行制動(dòng)，刀片停在位置3，然后反向起動(dòng)，刀片進(jìn)入位置4，轉(zhuǎn)入爬行速度，在制動(dòng)器的配合下，刀片準(zhǔn)確地制動(dòng)于位置1，以準(zhǔn)備下一次剪切。為減少高溫軋件對(duì)剪切軸承的熱輻射，角（刀片原始位置1）一般在左右；開(kāi)始剪切角在同一臺(tái)飛剪中，是隨軋件厚度而改變的，最大可得到；位置3在刀片不碰軋件的條件下，按制動(dòng)條件選擇。軋件速度較低和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小的飛剪，可采用圖1053b所示的簡(jiǎn)單工作制線(xiàn)路運(yùn)動(dòng)。刀片在位置1起動(dòng)，到位置

19、2開(kāi)始剪切，剪切完了進(jìn)行制動(dòng)，刀片在位置3轉(zhuǎn)入爬行速度，使刀片準(zhǔn)確的停于位置1，從而完成一個(gè)剪切周期。簡(jiǎn)單起動(dòng)工作制中的原始位置1很重要，它既要滿(mǎn)足起動(dòng)條件，又要滿(mǎn)足制動(dòng)要求。1.3.2連續(xù)工作制飛剪的調(diào)長(zhǎng)方式在軋件運(yùn)動(dòng)速度較高的情況下，用于剪切定尺長(zhǎng)度的飛剪一般都采用連續(xù)工作制。若以K表示每剪切一次刀片的轉(zhuǎn)數(shù)，則此時(shí)剪切軋件定尺長(zhǎng)度可表示為式中 n刀片每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（或飛剪轉(zhuǎn)速）； K在相鄰兩次剪切時(shí)間內(nèi)刀片的轉(zhuǎn)數(shù)，即所謂空切系數(shù)。由上述公式可知，連續(xù)工作制飛剪剪切定尺長(zhǎng)度L取決與刀片的轉(zhuǎn)速n，相鄰兩次剪切時(shí)間內(nèi)刀片的轉(zhuǎn)數(shù)K（通常是常數(shù)）。換言之，此時(shí)的剪切長(zhǎng)度可采用兩種方法來(lái)調(diào)節(jié)，即改變刀片的

20、轉(zhuǎn)速n與改變每剪切一次刀片的轉(zhuǎn)數(shù)。當(dāng)?shù)镀膱A周速度與軋件運(yùn)動(dòng)速度相等，且空切系數(shù)K=1時(shí)，此時(shí)飛剪剪下的軋件長(zhǎng)度稱(chēng)為基本長(zhǎng)度，對(duì)應(yīng)的刀片轉(zhuǎn)速稱(chēng)為基本轉(zhuǎn)速，則公式可改寫(xiě)為式中 送料輥直徑； 送料輥轉(zhuǎn)速。改變刀片轉(zhuǎn)速n來(lái)調(diào)節(jié)剪切長(zhǎng)度改變刀片轉(zhuǎn)速n的方法有兩種：其一是直接改變刀片的轉(zhuǎn)速，使刀片轉(zhuǎn)速在n=（12）范圍內(nèi)變化，則相應(yīng)的定尺長(zhǎng)度的可能調(diào)節(jié)范圍為：或上述公式的范圍可用上圖的OA與OC線(xiàn)表示。通常采用直流電動(dòng)機(jī)或通過(guò)裝設(shè)飛剪傳動(dòng)裝置中的變速箱來(lái)達(dá)到改變刀片轉(zhuǎn)速n的目的。其二是采用勻速機(jī)構(gòu)（亦稱(chēng)同步機(jī)構(gòu)）。1.4飛剪的類(lèi)型、特點(diǎn)及工作原理1.4.1飛剪的類(lèi)型板帶車(chē)間的飛剪按用途可分為切頭飛剪和定

21、尺飛剪兩大類(lèi)。切頭飛剪：高速熱連軋帶鋼粗扎和精軋機(jī)組之間大多設(shè)置一臺(tái)切頭飛剪，剪切精軋帶坯頭部和尾部的低溫及不規(guī)則部分，有利于帶鋼精軋咬入，減少帶坯對(duì)軋輥的沖擊，防止軋制過(guò)程中的卡剛事故切頭飛剪按結(jié)構(gòu)分為曲柄式切頭飛剪、滾筒式切頭飛剪及擺式切頭飛剪。應(yīng)用最廣的是滾筒式切頭飛剪，其滾筒上有兩對(duì)剪刃，能夠按工藝要求分別將帶坯頭尾剪切成對(duì)稱(chēng)弧形。其次，曲柄式切頭飛剪的使用也較多。定尺飛剪定尺飛剪又有滾筒式、滑座式、擺式和曲柄式等幾種1.4.2.各類(lèi)飛剪的特點(diǎn)及工作原理1）切頭飛剪的形式及特點(diǎn)2）定尺飛剪滾筒式飛剪 滾筒式定尺飛剪的兩個(gè)滾筒旋轉(zhuǎn)方向相反，具有良好的平衡特性，因而可以在剪切速度很高的剪切

22、線(xiàn)上工作。迄今剪切帶鋼的滾筒式定尺飛剪的最高剪切速度已達(dá)305米/秒。剪切帶鋼時(shí)，剪刃的位置不能始終保持平行；即開(kāi)始剪切時(shí)剪刃相對(duì)于帶鋼的位置是傾斜的，僅僅在剪切終結(jié)是才能垂直與帶鋼。這樣，剪切過(guò)程不是純剪切，還附加有擠壓作用，從而導(dǎo)致了水平力，使剪刃的磨損加快。剪切時(shí)剪刃的不平行性還影響剪切成品的端面質(zhì)量，所以這種飛剪不適合剪切厚度較大的帶材，大多用于剪切薄帶材?；斤w剪 滑座式飛剪又稱(chēng)模式飛剪，是滑座往復(fù)移動(dòng)的下切式飛剪?；劫M(fèi)勁愛(ài)你通過(guò)滑座的橫向移動(dòng)使上下剪刃與被切鋼帶保持同步，只用搖床使下剪刃上升和下降也可以實(shí)現(xiàn)間斷式剪切。但它經(jīng)常是作為飛剪進(jìn)行連續(xù)式剪切的。其機(jī)械結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，電

23、氣控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，適合剪切厚規(guī)格的熱軋帶鋼卷?；斤w剪的滑座（上、下忍車(chē)）與帶鋼保持同步，下剪刃隨滑座平移、同時(shí)上移完成對(duì)鋼的剪切。上下剪刃每剪一次，滑座將經(jīng)過(guò)前進(jìn)、返回、加速及停車(chē)等階段。在每循環(huán)內(nèi)，帶鋼與剪刃和滑座之間必須保證嚴(yán)格的相互協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。剪切過(guò)程若剪刃從最大開(kāi)口度啟動(dòng)工作后再恢復(fù)到最大開(kāi)口度位置為一個(gè)剪切循環(huán)，則飛剪在這一周內(nèi)的剪切過(guò)程為：1） 滑座在上下剪刃剪切終了后處于最大開(kāi)口度狀態(tài)下自P點(diǎn)開(kāi)始減速停車(chē)；2） 滑座反向（指與帶鋼運(yùn)行方向相反）加速運(yùn)行；3） 滑座反向等速運(yùn)行；4） 滑座減速停車(chē)；5） 滑座正向加速運(yùn)行；6） 滑座正向運(yùn)行速度達(dá)到與帶鋼運(yùn)行速度同步后，等

24、速運(yùn)行。同時(shí)，搖床上升運(yùn)行剪切后下降復(fù)位；7） 上下剪刃恢復(fù)最大開(kāi)口狀態(tài)，滑座減速停車(chē)。 每一剪切循環(huán)完成一次剪切，顯然，定尺長(zhǎng)度L取決與剪切循環(huán)的周期T（兩次剪切的間隔時(shí)間）即： 式中 帶鋼運(yùn)行速度，米/秒 剪切循環(huán)周期?；瑝K式擺式飛剪 滑塊式擺式定尺飛剪是一種定尺飛剪，用于剪切厚度在6.4毫米以下的熱連軋帶鋼。它的上刀刃坐近似橢圓形的往復(fù)擺動(dòng)；下刃口作封閉曲線(xiàn)形往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí)在上刀架的滑槽內(nèi)上下滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與帶鋼的同步剪切。飛剪的剪機(jī)本體與送料矯正兩部分自檢采用機(jī)械傳動(dòng)聯(lián)系，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜?；瑝K式擺式飛剪自五十年代問(wèn)世以來(lái)，不斷改進(jìn)，日趨完善。現(xiàn)代滑塊式擺式飛剪，從結(jié)構(gòu)上分為上擺式和下擺式兩種

25、。上擺式的上刀架的擺動(dòng)連桿處于主軸的上方；下擺式的上刀架擺動(dòng)連桿處于主軸的下方。兩者的主要區(qū)別在于勻速機(jī)構(gòu)不同。不論是上擺式還是下擺式，上、下刀架均作往復(fù)擺動(dòng)，所產(chǎn)生的慣性力按正弦函數(shù)變化，大小與剪切速度的平方成正比，從而使得這類(lèi)飛剪的動(dòng)力學(xué)特性變壞。不僅有較大的振動(dòng)和沖擊，影響零部件的壽命和發(fā)生較大的噪音，而且限制了剪切速度的提高；降低了 精度。剪切速度一般在1.8米/秒左右，近來(lái)由于增加了慣性力平衡裝置，剪切速度可以提高到4米/秒，并使連桿的受力降低90%、主軸的扭矩降低75%。增設(shè)慣性力平衡裝置，本來(lái)是為了提高剪切速度，但是近來(lái)國(guó)內(nèi)外即使在剪切速度不高的情況下也逐漸增設(shè)慣性力平衡裝置，以

26、期提高飛剪工作的平穩(wěn)性、改善其動(dòng)力學(xué)特性和剪切精度。曲柄擺式飛剪 慣性力大的固有特性，限制了擺式飛剪剪切速度的提高。為了克服這一缺點(diǎn)改進(jìn)了擺式飛剪，這種改進(jìn)后的飛剪成為曲柄擺式飛剪或施羅曼飛剪。這種飛剪具有生產(chǎn)率高、定尺范圍廣、剪切精度高、使用操作方便等優(yōu)點(diǎn)。是一種結(jié)構(gòu)緊湊的新型帶鋼定尺飛剪。曲柄擺式飛剪機(jī)構(gòu)合理，電氣控制系統(tǒng)較為完善，具有以下特點(diǎn)：1） 在剪切過(guò)程中，上下剪刃保持平行；當(dāng)帶鋼厚度變化時(shí)，剪刃側(cè)向間隙也能方便地調(diào)節(jié)。最小剪刃側(cè)向間隙值為0.01毫米，最小剪切厚度為0.1毫米。2） 動(dòng)平衡性能好。剪切厚度為0.150.55毫米的帶鋼時(shí)，剪切速度為120米/分。剪切速度可達(dá)300米

27、/秒；剪切最大厚度為3毫米、寬度為1530毫米帶鋼時(shí)，剪切速度為120米/分。剪切定尺長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)是無(wú)級(jí)的；定尺范圍較寬，為0.516米。定尺精度較好，其公差為長(zhǎng)度的0.0250.03%。飛剪的回轉(zhuǎn)零部件皆作等角速度運(yùn)轉(zhuǎn)，幾乎沒(méi)有慣性能量波動(dòng)；勻速機(jī)構(gòu)把最高剪切速度安排在曲柄長(zhǎng)度最短時(shí)；上刀架的重心在曲柄和上刀架的絞銷(xiāo)點(diǎn)上，曲柄回轉(zhuǎn)時(shí)重心作等速圓周運(yùn)動(dòng)。對(duì)于有角速度變化的桿件，采用最大慣性能量的相位彼此錯(cuò)開(kāi)等方法，降低慣性能量波動(dòng)，使得飛剪具有良好的動(dòng)平衡。3） 采用數(shù)字控制的剪切長(zhǎng)度誤差自動(dòng)校正系統(tǒng)和順序控制的定尺長(zhǎng)度自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)等，具有較高的自動(dòng)化水平，操作方便、簡(jiǎn)單。這種曲柄擺式飛剪，目前

28、已引進(jìn)的有D型和K型。D型飛剪本體和夾送矯正裝置共用一臺(tái)直流可調(diào)速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。K型飛剪可以將帶鋼剪成50016000毫米內(nèi)的任意定尺長(zhǎng)度。曲柄擺式飛剪的工作原理 圖1650表示飛剪的工作原理，夾送矯正裝置由直流電動(dòng)機(jī)10驅(qū)動(dòng)，將帶鋼1按照給定的速度經(jīng)導(dǎo)板臺(tái)傳送帶6傳給剪切機(jī)構(gòu)12。帶鋼運(yùn)行速度即為夾送矯正裝置送進(jìn)帶鋼的速度，剪切速度則取決與曲柄轉(zhuǎn)速。為了使剪切速度與帶鋼運(yùn)行速度同步就必須對(duì)曲柄轉(zhuǎn)速與夾送輥轉(zhuǎn)速進(jìn)行聯(lián)鎖控制。曲柄轉(zhuǎn)速由飛剪主電機(jī)軸上的脈沖發(fā)生器22測(cè)定，夾送輥轉(zhuǎn)速由測(cè)量輥3上的脈沖5測(cè)定。當(dāng)夾送矯正裝置送進(jìn)帶鋼的速度與剪切速度出現(xiàn)微量不同步、剪切長(zhǎng)度的實(shí)際值與給定值之間出現(xiàn)偏差時(shí)

29、，剪切長(zhǎng)度誤差自動(dòng)校正系統(tǒng)的數(shù)字控制裝置；立即啟動(dòng)電液步進(jìn)馬達(dá)8，進(jìn)行功率放大，通過(guò)差動(dòng)齒輪組9的調(diào)節(jié)改變夾送矯正裝置送進(jìn)帶鋼的速度。直到剪切定尺長(zhǎng)度誤差被消除，使送進(jìn)速度與剪切速度同步為止，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度誤差的自動(dòng)校正。由于設(shè)置了電液馬達(dá)和差動(dòng)齒輪組這種電氣機(jī)械液壓閉環(huán)轉(zhuǎn)速伺服調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在加，減速過(guò)程中在每次調(diào)整剪切長(zhǎng)度給定值后，都能迅速的獲得準(zhǔn)確的剪切長(zhǎng)度。曲柄擺式飛剪字啊機(jī)組速度給定值（即夾送矯正裝置送進(jìn)帶鋼速度給定值）不變的情況下，基本定尺長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)是通過(guò)改變曲柄轉(zhuǎn)速和曲柄長(zhǎng)度的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。飛剪的基本定尺長(zhǎng)度為5001000毫米。相應(yīng)的曲柄長(zhǎng)度變化范圍為102175毫米。為了擴(kuò)大剪切長(zhǎng)

30、度范圍，曲柄擺式飛剪的下刀架（搖臂）上設(shè)有機(jī)械偏心裝置和液壓偏心裝置組成的空切機(jī)構(gòu)。通過(guò)機(jī)械偏心和空切變速箱可以獲得的定尺長(zhǎng)度為基本定尺長(zhǎng)度的2倍和4倍；機(jī)械偏心和液壓偏心同時(shí)參與剪切，可以獲得的定尺長(zhǎng)度為基本定尺的8倍和16倍。在剪切長(zhǎng)度給定后，可以在停機(jī)而且剪刃處于剪切位置是，手動(dòng)或自動(dòng)地進(jìn)行定尺的調(diào)整。調(diào)整操作有三個(gè)方面，即調(diào)整曲柄長(zhǎng)度；切換空切變速箱；投入或斷開(kāi)液壓偏心裝置。整個(gè)調(diào)整過(guò)程由電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)旋轉(zhuǎn)凸輪開(kāi)關(guān)（圖1650中件號(hào)17和15）分別給出上剪刃處于剪切位置和機(jī)械偏心在上死點(diǎn)位置的信號(hào)后，電子計(jì)算機(jī)根據(jù)給定的剪切長(zhǎng)度給出各種動(dòng)作指令和調(diào)節(jié)參數(shù)，使曲柄擺式飛剪的機(jī)械系

31、統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)地動(dòng)作，自動(dòng)調(diào)整曲柄長(zhǎng)度。第二章 設(shè)計(jì)方案的比較2.1飛剪機(jī)的基本要求 飛剪機(jī)的特點(diǎn)是能橫向剪切運(yùn)動(dòng)著的軋件，對(duì)它有三個(gè)基本要求：1）剪刃在剪切軋件時(shí)要隨著運(yùn)動(dòng)的軋件一起運(yùn)動(dòng)，即剪刃應(yīng)該同時(shí)完成剪切與移動(dòng)兩個(gè)動(dòng)作，且剪刃在軋件運(yùn)動(dòng)方向的瞬時(shí)分速度應(yīng)與軋件運(yùn)行速度相等或2%3%，即。在剪切軋件時(shí)，剪刃在軋件運(yùn)動(dòng)方向的瞬時(shí)速度如果小于軋件的運(yùn)動(dòng)速度，則剪刃將阻礙軋件的運(yùn)動(dòng)，會(huì)使軋件彎曲，甚至產(chǎn)生軋件纏刀事故。反之，如在剪切時(shí)剪刃在軋件運(yùn)動(dòng)方向的瞬時(shí)速度比軋件運(yùn)動(dòng)速度大很多，則在軋件中將產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，這會(huì)影響軋件的剪切質(zhì)量和增加飛剪機(jī)的沖擊負(fù)荷；2）根據(jù)產(chǎn)品品種

32、規(guī)格的不同和用戶(hù)的要求，在同一臺(tái)飛剪機(jī)上應(yīng)能剪切多種規(guī)格的定尺長(zhǎng)度，并使長(zhǎng)度公差與剪切斷面質(zhì)量符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定；3）能滿(mǎn)足軋機(jī)或機(jī)組生產(chǎn)率的要求。2.2各種飛剪機(jī)設(shè)計(jì)方案的比較 目前應(yīng)用較廣泛的飛剪機(jī)有，滾筒式飛剪機(jī)、曲柄回轉(zhuǎn)杠桿式飛剪機(jī)、曲柄偏心式飛剪機(jī)、擺式飛剪機(jī)和曲柄搖桿式飛剪機(jī)等。近十幾年來(lái)，采用計(jì)算機(jī)可編程序控制等新技術(shù)的飛剪機(jī)得到了一定地發(fā)展。1）滾筒式飛剪機(jī) 滾筒式飛剪機(jī)是一種應(yīng)用很廣的飛剪機(jī)。它裝設(shè)在連軋機(jī)組或橫切機(jī)組上，用來(lái)剪切厚度小于12mm的鋼板或小型型鋼。這種飛剪機(jī)作為切頭飛剪機(jī)時(shí)，其剪切厚度可達(dá)45mm。滾筒式飛剪機(jī)的刀片作簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)，顧可剪切運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)15m/

33、s以上的軋件。圖9-1是滾筒式飛剪機(jī)機(jī)構(gòu)示意圖。刀片1裝在滾筒2上（圖9-1）。滾筒2旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀片1作圓周運(yùn)動(dòng)。用于切頭切尾的滾筒式飛剪機(jī)，在滾筒上往往裝有兩把刀片，分別用來(lái)切頭和切尾。飛剪采用啟動(dòng)工作制。用于切定尺的滾筒式飛剪。一般采用連續(xù)工作制。滾筒式飛剪機(jī)的刀片作圓周運(yùn)動(dòng)，上下刀片切入軋件時(shí)，在垂直方向不平行，剪后軋件頭部不平整，故以剪切直徑小于的圓鋼或相應(yīng)的方坯，以及薄板帶為宜。2）曲柄回轉(zhuǎn)杠桿式飛剪機(jī) 用飛剪機(jī)剪切厚度較大的板帶或鋼坯時(shí)，為了保證剪后軋件剪切斷面的平整，往往采用刀片作平移運(yùn)動(dòng)的飛剪機(jī)。曲柄回轉(zhuǎn)杠桿式（也稱(chēng)曲柄連桿式）飛剪機(jī)就是此類(lèi)飛剪的一種。圖9-3是曲柄連桿式飛剪機(jī)

34、結(jié)構(gòu)圖。刀架1作成杠桿形狀，其一端固定在曲柄軸2端部，另一端與擺桿3相連。當(dāng)曲柄軸2（即曲軸）轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刀架1作平移運(yùn)動(dòng)，固定在刀架上的刀片能垂直或近似地垂直軋件。由于這類(lèi)飛剪機(jī)在剪切軋件時(shí)刀片垂直于軋件，剪切斷面較為平整。在剪切板帶時(shí)，可以采用斜刀刃，以便減少剪切力。這種飛剪機(jī)的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，剪切機(jī)構(gòu)動(dòng)力特性不好，軋件的運(yùn)動(dòng)速度不能太快。用于小型型鋼廠(chǎng)的曲柄連桿式飛剪機(jī)，軋件速度小于5m/s，剪切的軋件厚度為3070mm。應(yīng)該指出，在現(xiàn)代化的連續(xù)式小型型鋼廠(chǎng)中，由于產(chǎn)品的范圍為，軋件速度變化范圍也達(dá)23m/s。因此，單獨(dú)使用上述的回轉(zhuǎn)式或曲柄連桿式飛剪機(jī)都不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，而同時(shí)設(shè)置兩臺(tái)飛剪

35、機(jī)的投資也較大。為此，出現(xiàn)了一種曲柄-回轉(zhuǎn)聯(lián)合式飛剪機(jī)如下圖，。當(dāng)剪切斷面較大而速度較低時(shí)，飛剪機(jī)為曲柄連桿式。當(dāng)剪切斷面較小而速度較高時(shí)，將連桿5從刀架上卸下后，與擺桿4一起固定在飛剪機(jī)箱體3上，此時(shí)，就是一臺(tái)回轉(zhuǎn)式飛剪機(jī)。這種飛架機(jī)轉(zhuǎn)換形式迅速方便，能適應(yīng)軋件速度范圍和剪切范圍有較大變化的場(chǎng)合。3） 曲柄偏心式飛剪機(jī) 這類(lèi)飛剪機(jī)的刀片作平移運(yùn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖9-5所昂比曲柄軸9（BCD）鉸接在偏心軸12的鏜孔中，并有一定的偏心距e。雙臂曲柄軸還通過(guò)連桿6（AB）與導(dǎo)架10相鉸接。當(dāng)導(dǎo)架旋轉(zhuǎn)時(shí)，雙臂曲柄軸以相同的角速度隨之一起旋轉(zhuǎn)。刀片15固定在刀架8上，刀架的另一端與擺桿7鉸接，擺桿則鉸

36、接在機(jī)架上。通過(guò)雙臂曲柄軸、刀架和擺桿可使刀片在剪切區(qū)作近似于平移的運(yùn)動(dòng)，以獲得平整的剪切斷面。通過(guò)改變偏心軸與雙臂曲軸（也可以說(shuō)是導(dǎo)架）的角速度比值，可改變刀片軌跡半徑調(diào)整軋件的定尺長(zhǎng)度。這類(lèi)飛剪機(jī)裝設(shè)在連續(xù)鋼坯軋機(jī)后面，用來(lái)剪切方鋼坯。4）擺式飛剪機(jī)圖 9-6是IHI（日本石川島播磨重工業(yè)公司）擺式飛剪機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，用來(lái)剪切厚度小于6.4mm的板帶。刀片在剪切區(qū)作近似于平移的運(yùn)動(dòng)，剪切質(zhì)量較好。上刀架1在“點(diǎn)2”與主曲柄軸8相鉸接。下刀架2通過(guò)套式連桿4、外偏心套6、內(nèi)偏心套5與主曲柄軸8相連。下刀架2 可在上刀架1的滑槽中滑動(dòng)。上下刀架與主曲柄軸連接處的偏心距為，偏心位置相差。當(dāng)主曲柄軸8

37、轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上下刀架作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，完成剪切動(dòng)作。在主曲柄軸8上，還有一個(gè)偏心。此偏心通過(guò)連桿12與搖桿10的軸頭11相連，而搖桿9則通過(guò)連桿3在“點(diǎn)1”與上刀架相連。因此，當(dāng)主曲柄軸8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)連桿12、搖桿10、9和連桿3使上下刀架作往復(fù)擺動(dòng)。由于上刀架能上下運(yùn)動(dòng)外還可以進(jìn)行擺動(dòng)，故能剪切運(yùn)動(dòng)中的軋件。5）曲柄搖桿式飛剪機(jī) 這種飛剪機(jī)也成為施羅曼飛剪機(jī)，用來(lái)剪切冷軋板帶。由于飛剪機(jī)工作時(shí)總能量波動(dòng)較小，故可在大于5m/s的速度下工作。圖9-7為曲柄搖桿式飛剪機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。上刀架1（連桿）通過(guò)偏心軸6與下刀架2（搖桿）相鉸接。下刀架2在曲柄3與上刀架1的帶動(dòng)下，以偏心軸4（機(jī)械偏心）偏心套5（液壓偏

38、心）為中心作往復(fù)擺動(dòng)。當(dāng)改變偏心軸4與偏心套5的偏心位置時(shí)，可得到不同的空切次數(shù)。2.3 方案的確定本設(shè)計(jì)采用：由于剪切棒材直徑較大，速度較快，采用連續(xù)工作制，選取曲柄連桿飛剪機(jī)。具體機(jī)構(gòu)如下：第3章 剪切力和電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算3.1剪切力的計(jì)算根據(jù)飛剪刀片形狀不同，其剪切力可按平行刀片剪斷機(jī)或斜刀片剪斷機(jī)的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算。但是當(dāng)飛剪直接裝在軋機(jī)后工作而又沒(méi)有勻速機(jī)構(gòu)時(shí)，在剪切時(shí)，刀片水平速度可能超過(guò)板柸送進(jìn)速度，則在板柸中將產(chǎn)生拉應(yīng)力，此拉應(yīng)力亦作用在飛剪的刀片上。這個(gè)拉應(yīng)力不允許超過(guò)軋件在剪切溫度下的彈性極限。根據(jù)胡克定律，軋件中的拉應(yīng)力應(yīng)為=E剪切時(shí)的刀片咬入角： cos= 式中 R刀片回轉(zhuǎn)

39、半徑，R=235mm h棒材的直徑，h=98mm cos=0.3 = 刀片的圓周速度：式中E彈性模量，軋件在終軋溫度為950時(shí)，E45005500公斤/。 圖： 飛剪的剪切過(guò)程綜上計(jì)算，由于100%0.07d，故取=15mm，則齒輪左端軸頸的直徑為310mm，取其長(zhǎng)度為147mm。3）下一段裝軸承，由于該軸受到軸向力和徑向力，參照工作類(lèi)型初步選擇軸承類(lèi)型為調(diào)心滾子軸承其型號(hào)為2316CC，其尺寸為 軸承右端選用鎖緊螺母固定，螺母固定段的長(zhǎng)度為36mm，軸承段的長(zhǎng)度為176mm 4）軸承端蓋段的軸直徑為380mm，其長(zhǎng)度為97mm 5）曲軸的連接段長(zhǎng)度為140mm，根據(jù)飛剪的要求曲柄的長(zhǎng)度為23

40、5mm，即軸的中心線(xiàn)距離為235mm。 6）刀架與曲軸連接段的軸段直徑為250mm，長(zhǎng)度為40mm 7）刀架段的軸直徑為200mm，長(zhǎng)度為212mm。 8）軸最右端連接測(cè)速裝置的軸段直徑為80mm，長(zhǎng)度為95mm。（3）軸上零件的周向定位 齒輪與軸的配合處采用平鍵連接。查表可得平鍵截面，鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為320mm，同時(shí)為了保證輪轂與軸的配合有良好的對(duì)中性此處配合選用。（4）軸上各處軸段的倒角及圓角見(jiàn)零件圖。 （5）求軸上的載荷計(jì)算軸上的受力，及做出彎扭圖，看出危險(xiǎn)截面，計(jì)算出它的彎矩列于下表中。載荷水平面H水平面V支反力F=彎矩M=總彎矩扭矩TT=14310675Nmm, 圖中V面

41、中的軸向力未標(biāo)出。上圖中的F1，F(xiàn)2為剪切力在水平方向和豎直方向上的分力。剪切力F=54280千克，即F=531944N，則 =507435.5N =159250N式中的為剪刃的剪切角。1） H面：，由上式可解得=-837387.7N=304954.69N=2） V面： 由上式可解得 =（6）校核軸的強(qiáng)度已知軸上的彎矩和扭矩之后，可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面（即彎矩和扭矩較大而軸頸有可能不足的截面）做彎扭合成強(qiáng)度校核計(jì)算。按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力通常由彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力， 而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力則通常不是對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力。為了考慮兩者循環(huán)應(yīng)力的不同，引入折合系數(shù)則計(jì)算應(yīng)力為 式中的彎曲應(yīng)力為

42、對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)，取；當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)取；若是扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力亦為對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)則取。 對(duì)于直徑為d的圓軸，彎曲應(yīng)力為，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為，將式中的和代入上式，則軸的彎扭合成強(qiáng)度為式中：軸的計(jì)算應(yīng)力，MPa； M軸所受的彎矩，Nmm； T軸所受的扭矩，Nmm； W軸的抗彎截面系數(shù)，對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力。進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，根據(jù)上述公式及表中的數(shù)據(jù)，以及軸為單向旋轉(zhuǎn)，即扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6， 得 =101MPa1.5故可知其安全。3）截面左側(cè)截面系數(shù)W可按下列公式計(jì)算。 抗彎截面系數(shù) W= =5487200

43、抗扭截面系數(shù) =10974400 截面右側(cè)的彎矩M為 M=416865886.6Nmm 截面右側(cè)的扭矩T為 T=14310675Nmm,截面上的彎曲應(yīng)力 =75.97MPa =1.3 MPa軸與軸承處的配合處可查表并插值可得，并取=0.8，于是得 =4.84，=3.87,軸按磨削加工，則可查得其表面質(zhì)量系數(shù)為 故得綜合系數(shù)為=4.93 =3.96又由合金鋼的特性系數(shù)為 ，=0.1于是計(jì)算安全系數(shù)值按 下列公式可得 =2.38 =7.50 =2.271.5故截面左側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。3.5輸入軸的設(shè)計(jì)及校核1.求軸上的功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩 P=260.76KW =i=174r/min T=14311

44、827.59Nmm 2.求作用在齒輪上的力因已知大齒輪的分度圓直徑為 =1145mm = 24998.825N =94655N =7168.29N3.初步確定軸的最小軸頸選取軸的材料為40CrNiMo，取=97，于是得 =165mm， 初步確定軸最小軸頸為=170mm。4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）擬定軸上零件的裝配方案該軸上裝有一個(gè)小齒輪，在小齒輪兩側(cè)裝有兩個(gè)滑動(dòng)軸承。軸的右端還有聯(lián)軸器與減速器聯(lián)接。本設(shè)計(jì)中主要設(shè)計(jì)飛剪機(jī)的主題部分，減速器部分不做具體設(shè)計(jì)。（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度綜合考慮取軸承處的直徑為220mm，因?yàn)檩S承同時(shí)承受有徑向力合軸向力的作用選擇調(diào)心滾子軸承。參照

45、工作要求選擇22344CC型的軸承其尺寸為，根據(jù)整體的要求取該段軸的長(zhǎng)度為 =598mm，并且在該段軸上裝有小齒輪，齒輪右側(cè)采用軸環(huán)定位。軸環(huán)處軸的直徑為280mm，考慮到對(duì)右端軸承的左面的定位要求，應(yīng)該有軸肩定位，取該軸肩處軸的直徑為255mm，在軸肩和軸環(huán)間有一個(gè)錐面過(guò)渡。（3）軸上零件的周向定位 齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接。查手冊(cè)截面為，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為280mm，同時(shí)為了有較好的對(duì)中性采用配合。（4）軸上零件的倒角和圓角 軸左端倒角為，右端軸肩處圓角為。5.求軸上的載荷確定軸上支點(diǎn)的位置，左軸承支點(diǎn)和齒輪支點(diǎn)間的距離為380mm， 右軸承支點(diǎn)和齒輪支點(diǎn)間的距離為408mm， 分析軸上的受力，計(jì)算軸承上的受力，計(jì)算出軸上受力的彎矩和扭矩，做出軸上的受力圖，彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩和扭矩圖中可以看出截面的最危險(xiǎn)截面，計(jì)算出該截面的彎矩，列于下表中 載荷水平面H水平面V支反力F=12943N=12055N=彎矩M=