剪板機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)含全套CAD圖紙

1、摘要該設(shè)計(jì)的對稱傳動剪板機(jī)，其沖剪力為10噸，滑塊的行程為22mm，每分鐘剪切30次。由電動機(jī)提供動力，經(jīng)過一級帶傳動和一級齒輪傳動減速。設(shè)計(jì)中采用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，這一機(jī)構(gòu)將剪板機(jī)傳動系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的往復(fù)直線運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)對板料的剪切。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、維修方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用廣泛。本設(shè)計(jì)中，通過對平面曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)建模，用TurborC編程，輸入曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)功參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程的仿真。關(guān)鍵詞：TurborC運(yùn)動仿真曲柄滑塊剪板機(jī)全套CAD圖紙，聯(lián)系6ABSTRACTThedesignofsymmetrictr

2、ansmissionshears,shear-to10tons,theitineraryfortheslider22mmper30minutesshear.PoweredbythemotorthroughabeltdriveandaslowdownGear.Designoftheimplementationagenciesrightmindcrankslider,Thiswillshearstransmissionrotationsliderintothereciprocatinglinearmotion,therealizationoftherightofsheetmetalshear.Cr

3、anksliderissimpleinstructure,easyprocessing,easytomaintainandrepair,economicandpracticaladvantagesinmachinery,equipmentwidelyused.Thedesign,rightthroughtheplanecrankslidermathematicalmodeling,TurborCprogramming,inputslidercrankagenciesthatsuchremarksparametersandtheparametersofthewholemovementofthes

4、imulationprocess.Keywords:TurborCMotionsimulationCrankandslideblockCuttingmachineIword格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 第1章緒論1.1剪板機(jī)分類剪板機(jī)的分類：機(jī)械剪板機(jī)、數(shù)控剪板機(jī)、液壓剪板機(jī)、數(shù)控?cái)[式剪板機(jī)、數(shù)控前送料擺式剪板機(jī)、液壓擺式剪板機(jī)、超厚液壓擺式剪板機(jī)、液壓閘式剪板機(jī)、深喉口剪板機(jī)、腳踏剪板機(jī)、精密剪板機(jī)?！笆濉逼陂g，液壓剪板機(jī)在結(jié)構(gòu)與配置方面跨越了各行其道的階段，逐步向國際主流靠攏。目前多數(shù)液壓剪板機(jī)，機(jī)架采用整體焊接結(jié)構(gòu)、經(jīng)時(shí)效處理、具有良好的強(qiáng)度、剛度和精度保持性；采用集成式液壓系

5、統(tǒng)伺服驅(qū)動，極大提高了機(jī)床運(yùn)行的可靠性；根據(jù)被剪板料的材質(zhì)、厚度和剪切長度，自動完成剪切角度、剪切行程、刀片間隙和后擋料的調(diào)整；可配備前送料系統(tǒng)或后托料裝置，集送料、卸料于一體，有效地提高了設(shè)備自動化程度。在使用金屬板材較多的工業(yè)部門，都需要根據(jù)尺寸要求對板材進(jìn)行切斷加工，剪板機(jī)主要用于剪切金屬板材，是重要的金屬板材加工機(jī)床。其不僅用于機(jī)械制造業(yè)，還是金屬板材配送中心必不可少的裝備，應(yīng)用范圍特別廣泛。剪板機(jī)是借于運(yùn)動的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片間隙，對各種厚度的金屬板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸斷裂分離。常用來剪裁直線邊緣的板料毛坯，主要應(yīng)用于金屬加工行業(yè)。剪板機(jī)按結(jié)構(gòu)分為閘式

6、剪板機(jī)和擺式剪板機(jī)兩類；按傳動方式分，有機(jī)械傳動剪板機(jī)和液壓傳動剪板機(jī)兩類。剪板機(jī)目前主要有以下幾種：平刃剪板機(jī)：剪切質(zhì)量較好，扭曲變形小，但剪切力大，耗能大。機(jī)械傳動的較多，該剪板機(jī)上下兩刃彼此平行，常用于軋鋼廠熱剪切初扎方坯和板坯。斜刃剪板機(jī)：分閘式剪板機(jī)和擺式剪板機(jī)，剪切質(zhì)量較前者差，有扭曲變形，但力能消耗較前者小，適用于中大型剪板機(jī)。多用途剪板機(jī)：板料折彎剪板機(jī)，即在同一臺機(jī)器上可完成兩種工藝，假期下部進(jìn)行板料剪切，上部進(jìn)行折彎，也有的機(jī)器前部進(jìn)行剪切，后部進(jìn)行板料折彎。專用剪板機(jī)：氣動剪板機(jī)大多用在剪切線上速度快，剪切次數(shù)高。數(shù)控剪板機(jī)：直接對后擋料器進(jìn)行位置編程，可進(jìn)行位置校正，具

7、有多工步編程功能，可實(shí)現(xiàn)多步自動運(yùn)行，完成多工步零件一次性加工，提高生產(chǎn)效率。剪板機(jī)是通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換滑塊的直線往復(fù)運(yùn)動，對板料進(jìn)行剪切加工的剪切機(jī)械，機(jī)械剪板機(jī)是金屬板料剪切的專業(yè)設(shè)備，廣泛用于汽車、造船、建材、五金機(jī)械、金屬結(jié)構(gòu)的薄板剪切下料使用，被剪切板料以抗拉強(qiáng)度48公斤/毫米以內(nèi)為基準(zhǔn)，如需剪切其他高強(qiáng)度板料時(shí)，應(yīng)相應(yīng)減少剪切板料厚度。為了提高本機(jī)的整體抗拉強(qiáng)度，采取鋼板焊接結(jié)構(gòu)，并具有結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)所以剪板機(jī)就成為各工業(yè)部門使用最為廣泛的板料剪斷設(shè)備。剪板機(jī)工作原理。剪板機(jī)是借于運(yùn)動的刀片和固定的刀片，采用合理的刀片間隙，對各種厚度的金屬板材施加剪切力，使板材

8、按所需要的尺寸斷裂分離的設(shè)備。剪板機(jī)常用來剪裁直線邊緣的板料毛坯。剪切能保證被剪板料剪切表面的直線性和平行度要求，并減少板材扭曲，以獲得高質(zhì)量的工件。板金行業(yè)的下料剪切工具，廣泛適用于機(jī)械工業(yè)，治金工業(yè)，汽車、造船、電器電氣工程設(shè)備、板金加工、鋼管焊接、電子工業(yè)、航天航空工業(yè)、農(nóng)業(yè)機(jī)械制造、餐飲家具各種機(jī)械行業(yè)，主要作用就是用于金屬剪切在使用金屬板材較多的工業(yè)部門，都需要根據(jù)尺寸要求對板材進(jìn)行切斷加工，所以剪板機(jī)就成為各工業(yè)部門使用最為廣泛的板料剪斷設(shè)備。上刀片固定在刀架上，下刀片固定在下床面上，床面上安裝有托球，以便于板料的送進(jìn)移動，后擋料板用于板料定位，位置由調(diào)位銷進(jìn)行調(diào)節(jié)。液壓壓料筒用于

9、壓緊板料，以防止板料在剪切時(shí)翻轉(zhuǎn)。棚板是安全裝置，以防止發(fā)生工傷事故剪板機(jī)剪切后應(yīng)能保證被剪板料剪切面的直線度和平行度要求，并盡量減少板材扭曲，以獲得高質(zhì)量的工件。剪板機(jī)的上刀片固定在刀架上，下刀片固定在工作臺上。工作臺上安裝有托料球，以便于板料的在上面滑動時(shí)不被劃傷。后擋料用于板料定位，位置由電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)。壓料缸用于壓緊板料，以防止板料在剪切時(shí)移動。護(hù)欄是安全裝置，以防止發(fā)生工傷事故。回程一般靠氮?dú)?，速度快，沖擊小。剪板機(jī)屬于鍛壓機(jī)械中的一種，主要應(yīng)用在金屬加工行業(yè)。產(chǎn)品廣泛適用于：輕工、航空、船舶、冶金、儀表、電器、不銹鋼制品、鋼結(jié)構(gòu)建筑及裝潢行業(yè)。剪板機(jī)是帶有自動送料裝置，可完成板料高效

10、率、精密加工的機(jī)械剪板機(jī)，具有自動、高速、精密三個(gè)基本要素隨著中國加入WTO以來，我們回過頭來瞻望中國的制造業(yè)，就拿剪板機(jī)的成長來看吧剪板機(jī)床的成長越來越成為機(jī)械制造行業(yè)的中流砥柱，通用型高性能剪板機(jī)，廣泛適用于航空、汽車、農(nóng)機(jī)、電機(jī)、電器、儀器儀表、醫(yī)療器械、家電、五金。對稱傳動剪板機(jī)是一種典型的對稱傳動的機(jī)械，主要用于剪裁各種尺寸金屬板材的直線邊緣。該設(shè)備應(yīng)用廣泛，具有結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。本機(jī)器的工作原理：動力源電動機(jī)通過二級傳動（一級帶輪傳動，一級齒輪傳動）減速驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為往復(fù)的直線運(yùn)動，在此過程中，由切刀（固定在滑塊上）來進(jìn)行

11、對板料的切削。在這次設(shè)計(jì)中，針對該剪板機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，通過數(shù)學(xué)建模，運(yùn)用TurborC強(qiáng)大的編程運(yùn)算能力，研究了曲柄以勻角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中滑塊的位移、速度、加速度的變化規(guī)律。第2章選擇方案對比及剪板機(jī)構(gòu)描述剪板機(jī)主要是通過滑塊上刀片的往復(fù)直線運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)切斷功能，能實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的主要由液壓傳動和機(jī)械傳動兩種。2.1液壓傳動方案剪板機(jī)液壓傳動系統(tǒng)原理圖如圖2.1所示，其原理：手動換向閥6推向左位（即左位接入系統(tǒng)），此時(shí)活塞在壓力油的作用下向下運(yùn)動，對板料進(jìn)行剪切加工，當(dāng)加工完成后，將閥6手柄推向右位（即右位接入系統(tǒng)），活塞向上運(yùn)動，即刀片上抬，到了一定位置，將閥6手柄推入中位，這

12、樣活塞就停留在此位置不動。然后剪切第二次時(shí)，重復(fù)上述操作。手動換向閥6也可改為電氣控制的換向閥，從而實(shí)現(xiàn)自動連續(xù)剪切，提高效率。圖2.1液壓傳動系統(tǒng)原理圖液壓剪板機(jī)采用液壓傳動，使機(jī)器工作時(shí)平穩(wěn)，噪聲小，安全可靠，可以進(jìn)行單次連續(xù)剪切，剪板厚度也較機(jī)械傳動的厚，但是液壓系統(tǒng)是利用液體作為中間介質(zhì)來傳遞動力的，剪切力大時(shí)，油壓也相應(yīng)的高，對液壓元件的精度、強(qiáng)度要求也高，制造成本也相應(yīng)的較高，而且液壓系統(tǒng)不可避免的存在，泄露問題，會造成污染，油溫的變化會引起油液粘度變化，影響液壓傳動工作的平穩(wěn)性，所以適應(yīng)環(huán)境能力小。另外，液壓剪板機(jī)的維修也不方便，需要掌握一定的專業(yè)知識，因此此次設(shè)計(jì)不選用此機(jī)械傳

13、動方案圖2.2凸輪機(jī)構(gòu)原理圖凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理如圖2.2所示：主軸的轉(zhuǎn)動帶動凸輪傳動，凸輪升程時(shí)推動滑塊（即刀片）作剪切動作?；爻虝r(shí)，滑塊在彈簧的作用下上升到開始位置，準(zhǔn)備下一個(gè)動作循環(huán)。凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)從動件的運(yùn)動規(guī)律來選擇機(jī)構(gòu)的尺寸和確定凸輪輪廓線。缺點(diǎn)是凸輪機(jī)構(gòu)一般用于控制機(jī)構(gòu)而不是用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)，因?yàn)槠涔ぷ鲏毫Σ荒芴?，否則會嚴(yán)重磨損凸輪的輪廓及推桿，導(dǎo)致該機(jī)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的動作要求，不能保證機(jī)器的穩(wěn)定性，因此該方案不予采用。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作原理如圖2.3所示：通過主軸轉(zhuǎn)動帶動曲柄轉(zhuǎn)動，曲柄通過連桿使滑塊作上下往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)剪切動作。該機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、維修方便、經(jīng)濟(jì)

14、實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，故采用此方案即曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較合適。剪板機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)描述剪切過程如圖所示，板料在剪板機(jī)的上.下剪切刀作用下受剪切產(chǎn)生分離變形。剪切時(shí)下剪刀固定不動，上剪刀向下運(yùn)動。開始剪切時(shí)，上剪刀刀刃壓入板料，產(chǎn)生一對剪力F及相應(yīng)的力矩Fd,迫使被剪板料轉(zhuǎn)動。但在轉(zhuǎn)動過程中受到剪刀側(cè)面的阻擋，在剪刀的另一側(cè)面也產(chǎn)生一對側(cè)推力Ft及相應(yīng)的力矩Ftc，其方向阻止板料的轉(zhuǎn)動。開始剪切時(shí)，板料轉(zhuǎn)角隨壓入深度的增大而增大，而力矩Ftc也隨之增大，故剪刀壓入一定深度后有Fd=Ftc,這時(shí)被剪板料就不再轉(zhuǎn)動，直至在剪力作用下被剪斷為止。這種剪切板料的設(shè)備稱為剪切機(jī)。圖2.3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)原理圖剪板機(jī)屬于

15、直線剪切機(jī)類型，主要用于剪切各種尺的金屬板材的直線邊緣。由于剪板機(jī)上設(shè)有后擋料裝置或前擋料裝置，顧可以對板料進(jìn)行定尺寸剪切。剪板機(jī)可以按其工藝用途和結(jié)構(gòu)類型分類如表2.4所示。剪切過程示意圖2.4剪板機(jī)的技術(shù)參數(shù)剪板機(jī)可剪板料厚度手剪板機(jī)構(gòu)件強(qiáng)度限制，最終取決于剪切力。影響剪切力的因素很多，如刃口間隙，刃口鋒利程度。剪切面的寬度等，而最主要的還是被剪材料的強(qiáng)度。略去一些次要因素則剪切力與其主要因素的關(guān)系為F二Ko12/tan*b式中。被剪材料抗拉強(qiáng)度值；t被剪材料厚度；*剪切角；k系數(shù)；通常剪切強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算值為500MPa，在剪切力及其他因素確定的條件下，可以得到剪板機(jī)剪板料的最大厚度。目前國

16、內(nèi)外剪板機(jī)的最大剪切厚度為32毫米以下，厚度過大對設(shè)備利用率和經(jīng)濟(jì)性來說是不可取的。剪切方式按剪切要求此類剪板機(jī)通常采用斜刃刀片，斜刃剪切是采用漸入剪切的方式如圖2.5所示，故瞬間剪切尺寸小于板料寬度。剪板機(jī)上、下刃口不平行，上、下刃口間的夾角稱為剪切角一般為0.5度到4度。剪切角與剪切力及板料變形有關(guān)，剪切角不同，剪切行程隨之改變，有些液壓剪切機(jī)的剪切角度是可調(diào)的，以適應(yīng)不同情況。剪切角減小后，剪切行程也相應(yīng)減小，行程次數(shù)即可提高從而提高生產(chǎn)率。斜刃剪切質(zhì)量不如平刃剪切，有扭曲變形現(xiàn)象，但是剪切力和能力消化比平刃要小得多，故斜刃剪切在中、大型剪板機(jī)中采用。圖2.4斜刃剪切可剪板寬可剪板寬是指

17、剪板機(jī)剪刃方向，一次剪切完板料的最大尺寸，它參照鋼板寬度和使用廠家的要求制定（可剪切寬度小于剪刃長度），這種剪切方式稱為橫切方式?？v切方式為多次接觸剪切，只要條料寬度小于剪板機(jī)只要條料寬度小于剪板機(jī)的凹口喉口，剪切尺寸不受限制。隨著工業(yè)的發(fā)展，要求剪板寬度不斷增大，目前剪板機(jī)寬度為0000毫米的剪板機(jī)已經(jīng)比較普遍，國外最大板寬已達(dá)10000毫米。用剪板機(jī)剪切沖壓加工用的條料，長度為2000以下時(shí)，剪板機(jī)剪切條料寬度最小公差如表格2.6所示。表2.6剪切調(diào)料寬度最小公差厚度t/mm剪裁條料寬度/mm2525-5050100100-200寬度最小公差0.5一下土0.3土0.3土0.4土0.50.-

18、1土0.4土0.4土0.5土0.61-2土0.5土0.5土0.6土0.72-3土0.6土0.6土0.7土0.73-4土0.8土0.8土1.04-5+1.0土1.35-6土1.3土1.2采用縱切方式對剪板機(jī)的喉口深度會有要求，如圖2.7所示。目前剪板機(jī)趨勢是減少喉口深度，以提高機(jī)架的剛度。行程次數(shù)行程次數(shù)直接關(guān)系到生產(chǎn)效率，隨著生產(chǎn)發(fā)展及各種上、下料裝置的出現(xiàn)，要求剪板機(jī)應(yīng)該具有較高的行程次數(shù)對于機(jī)械傳動的小型剪板機(jī)，一般要達(dá)到50次每分鐘以上。鍛口深度圖2.72.4本章小結(jié)本章主要介紹剪板機(jī)的液壓傳動方案和機(jī)械傳動方案，從中了解凸輪機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和減半機(jī)構(gòu)。對剪板機(jī)的的技術(shù)參數(shù)、剪切方式、

19、可剪板寬、剪切角度進(jìn)行了確定。第3章剪板機(jī)總體傳動方案綜合考慮，本次剪板機(jī)設(shè)計(jì)的總體方案為電動機(jī)經(jīng)過一級帶輪減速及一級齒輪減速驅(qū)動主軸上的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，使滑塊作往復(fù)運(yùn)動，進(jìn)行剪切動作，剪板機(jī)的剪切力是10噸，行程為22mm，每分鐘剪板30次。設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)圖如圖3.1所示。圖3.1系統(tǒng)傳動簡圖3.1電動機(jī)的選擇本次設(shè)計(jì)所選用的電動機(jī)的類型和機(jī)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)電源種類、工作條件、載荷大小和性質(zhì)變化、啟動性能、制動、正反轉(zhuǎn)的頻率程度等條件來選擇。電動機(jī)分交流電動機(jī)和直流電動機(jī)兩種。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源,因此,無特殊要求時(shí)，均應(yīng)采用三相交流電動機(jī)。其中異步電動機(jī)是交流電動機(jī)的一種，它是把電能

20、轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種動力機(jī)械，一般以三相異步交流電動機(jī)應(yīng)用最廣泛。Y系列三相異步電動機(jī)為封閉式三相異步電動機(jī)，能防止灰塵、鐵屑或其它雜物侵入電機(jī)內(nèi)部，效率高，耗能少，性能好，噪音低，振動小，體積小，重量輕，運(yùn)行可靠，維修方便。不僅使用于水泵、鼓風(fēng)機(jī)、金屬切削機(jī)床及運(yùn)輸機(jī)械,更使用于灰塵較多、水土飛濺的地方,如碾米機(jī),磨粉機(jī),脫殼機(jī)及其它農(nóng)業(yè)機(jī)械,礦山機(jī)械等。根據(jù)工作環(huán)境和要求,選用Y系列三相異步電動機(jī)。電動機(jī)的容量選擇的是否合適,對電動機(jī)的正常工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。容量選的過小,不能保證工作機(jī)的正常的工作或使電動機(jī)因過載而過早的損壞;而容量選的過大,則電動機(jī)的價(jià)格較高,能力又不能充分利用,而且由

21、于電動機(jī)經(jīng)常不滿載運(yùn)行,其效率和功率因數(shù)都較低,增加電能消耗而造成能源的浪費(fèi)。該剪板機(jī)的剪切力為10噸，根據(jù)諾沙里公式：3.1)P=0.606吐(1+Z-+1)bxtga0.661106x1+式中0y2xbP剪切力P=10 x103x9.8=98000N被剪板料強(qiáng)度極限，實(shí)際中的板料e=500N/mmbbe被剪板料延伸率，e=25%xxh被剪板料厚度a上刀刃傾斜a=2Z被剪部分彎曲力系數(shù)，Z=0.95y前刃側(cè)向間隙相對值，y=0.083x壓具影響系數(shù)x=7.7把已知數(shù)據(jù)代入式（3.1）解得：h=4.63mm根據(jù)文獻(xiàn)資料得，Q11型剪板機(jī)技術(shù)參數(shù)，類比實(shí)習(xí)時(shí)工廠的樣機(jī)，選取電動機(jī)的功率為5.5k

22、W。轉(zhuǎn)速的確定：由于傳動由皮帶和齒輪組成的。按推薦的傳動副傳動比較合理的范圍，取三角帶傳動比i=24。二級圓柱齒輪減速器傳動比i=840，則總傳動比合理范圍為i12a=16160,則電動機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為：i=in=(16160)n=4804800r/mindaww查表19.1Y系列三相異步電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)，選取Y132-M2-6型電動機(jī)比較合適,其技術(shù)參數(shù)如下:功率為5.5kW，級數(shù)為6,滿載時(shí)的電流、轉(zhuǎn)速、效率分別為12.6A、960r/min、85.3%?？倐鲃颖萵960i=m=32dn30主i=ixid123.2)式中i三角帶傳動比1圓柱齒輪傳動比取i=4i=8124計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速nn=m

23、1i1960=240r/minnn=m2ii12960=30r/min計(jì)算各軸的功率耳=0.952查得各部件傳動效率為：圓柱齒輪：0.940.96三角帶傳動：0.940.96耳=0.9551軸承（每對）：0.970.99耳=0.983則總傳遞效率為：耳=耳耳耳2=0.95x0.955x0.982=0.87總123P=Pxq=Pxqxq=5.5x0.955x0.98=5.15kW1d01d13P=Pxqxq2d0102=Pxqxqxq2d123=5.5x0.955x0.95x0.982=4.79kW各軸轉(zhuǎn)矩PT=9550fdnw式中T電動機(jī)轉(zhuǎn)矩；dP電動機(jī)功率；dn滿載轉(zhuǎn)速6；wP5.5T=95

24、50f=9550 xNm=54.71Nmdn960wT=T-if1軸d001=54.71x4x0.955x0.98N-m=204.81NmT=T-i-iFF2軸d010102=54.71x4x8x0.955x0.98x0.99Nm=1510.19Nm本章小結(jié)本章主要根據(jù)了對上一章幾個(gè)方案對比確定了剪板機(jī)的總體傳動方案。從中選擇了電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)，規(guī)定了電動機(jī)的功率從中進(jìn)行了計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算。第4章帶傳動的設(shè)計(jì)及計(jì)算在同樣的張緊力下，V帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力，V帶傳動允許的傳動比較大，結(jié)構(gòu)簡單較緊湊，造價(jià)低廉，傳動平穩(wěn)以及緩沖吸振等優(yōu)點(diǎn)。4.1確定計(jì)算功率P=K-P

25、(4.1)caA=1.2x5.5=6.6kW式中P傳動的額定功率(kW)K工作情況系數(shù)A查文獻(xiàn)資料，載荷變動較大，軟啟動每天工作時(shí)間小于10小時(shí)，取K=1.2。A選擇帶型根據(jù)P=6.6kW和主動帶輪(小帶輪)轉(zhuǎn)速n=n=960r/min，由文獻(xiàn)資料中選定Aca1w型V帶。確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑查參考文獻(xiàn)4取主動輪基準(zhǔn)直徑D=125mm。=(兀-D-n)/(60 x1000)11=(3.14x125x960)/(60 x1000)=6.28m/s由于V過小，表示所選的D過小，這將使所需要的有效拉力F過大，即所需要的1e跟數(shù)Z過多，于是帶輪的寬度，軸徑及軸承的尺寸都要隨之增大。取D=160mm1=(

26、兀-D-n)/(60 x1000)11=(3.14x160 x960)/(60 x1000)m/s=8.04m/sD=i-D=160 x4=640mm21并按照V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列進(jìn)行圓整,圓整后D=640mm24.4確定中心距a和帶輪的基準(zhǔn)長度由于中心距未給出,可根據(jù)傳動的結(jié)構(gòu)需要初步中心距a取0代入D=160mm,D=640mm12560a1201a1801640160874x60=147120主動輪上的包角滿足要求。4.6確定帶的根數(shù)(4.3)式Z=L(p+Ap)kk0al中k包角系數(shù)，查得0.91a 2 k長度系數(shù)，查得1.13lp單根V帶的基本額定功率，查得0.94kW0Ap單根V帶

27、額定功率的增量，查得0.5kW4代入數(shù)據(jù)得Z=5根6.6(0.94+0.5)x0.91x1.13確定帶的預(yù)緊力考慮離心力不利的影響，和包角對所需預(yù)緊力的影響，單根V帶的預(yù)緊力為p2.5F=500 xJ(-1)+qv2(4.4)oZvka式中qV帶單位長度的質(zhì)量，查得q=0.10kg/mF=500 x6.6(空1)+0.10 x8.042=1499n05x8.040.91由于新帶容易松弛，所以對非自動張緊的帶傳動，安裝新帶時(shí)的預(yù)緊力應(yīng)為上述預(yù)緊力的1.5倍。計(jì)算帶傳動作用在軸上壓軸力為了設(shè)計(jì)安裝帶輪的軸和軸承，必須確定帶傳動作用在軸上的力F。如果不考慮帶的兩邊的拉力差，則壓軸力可以近似的按帶的預(yù)

28、緊力F的合力來計(jì)算，即0aF=2ZFsm1p02式中：Z帶的根數(shù)F單根帶預(yù)緊力0主動輪上的包角F=2ZFsin殳p02=2x5x149.9xsinN=1437.3N4.9帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)材料：HT200確定帶輪的形式由參考文獻(xiàn)6得：電機(jī)軸D=38mm,電機(jī)軸伸出長度為E=80mm,且已知小帶輪的基準(zhǔn)直徑D=160mm,2.5D=2.5x38mm=95mm2.5DVDV300mm1所以小帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu)。帶輪的基準(zhǔn)直徑為160mm,外徑d=168mm。a輪槽的尺寸查文獻(xiàn)得帶輪的輪槽尺寸如下：輪槽基準(zhǔn)寬度b=11.0mmd基準(zhǔn)線上槽深h=2.75mmamin基準(zhǔn)線下槽深h=8.7mmfmin槽間距

29、e=150.3mm第一槽對稱面至端面的距離f=10+2mm-1最小輪緣厚5.=6mmmin輪槽角0=38輪槽結(jié)構(gòu)如圖4.1所示。圖4.1輪槽結(jié)構(gòu)確定小帶輪外形尺寸帶輪寬：B=(Z1)e+2f=(5-1)x15+2x10mm=80mm帶輪外徑：d=D+2h=160+2x4mm=168mma11a輪緣外徑：d=(1.82)d=(1.82)x38mm=(68.476)mm,取d1=70mm輪轂長度：因?yàn)锽=80mm1.5D=1.5x38mm=57mm所以L=(1.52)D=(1.52)x38mm=(5776)mm,取L=60mm。C=(l/7-l/4)B=(l/7-l/4)x80mm=(11.432

30、0)mm取C=15mm小帶輪的結(jié)構(gòu)如圖4.2圖4.2小帶輪結(jié)構(gòu)1、材料:HT2002、確定帶輪的結(jié)構(gòu)形式初選大帶輪的軸徑d=35mm,已知大帶輪的基準(zhǔn)直徑D=640mm300mm,所以大帶輪選用輪輻式結(jié)構(gòu)。3、輪槽尺寸同小帶輪。4、輪緣及輪轂的尺寸:帶輪寬：B=(Z1)e+2f=(5-1)x15+2x10mm=80mm帶輪外徑：d=D+2h=640+2x4mm=648mma22a輪轂外徑：d2=(1.82)d=(1.82)x35mm=(6370)mm,取d2=70mm輪轂長度：因?yàn)锽=80mm1.5d=1.5x35mm=52.5mm所以L=(1.52)D=(1.52)x38mm=(5776)m

31、m,取L=60mm。ip=2903：(4.5)13nz1a式中：P傳遞的功率，為5.15kWn帶輪的轉(zhuǎn)速,為240r/minZ輪輻數(shù)，取4ah=290-P=29O3mm=50.8mm13nz2404ah=0.8h=0.8x50.8mm=40.6mm21b=0.4h=0.4x50.8mm=20.3mm11b=0.8b=0.8x20.3mm=16.2mm21f=0.2h=0.2x50.8mm=10.2mm11=0.2h=0.2x40.6mm=8.1mm22大帶輪的結(jié)構(gòu)如圖4.3圖4.3大齒輪機(jī)構(gòu)5.0本章小結(jié)本章主要確定了帶傳動設(shè)計(jì)和計(jì)算，對帶傳動的功率、選擇帶型和小帶輪的基準(zhǔn)直徑、中心距、帶著根

32、數(shù)、帶著預(yù)緊力、主動輪上包角進(jìn)行計(jì)算確定。從而對帶輪結(jié)構(gòu)和傳動作用在軸上壓軸力進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)范。第5章軸的設(shè)計(jì)軸是組成機(jī)器的主要零件之一。一切做回轉(zhuǎn)運(yùn)動的傳動零件，都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動及動力的傳遞，軸主要是支撐回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動和動力。軸按照承受載荷的不同，可分為以下三類：（1）轉(zhuǎn)軸既承受彎矩又承受扭矩。（2）心軸只承受彎矩不承受扭矩。（3）傳動軸只承受扭矩不承受彎矩。按軸線形狀的不同，可分為兩種：（1）曲軸通過連桿可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動改變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動，或作相反的運(yùn)動變換（2）直軸又可按外形分為光軸和階梯軸。本次設(shè)計(jì)的剪板機(jī)采用的是直軸。主動軸設(shè)計(jì)軸的材料主要是碳鋼和合金鋼，鋼軸的毛坯多數(shù)用軋

33、制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。由于碳鋼比合金鋼廉價(jià)，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)處理的辦法提高耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度。在載荷一定的情況下，好的材料能提高軸的工作性能及壽命，但同時(shí)要考慮到材料的經(jīng)濟(jì)性，故采用45號鋼，并做調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻(xiàn)得A=103126,取A=116,L=60MP。001軸的失效形式：主要有斷裂、磨損、超過允許范圍的變形和振動等,對于軸的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求：足夠的強(qiáng)度。足夠的剛度。3.振動的穩(wěn)定性4。5.1.2軸徑的最小許用值(5.1)根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算公式90ni1479=116x3=62.94mm330深溝球軸承、套筒和軸端擋圈從軸的左端依次安裝,

34、深溝球軸承、套筒、齒輪、 23 軸端擋圈從軸的右側(cè)依次安裝。軸承選擇6014型深溝球軸承。5.1.4軸上的零件定位1.軸向定位軸上的零件是以軸肩、套筒來保證的。2.周向定位限制軸上零件與軸發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，本次設(shè)計(jì)采用鍵來固定。類比工廠樣機(jī)，確定主軸的各段直徑及長度軸的設(shè)計(jì)類比主軸，選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。PdJ(5.2)03ni,5.15=116x3mm3240=32.24mm軸承、套筒、皮帶輪、軸端擋圈從左端向右依次安裝。軸承、套筒、齒輪、軸端擋圈依次從軸的右端向左安裝，軸承選擇6007型深鉤球軸承。傳動軸的零件裝配及軸的機(jī)構(gòu)如圖5.1所示。1輸出軸上的功率P,轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩TP=4.79kW,

35、n=30r/min,T=1510.19Nm2222求大齒輪上所受的力J、F1r大齒輪與小齒輪相互作用，依據(jù)牛頓第三定律F=-F，F(xiàn)=F1t2t傳1r2r傳圖5.1傳動軸的結(jié)構(gòu)及裝配圖F=2T/d=2x204.81/(100 x10-3)N=4096.2N(d為小齒輪的分度圓直徑)TOC o 1-5 h z2t傳1F=F-tga=4096.2xtg20N=1490.89N2r傳2t傳n所以F=+4096.2N,F=-1490.89N1t1r軸上曲柄的作用力,由于制動帶的作用,傳到曲柄上的轉(zhuǎn)矩只有主軸的1/3,作用在雙曲柄的徑向力F,F為F=F=T/(3xrx2)=1510.19/(3x0.11x

36、2)N=2288.17NTOC o 1-5 h z232主軸的受力分析主軸的受力如圖5.2所示，由圖根據(jù)物體的平衡條件可知已知：L=117,L=404,L=144,F=-1490.89N,F=F=2288.17N,F=4096.2N2341r231t解方程組得R=141.25N,R=-4237.45N,R=-2339.58N,R=-745.87NH1H2V1V2M=4237.45x(135+1180+135)x50/(135+1180+135+50)H1=204810.08NmmM=RL=2339.58x135NmmTOC o 1-5 h zV1V12=315843.3NmmM=R(L+L)-

37、FLV2V12323=2339.58x(135+1180)-2288.17x1180Nmm=376507.1NmmM=R(L+L+L)-F(L+L4)-FLV3V12342334=2339.58x(135+1180+135)-2288.17x1180-2288.17x135Nmm=383447.45Nmm由圖可以看出C截面為最危險(xiǎn)截面，按第四強(qiáng)度理論校核132-M2+0.75T2=M2+0.75T2W=兀d3、V3圖5.2主軸的受力分析圖32=(38344.45x103)2+0.75x1510192x106MPa3.14x(70 x10-3)3=40.49MPaV叩=60MPa安全本章小結(jié)本章

38、主要對剪板機(jī)的軸進(jìn)行了設(shè)計(jì)。從而對剪板機(jī)主動軸的材料、軸徑最小許用值、軸上的零件定位進(jìn)行了確定并且繪制軸上的零件裝備圖以及軸的結(jié)構(gòu)圖,最終對軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算。第6章齒輪設(shè)計(jì)齒輪傳動是機(jī)械傳動中最重要最常用傳動之一,效率高,機(jī)構(gòu)緊湊,工作可靠,壽命長,傳動比穩(wěn)定。缺點(diǎn)是造價(jià)高，安裝精度高，易磨損。選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)的傳動方案選擇直齒圓柱齒輪傳動。由于機(jī)器工作時(shí)屬于中等沖擊，選取大小齒輪的材料均為45Cr(調(diào)質(zhì))，齒面硬度：小齒輪271316HBS,大齒輪為241286HBS,取中間值，則大齒輪為263.5HBS,小齒輪為293.5HBS。因其表面經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，故選用8

39、級精度。選小齒輪齒數(shù)為Z1=20，大齒輪齒數(shù)Z2=uZ=8x20=160按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)(6.1)由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，既：d2.23竺凹11eud試選載荷系數(shù)k=1.3t計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩P5.15T=才=95.5x105xNmm=2.049x105Nmm1n240選取齒寬系數(shù)e=0.6d材料的彈性影響系數(shù)1Z=1898MPa2E接觸疲勞強(qiáng)度按齒面硬度查得大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限b=610MPa，小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)Hlim2度極限b=650MPaHlim1計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N二60njL=60 x240 x1x(30 x300 x8)=1.0368x10911n 201 接觸疲勞強(qiáng)度NN2i2

40、1.0368x109=0.1296x109查得4=1.0,K=1.1HN1HN2計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效效率為1%,安全系數(shù)S=1,有0=-H1cN4_Hlim1=1.0 x650=650MPaSb=-H2Hlim2=1.1x610=671MPaS小齒輪分度圓直徑將以上所有數(shù)據(jù)代入公式(7-1)有diW3:dikTu土1(Z=2.32X3卩3x2049x105x業(yè)竺10.68J650丿=81.016mm計(jì)算圓周速度兀dnV=1_160 x1000兀x81.016x240/m/s60 x1000=1.018m/s計(jì)算齒寬b=0-dd1t=0.6x81.016=48.610mm計(jì)算齒寬與齒高之比

41、b/h模數(shù)d81.016m=t-=4.051mmtz齒高h(yuǎn)=2.25m=2.25x4.051mm=8.041mmtb/h=48.610/9.115=5.333計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)V=1.081mm/s,8級精度，查得動載系數(shù)K=1.1;直齒輪假設(shè)VKF/bN100N/mm由表查得K=K=1.2；K=1.5；查得齒向載荷分配系數(shù)用內(nèi)差A(yù)THaFaA法得K,=1.23，并且b/h=4.44,8級精度，并調(diào)質(zhì)處理，查得彎曲強(qiáng)度計(jì)算用的齒向H0載荷分布系數(shù)K=1.16；故載荷系數(shù)K=KKKK=1.5x1.1x1.2x1.23=2.4354AVHa邸按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,c,I12.435

42、4cccrd=d3=81.O16x3mm=99.87mm11汽Kt31.3計(jì)算模數(shù)dm=二z199.87mm=4.99mm20按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)(6.2)由齒根彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式：m4(FaSa)申Z2Qd1F彎曲疲勞強(qiáng)度查得8小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限b=426MPa。大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1b=430MPa。FE2彎曲疲勞壽命系數(shù)查得K=0.88，K=0.9。FN1FN2計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4由b=K*恤得S載荷系數(shù)K1KcFN1FE1SKcO=FN2FE2F1S載荷系數(shù)K=KKKKAVFaFP0.88x4261.40.9x4301.4K=KKKK=267.7

43、7MPa=276.4MPaAVFaFP=1.5x1.1x1.2x1.116=2.297。計(jì)算大、小齒輪的d并加以比較OFYYFa1Sal二OF1n。1621YY2.132x1.843Fa2Sa2=0.01422o276.4F2小齒輪的數(shù)值大0.6x202,：2x22297x2.49x15從。.。畫=3.99mm對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得模數(shù)3.99并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)植m=4mm。按接觸強(qiáng)度算得的分度

44、圓直徑d=99.87mm，算出小齒輪齒數(shù)Z=幺=竺=251m4大齒輪齒數(shù)Z=uZ=8x25=200取Z2=2002126.4幾何尺寸計(jì)算d=Zm=25x4=100mm11d=Zm=200 x4=800mm22a=(d+d)=丄(100+800)=450mm2122b=0d=0.6x100=60mmd1為防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大大齒輪的工作載荷，常將小齒輪的齒寬在圓整數(shù)值的基礎(chǔ)上人為地加寬510mm故取小齒輪的齒寬B=65mm1大齒輪的齒寬B=60mm。26.5驗(yàn)算2TF=i-=td1二2x2.049x105n=4O98N4098KFAt二b二60N/mm=10

45、2.45N/mm100N/mm合適。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖計(jì)算小齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)齒頂高h(yuǎn)=mh*=4x1mm=4mmaa齒根高h(yuǎn)=m(h*+c*)=4x(1+0.25)mm=5mmfa齒全高h(yuǎn)=h+h=12+15mm=27mmaf齒頂圓直徑d=d+2h=100+2x4mm=108mma11a齒根圓直徑d=d一2h=100-2x5mm=90mmf11f由于小齒輪直徑不大，且中間有軸傳動，故選用實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪。壓力角a=20齒距p=兀m=3.14x4mm=12.56mm基圓直徑d=dcosa=100 xcos20mm=93.97mmb11基圓齒距p=pcosa=12.56xcos20mm=11.80

46、mmb齒厚s=p/2=12.56/2mm=6.28mm齒槽寬e=p/2=12.56/2mm=6.28mm頂隙c=mc*=4x0.25mm=1.0mm因?yàn)樾↓X輪的齒頂圓直徑d=108mmV160mm,所以小齒輪可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)a1的齒輪4。小齒輪的結(jié)構(gòu)如圖6.1所示。計(jì)算大齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)齒頂圓直徑d=d+2h=800+2x4mm=800mma22a齒根圓直徑d=d-2h=800-2x5mm=790mmf22f由于大齒輪的齒頂圓直徑d=790mm在4001000mm之間，所以選用輪輻式結(jié)a2構(gòu)的齒輪4。圖6.1小齒輪結(jié)構(gòu)圖輪輻的設(shè)計(jì)輪輻數(shù)取6d=D=65mm4因?yàn)榇簖X輪的材料為鑄鋼，所以D=1.6D

47、=1.6x65mm=104mm3A沁(34)m=(1216)mm取A=15mm1n1Aq(11.2)A=(1518)mm取A=16mm212Hq0.8D=0.8x104mm=52mm取H=52mm4Hq0.8H=0.8x52mm=41.6mm取H=41.6mm11CqH/5=52/5mm=10.4mm取C=10.4mmCqH/6=52/6mm=8.7mm取C=8.7mm11Rq0.5H=0.5x52=26mm取R=26mm1.5D4=91.5LB=60mm取L=60mm大齒輪如圖6.2所示：圖6.2大齒輪結(jié)構(gòu)圖本章小結(jié)本章主要對剪板機(jī)的齒輪進(jìn)行了設(shè)計(jì)，從而選定了齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)。

48、對齒面接觸強(qiáng)度、齒根彎曲強(qiáng)度、幾何尺寸進(jìn)行了計(jì)算和驗(yàn)算并且對剪板機(jī)齒輪設(shè)計(jì)的這些參數(shù)繪制了零件圖。第7章曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)是曲柄剪板機(jī)的典型機(jī)構(gòu)，這一機(jī)構(gòu)將剪板機(jī)傳動系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)檫B桿的往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)剪切工藝。同時(shí)，機(jī)構(gòu)還具有力的放大作用（即工作載荷大于傳動系統(tǒng)輸入的作用力），滿足剪板機(jī)瞬時(shí)峰值力的要求。7.1材料的選擇由于曲柄連桿機(jī)構(gòu)需要承受10噸的沖壓力，應(yīng)選擇剛度較大的鋼，選擇45號鋼應(yīng)力L=238MPa,L3=238MPa,訂=142MPa。1y確定曲柄連桿桿件長度已知搖桿的行程為22mm,本次設(shè)計(jì)采用對心曲柄連桿機(jī)構(gòu)，如圖7.1所示。所以曲柄長AB=H/2=22/2m

49、m=11mm。機(jī)構(gòu)在圖7.1所示位置時(shí)的傳動角丫=90-a，為了保證曲柄連桿的性能，丫40omin圖7.1曲柄連桿機(jī)構(gòu)示意圖由圖8-1可知：AB-sin0=BC-sina=BCcosy因?yàn)閅40，所以cosy三cos40minminABsin0/BCABsin0/cos40sin0的最大值為1BCAB/cos40BC11/cos40mm=14.36mm類比工廠樣機(jī)，選BC=400mm。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參考工廠樣機(jī)，確定曲柄連桿的機(jī)構(gòu)，如圖7.2所示圖7.2曲柄連桿的機(jī)構(gòu)強(qiáng)度校核該剪板機(jī)的剪切力為10噸，因此F=10 x103x9.8N=9.8x104N由于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的最大力發(fā)生在曲柄與導(dǎo)軌垂直的位置1，

50、4作用在曲柄上的力N=K-F/cosa(K-安全適用系數(shù)取1.2)AAN=1.2x9.8x104/匸(11/400)2N=11.76x104N=11.76N因?yàn)椴捎秒p曲柄傳動，所以N=N/2=11.76x104/2N=5.88x104N1A=N/L=5.8x104/238mm2=247mm21從圖8-2可以看出(p30處是該機(jī)構(gòu)的最薄弱環(huán)節(jié)，其面積A=(70-30)x35mm2=1400mm2247mm2，因此滿足強(qiáng)度要求。曲柄連桿上連接部分剪切強(qiáng)度校核A=N/=9.8x104/142mm2=690mm2minA=nr2=兀x(30/2)2=706.5A安全。min所以曲柄連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理

51、。 22 7.5電動機(jī)的校核由以上的計(jì)算可知作用在曲柄上的最大力為11.76x104N,曲柄對主軸的轉(zhuǎn)矩T=N-AB=11.76x104x11x10-3Nm=1293.6Nm。電動機(jī)提供的轉(zhuǎn)矩經(jīng)皮帶和齒輪傳遞到主軸的轉(zhuǎn)矩T=1510.19Nm,TVT22所以電動機(jī)的選擇符合設(shè)計(jì)要求。7.6建立曲柄連桿機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型曲柄連桿機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型如圖7.3所示，已知常量：曲柄的長度OA=a=llmm,1連桿長度AB=400mm，曲柄旋轉(zhuǎn)角度=T=30T，連桿與x軸所夾的角度=9013圖7.3曲柄連桿的數(shù)學(xué)模型建立位移方程15OA+AB二OB將矢量方程轉(zhuǎn)化為解析形式，有acos+acos=acos0時(shí)=a

52、rctan(sin/cos)222當(dāng)cos0時(shí)d=n+arctan(sin/cos)222當(dāng)cos=0時(shí)2d=n/2,a=asin+asin231122對方程組(7.1)兩邊對時(shí)間求導(dǎo)，整理得-asina&sin=acos11122233(7.2)acos+acos=asin11122233已矢口a,a,a,1231231解方程組(7.1)得對方程組(7.2)兩邊對時(shí)間求導(dǎo)整理得TOC o 1-5 h z-a2cos+acos-a*sin-a2cos=acos、1112222222233(7.3)-a2sin+a*cos-a2sin=asin11122222233已知a，a，a，解方程組(7.3)得12312312表7.1曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性曲柄的角位移T()連桿的位移A3(mm)連桿的速度V3(mm/s)連桿的加速度Y3(mm/s2)0399.84872457.5958638.29636745407.70254541.518524-213.24461490411.0000000.0000000-309.864441135407.702545-41.518520-213.244629180399.848724-57.5958638.296367225392.146179-39.9