說明書-張光宇

本科畢業(yè)設(shè)計(論文)1570mm滾筒式切頭飛剪的設(shè)計Designof1570mmdrumtypeflyingshear學(xué)院：機械工程學(xué)院專業(yè)班級：機械設(shè)計制造及其自動化機械092學(xué)生姓名：張光宇學(xué)號：010911221指導(dǎo)教師：周建來（教授）2013年5月

畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要1570mm滾筒式切頭飛剪的設(shè)計摘要：剪切工藝是在現(xiàn)代金屬軋制生產(chǎn)線上很重要的一個步驟，它能將帶材剪切為需要的尺寸來適應(yīng)生產(chǎn)的需要。本文設(shè)計的1570mm滾筒式切頭飛剪主要由上下滾筒、剪刃、分配齒輪和剪刃間隙調(diào)整機構(gòu)組成。此飛剪的工作特點是旋轉(zhuǎn)平衡性好，剪切速度高，兩滾筒的轉(zhuǎn)向相反，滾筒上裝設(shè)兩對不同的剪刃，所以能分別完成切頭、切尾的不同工作要求。滾筒式切頭飛剪的軸承座與機架不是一個整體，為了能實現(xiàn)快速的跟換剪刃，提高生產(chǎn)效率，采用滾筒座成套更換的方式來跟換剪刃。這臺飛剪最大剪切寬度為1570mm，在900攝氏度時剪切含碳量0.25%的碳素鋼，最大剪切厚度為40mm，剪切速度為1.5—3m/s。關(guān)鍵詞：滾筒；剪刃側(cè)隙；滾筒軸承座

畢業(yè)設(shè)計（論文）外文摘要Designof1570mmdrumtypeflyingshearAbstract:Modernmetalcuttingprocessisaveryimportantstepontherollingproductionline,Itcancutthestriptotherequiredsizetoaccommodatetheneedsofproduction.Thisdesignof1570mmdrumflyingshearismainlycomposedofroller,lowerroller,cuttingedges,distributiongearsandbladegapadjustmentmechanism.Thisflyingshear'sworkcharacterizedisgoodrotationalbalance,highshearrate,tworollersrotateinoppositeandtherollersareInstalledtwopairsofdifferentcuttingedges,tocompletethedifferentjobrequirementsofcuttingheadandcuttail.Drumflyingshear'sbearingseatandtherackarenotinawhole.inordertochangecuttingedgesquicklyandimproveproductionefficiency,weusethecompletereplacementofthedrumseatforwaystochangethecuttingedges.Thisflyingshearsmaximumshearwidth1570mm,shearat900degreesCelsius,thecarboncontentof0.25%carbonsteel,maximumshearthickness40mm,ashearrateof1.5-3m/s.Keywords:roller;cuttingedgebacklash;rollerbearing目錄1緒論………………11.1研究的意義…………………11.2我國飛剪的發(fā)展?fàn)顩r………11.3發(fā)展趨勢……………………12滾筒式飛剪的結(jié)構(gòu)介紹………32.1設(shè)備組成……………………32.2工作原理……………………63基本參數(shù)的確定………………83.1飛剪剪刃圓周速度的計算……………………83.2剪刃重合度、剪切時的剪刃軌跡和半徑……83.3確定剪刃的側(cè)向間隙…………………93.4確定剪切角…………………103.5剪切力的計算………………103.6剪切力矩的計算……………143.7剪切功的計算………………154主電動機的功率和轉(zhuǎn)速的選擇…………………165滾筒的校核…………175.1根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度條件來計算………………175.2按彎扭合成強度條件來計算……………186齒輪的校核………………………206.1選用齒輪類型、精度等級及齒數(shù)…………206.2按齒面接觸強度設(shè)計……………………206.4幾何計算……………………237鍵的選擇和校荷………………25結(jié)論…………………26致謝…………………27參考文獻……………28淮海工學(xué)院二〇一二屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文）第28頁共28頁1緒論1.1研究的意義飛剪機是一種非常重要的板帶材剪切的設(shè)備，主要作用是在軋制生產(chǎn)線上對板帶材進行剪切，是連續(xù)軋制生產(chǎn)線上非常重要組成設(shè)備，其工作性能的好壞直接影響著整個軋制生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。隨著科技的發(fā)展現(xiàn)代的帶鋼軋機軋制速度的提高，飛剪的剪切速度也出現(xiàn)了明顯的提高?，F(xiàn)在的板帶材加工車間里的飛剪按用途分可分為切頭飛剪和定尺飛剪兩類，其中又包括曲柄式、滾筒式、滑座式和擺式等。圖1-1三種常見的飛剪形式1.2我國飛剪的發(fā)展?fàn)顩r由于我國的社會發(fā)展起步慢，各類行業(yè)的發(fā)展基本上都比國外要落后，飛剪機的發(fā)展同樣比較慢。多年來，我國的比較先進的大型飛剪機都是從國外引進的，價格十分昂貴，許多企業(yè)由于價格的原因而無力購買，國內(nèi)在飛剪機的設(shè)計制造技術(shù)方面有很大一片空白。后來隨著我國機械行業(yè)的快速發(fā)展，開始研制出各種類型的飛剪機，雖然與國外比起來還有一定的差距，但是基本上能滿足普通生產(chǎn)的需要了。1.3發(fā)展趨勢飛剪的類型有很多種，但是總的來說按工作制來分，飛剪機大致可以分為連續(xù)制飛剪和起停制飛剪兩大類。1、連續(xù)制飛剪機：工作時系統(tǒng)的動力由電動機提供，帶動系統(tǒng)工作進行連續(xù)不斷的運轉(zhuǎn)，使剪切機構(gòu)做連續(xù)不斷地空切動作。當(dāng)帶材運送到剪刃前面的時候，需要進行剪切時，可以調(diào)節(jié)空切機構(gòu)的位置，使剪切機構(gòu)進行剪切的動作，剪切完成以后再回到空切運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，這種飛剪的主要構(gòu)件為空切機構(gòu)。2、起停制飛剪機：現(xiàn)在國際上一般使用的啟停制飛剪機有兩種。一種是離合器制動器式飛剪，另一種則是電機直接起停式飛剪。離合器制動式飛剪主要靠離合器將傳動裝置和剪切裝置連接起來的。當(dāng)需要進行剪切的時候用離合器將運轉(zhuǎn)的傳動裝置和靜止不懂的剪切裝置連接到一起，然后剪切裝置開始運動，進行帶材的剪切。剪切完成后，離合器脫開制動器合上，剪切裝置就由機器控制停止在某一個固定的地點等待下一次的剪切，而傳動裝置則繼續(xù)不停的運轉(zhuǎn)。這種機型傳動部分的轉(zhuǎn)動慣量很大，剪切部分的轉(zhuǎn)動慣量很小。離合器式啟停制飛剪適合飛剪需要平凡的停止和啟動的機器上。電機直接起停式飛剪機例如滾筒式切頭飛剪一般都是采用采用低慣量大扭矩直流電動機，整機直接起動、剪切、制動。整臺機器都處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)需要剪切時啟動電動機通過傳動裝置將動力傳動到滾筒上，使?jié)L筒轉(zhuǎn)動帶動剪刃進行剪切，停止時直接停止電動機使整臺機器停止轉(zhuǎn)動。直流電動機的另一個特點是電動機可以反向轉(zhuǎn)動，從而保證每一次剪切完成后都能將剪刃停止到某一個特定的位置以備下一次的剪切。因此，這種飛剪結(jié)構(gòu)簡單，維護保養(yǎng)方便，剪切精度較高此外飛剪機的價格和重量的改變也是飛剪發(fā)展的趨勢，一種飛剪機雖然功能齊全但是價格太貴的話也會影響人們對它的使用，因為人們買東西的時候首先會對他的性價比進行了解，若價格太高，則不會成為首選之物。飛剪的重量也是一個很重要的因素，太笨重的機器不方便運輸，安裝，影響用戶的工作。2滾筒式飛剪的結(jié)構(gòu)介紹滾筒式切頭飛剪主要有兩種形式,一種是機架與滾筒合二為一,整臺機器為一個整體，重量較輕，結(jié)構(gòu)也比較簡單，這種飛剪的剛性比一般的飛剪大，所以剪切精度高,目前的滾筒式切頭飛剪大多都采用這種先進的結(jié)構(gòu)；另一種是軸承座可以從側(cè)面送到機架里面然后通過固定裝置將軸承座固定在機架上,這種飛剪的優(yōu)點是可以設(shè)置備用的跟換裝置，快速的跟換軸承座來跟換剪刃。缺點是由于滾筒軸承座與機架不是固定的所以剪切精度沒有前面一種的精度高,而且設(shè)置額外的軸承座裝置會加大資金的投入，設(shè)備的重量也很大，不利于使用。2.1設(shè)備組成傳動裝置：飛剪機的動力是通過電動機由一個二級圓柱齒輪減速器傳到下滾筒，再通過上下滾筒的同步齒輪使上下滾筒同速轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)同步剪切的。減速器是用來增大扭矩和降低轉(zhuǎn)速的，其特點是效率及可靠性比較高，工作壽命長，維護也很簡單，因此齒輪減速器的應(yīng)用范圍很廣。圖2-1二級圓柱齒輪減速器飛剪機的本體：滾筒式飛剪機的本體主要由機架和滾筒軸承座組成，機架的牌坊是鑄造成的，底座是焊接的。機架承受帶鋼的沖擊力和拉力，軸承座承受傾翻力矩，而且為了加強機架的剛度，用上下橫梁將機架連接起來，并且用地腳螺栓將機架固定在底座上。滾筒軸承座上裝有一對安裝有剪刃的滾筒，滾筒通過分配齒輪連接。滾筒式飛剪的上下滾筒都各有兩對剪刃，飛剪的間隔可以是90也可以是180度，飛剪用固定套固定在滾筒上并用螺栓擰緊。剪刃底部與滾筒間有墊片，可以調(diào)整剪刃的高度。為了減輕滾筒的重量，滾筒上面有幾個槽。圖2-2剪刃裝配圖而且為了獲得舌行的帶頭和帶尾，剪刃刃口應(yīng)該為弧形的，B刃與C刃的形狀是一樣的，弧形剪刃的刃口都向外側(cè)突出，剪刃的長度為1710毫米；A刃與D刃相同，弧形的刃口向內(nèi)側(cè)凹入，剪刃的長度為1690毫米。切頭的時候，下滾筒的剪刃B與上滾筒的剪刃與從帶鋼的中間開始逐漸的向兩邊咬合，切尾的時候則是相反的，是從兩邊逐漸向中間咬合?；⌒渭羧械那拾霃綖?9320.4毫米。圖2-3剪刃飛剪使用的時候要根據(jù)帶鋼來選取剪刃間隙，剪刃間隙的調(diào)整較為簡便，首先將小車推入滾筒軸承座的下面，然后松開下楔塊和軸向固定裝置，小車將滾筒軸承座整體拖出機架，運送到專門用于剪刃調(diào)整的地方。將萬向接軸與下滾筒操作側(cè)伸出的軸連接起來，有一臺電動機帶動下滾筒轉(zhuǎn)動，待到飛剪的剪刃慢慢的重合以后，用工具檢測剪刃的間隙，再做出一定的調(diào)整。圖2-4上滾筒剪刃調(diào)整機構(gòu)調(diào)整時先將鎖緊螺栓擰出，是調(diào)整套與支持套不再是固定的，而是可以自由調(diào)節(jié)的，首先轉(zhuǎn)動調(diào)整套，則上滾筒做軸向移動，由于上下滾筒的分配齒輪是斜齒的所以，隨著上滾筒的移動，下滾筒會稍微的轉(zhuǎn)動一定的角度，這樣兩剪刃的間隙就會隨著改變，調(diào)節(jié)完成后用鎖緊螺釘將調(diào)整套固定死，然后再由小車將滾筒軸承座送入機架內(nèi)，并且夾緊軸承座。在調(diào)整套上均勻分布有20個調(diào)整空，每個孔的間隔為18度，由于調(diào)整螺紋的螺距是5毫米，所以調(diào)整套每轉(zhuǎn)動一個孔距，滾筒則會軸向移動0.25毫米，這樣就可以較為準(zhǔn)確的計算出間隙調(diào)整的距離。從滾筒的操作側(cè)一面來看，若是順時針轉(zhuǎn)動調(diào)整套，那么上滾筒會向操作側(cè)移動，下滾筒則做逆時針轉(zhuǎn)動，兩剪刃的間隙就會變大。如果逆時針轉(zhuǎn)動調(diào)整套，那么上滾筒會向操作側(cè)反方向移動，下滾筒則做順時針轉(zhuǎn)動，兩剪刃的間隙就會變小，所以應(yīng)該根據(jù)需要來進行合理的轉(zhuǎn)動。圖2-5上滾筒剪刃調(diào)整機構(gòu)上滾筒作軸向運動后，上下兩剪刃的位置會發(fā)生一定的改變，所以應(yīng)該松開對上剪刃的固定，調(diào)節(jié)上剪刃使上下兩剪刃保持中心線重合后，再用螺栓固定住上剪刃。2.2工作原理滾筒式飛剪的一對剪刃在滾筒的帶動下轉(zhuǎn)動，切頭時，在轉(zhuǎn)動85度左右的時候剪刃與帶鋼接觸，開始進行剪切，剪切完成后由于剪刃的速度大于帶鋼的速度，所以剪刃將廢料退入廢料槽中，而后剪刃繼續(xù)轉(zhuǎn)過95度以后停止轉(zhuǎn)動并開始冷卻。然后是切尾，切尾時剪刃首先往回轉(zhuǎn)一定的角度，再順向進行剪切圖2-6剪刃剪切運動軌跡3基本參數(shù)的確定當(dāng)飛剪的形式確定以后，就應(yīng)該選定機構(gòu)的主要幾何尺寸和運動學(xué)參數(shù)。例如飛剪的基本轉(zhuǎn)速、剪刃速度、剪切時剪刃的軌跡、剪刃重合度、上下兩剪刃回轉(zhuǎn)中心的距離以及開始剪切時的初始角、剪刃側(cè)向間隙及其調(diào)整范圍等。3.1飛剪剪刃圓周速度的計算飛剪剪刃圓周速度的選取是按一定的原則的。在切頭的時候飛剪剪刃圓周速度的水平分量應(yīng)該比帶鋼的運行速度稍微大3%～10%左右，在切尾的時候飛剪剪刃的圓周速度的水平分量則應(yīng)該比帶鋼的運行速度稍微小一點，大概3%～10%左右，即是=（1.03～1.1）=（0.9～0.97）式中，————軋件的運動速度，米/秒；————飛剪剪刃在水平方向上的分速度；但是在實際生產(chǎn)中的速度常常大于給定的值。所以此飛剪的圓周速度在水平方向上的分速度為=（1.03～1.1）×2m/s=2～2.06m/s,=（0.9～0.97）×2m/s=1.8～1.94m/s3.2剪刃重合度、剪切時的剪刃軌跡和半徑飛剪的剪刃重合度對于帶鋼的剪切時非常重要的，若剪刃重合度太大，發(fā)生不平行的運動時可能產(chǎn)生打刀等事故，因此飛剪剪刃的重合度應(yīng)該有一定的數(shù)值。因為此飛剪的最大厚度為40mm,根據(jù)資料《板帶材生產(chǎn)工藝及設(shè)備》中有關(guān)于不同厚度的帶鋼的重合度和剪刃間隙的要求，選擇重合度a=13mm,飛剪的剪刃間隙為1.2mm。飛剪剪刃剪切時的軌跡半徑和剪刃中心線的間距及剪刃重合度有關(guān)，如下圖圖3-1飛剪機的剪切過程由上圖可知A=（+）-a式中的和為飛剪剪切瞬時的剪刃的軌跡半徑，A為兩個滾筒中心的距離，由于上下兩滾筒的轉(zhuǎn)速相同，所以等于。因此A=2R-a∴R=(A-a)/2=(1113-13)/2=550mm，所以剪切瞬時的兩個剪刃的軌跡半徑為R=550mm。3.3確定剪刃的側(cè)向間隙飛剪剪刃的側(cè)向間隙的大小會影響到剪切質(zhì)量和飛剪的剪切力，而且剪刃間隙過大軋件還可能剪不斷。所以，根據(jù)帶鋼的橫截面厚度的大小，剪刃間隙也會隨之調(diào)整。對于那些剪刃做非平面的運動的剪切機構(gòu)，剪切過程中的剪刃間隙的變化可用作圖法來確定它的變化范圍，并且設(shè)計時還要必須保證它的最小值，否則可能產(chǎn)生卡刀或者頂?shù)兜氖鹿?，在飛剪剪切厚板時應(yīng)該盡可能保證在剪切區(qū)內(nèi)的剪刃的間隙不發(fā)生改變。由資料《板帶材生產(chǎn)工藝及設(shè)備》中有關(guān)不同厚度帶鋼在剪切時需要的側(cè)向間隙表中可以查到，當(dāng)剪切厚度為40mm的帶鋼時的剪刃側(cè)向間隙為1.2mm。表3-1剪刃不同的厚度的鋼板時的剪刃重合度和側(cè)向間隙3.4確定剪切角當(dāng)飛剪剪切軌跡形成以后，就可以很容易的根據(jù)作圖法求得飛剪在剪切時的角度。當(dāng)飛剪剪切運動軌跡為兩個直徑一樣的圓周時候，飛剪剪切開始時它的剪切角度為式中，A————兩個轉(zhuǎn)轂間的中心距；h————軋件的厚度；R————轉(zhuǎn)股半徑；————剪刃剪切開始時的瞬時角度；所以剪切過程任意位置的角度為：式中為對應(yīng)所求切入深度ε時的剪切角度，a為剪刃重合度。3.5剪切力的計算根據(jù)帶鋼材質(zhì)為25鋼，剪切斷面62800mm2.剪切力是飛剪機的主要參數(shù)，對于合理設(shè)計飛剪機；有非常重要的作用。(1)首先根據(jù)所剪切的斷面尺寸來確定飛剪機的公稱能力。最大剪切力Pmax可按下式計算，式中，————————被剪軋件材料在相應(yīng)剪切溫度下的剪切強度，MPa；————————被剪軋件的最大剪切斷面，mm2；K=1.1Pmax=0.6×1.1×59×62800

=2445KN飛剪機在剪切過程中，除了克服剪切過程的剪切力外，在水平方向還有拉力。又由于剪刃的線速度高于軋件的運行速度，因而剪刃上受一側(cè)向附加拉力。根據(jù)胡克定律，〔1〕P330頁由有軋件中的拉應(yīng)力為式中，E——彈性模數(shù)，對25鋼在終軋溫度為900℃，E=196000MPa；l——剪切終了，在軋件與最后一架軋機的軋件長度；△l——剪切終了時，在軋件長度l段內(nèi)由拉應(yīng)力產(chǎn)生的伸長量；根據(jù)資料可得，L初步取3米伸長量△l可由剪切過程中刀片與軋件的水平位移量的差值來確定△l=△l1－△l0式中，△l1——剪切時間內(nèi)刀片在水平方向的移動量；△l0————剪切時間內(nèi)軋件的移動量軋件的移動量l0=v0t當(dāng)?shù)镀壽E半徑為R的整圓時，剪切時間為(2)下面計由〔1〕P331頁公式角相當(dāng)于剪切軋件厚度為h時的開始剪切角度，由下式確定式中，a————刀片的重疊量；h————剪切厚度；R————旋轉(zhuǎn)半徑；在此處取h=40mm,R=550mm,實測得a=1.8=0.98角為剪切終了的角度，考慮到剪切終了是的相對切入深度ε0,，得﹙3﹚ΔL的計算ΔL=ΔL1－ΔL0式中，ΔL1————剪切時間內(nèi)刀片在水平方向移動量；Δl0————————剪切時間內(nèi)軋件的移動量；代入得式中，————軋件的運動速度；————剪切速度；根據(jù)設(shè)計所給=0.85m／s,=0.94m／s代入公式得=1.73ΔL1=R(sin-sin)=550(0.38-0.2)=9ΔL=99-1.73=97.27(4)運動軋件產(chǎn)生的拉力由[1]330頁E在式中近似的取196000MPa代入各值得=399KNT與Pmax的合力是剪刃所受的剪切力（5）總的剪切力計算=2447KNPPmaxTP圖3-2剪切力3.6剪切力矩的計算(1)計算咬入角當(dāng)P最大時，ε=0.8代入咬入角公式：式中，Z————切入深度；Z=εh=0.8×40=32mm=0.97咬入角為剪切過程最大剪切角，此時的剪切力矩最大。（2）最大剪切力矩的計算對軋制過程的受力分析，剪切力矩可以按下式計算=539.78KNm3.7剪切功的計算根據(jù)剪切功可以近似計算出剪切機的功率。由﹝1﹞P267頁當(dāng)不考慮刀片磨鈍等因素時，可按下式計算式中，a————單位剪切功；F————被剪切件的原始斷面；單位剪切功可按﹝1﹞P268頁公式通過查表8-8﹝1﹞P268,得a=30Nmm.mm-3代入公式得剪切功A=F.h.a=62800×40×30=75.4kNm4主電動機的功率和轉(zhuǎn)速的選擇根據(jù)切頭飛剪的剪切方式、剪切要求和飛剪的工作環(huán)境，滾筒式切頭飛剪為啟動工作制，飛剪在旋轉(zhuǎn)不超過90度的時候就開始剪切，加速度的時間約為0.1秒，加速時間很短，飛剪電動機的總功率和總的飛輪力矩都應(yīng)該滿足下列的兩個要求（1）保證飛剪按照他本身規(guī)定的單個剪切循環(huán)的時間工作，循環(huán)時間應(yīng)與剪切帶鋼定尺長度相適應(yīng)的。（2）滿足飛剪在剪切的瞬間電動的的過載的要求使電動機不至于損壞。圖4-1電動機特性曲線根據(jù)需要選擇低慣量直流電動機，這種電動機的特點是：啟動快，低速特性好，換向、變速方便。電動機的額定功率為560千瓦，轉(zhuǎn)速為720轉(zhuǎn)/分。5滾筒的校核因為飛剪的設(shè)計要求為剪切的帶材為900攝氏度的熱軋鋼，所以根據(jù)帶鋼要求選取剪刃的長度為1690毫米，對應(yīng)的轉(zhuǎn)轂長度為1870mm。因為滾筒式飛剪在切頭和切尾的時候承受的沖擊力很大，所以滾筒式飛剪的上下兩個滾筒兩邊都采用四列圓柱滾子軸承，選用滾動軸承時由于軸承外徑較大所以選取輥徑的尺寸的時候輥徑的尺寸d不能太大。近似的根據(jù)公式d=(0.5～0.8)D=（0.5～0.8）×973mm式中，D————轉(zhuǎn)轂直徑,9輥頸長度L=（0.83-1.0）d=(0.83~1.0)×750=623～750mm，此處選L=5.1根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度條件來計算這只是按軸所受的扭矩來計算軸的強度的，主要用來初步估算軸徑軸的扭轉(zhuǎn)強度條件是式中，————扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa；T————軸所受的扭矩，Nmm；————軸的抗扭截面系數(shù)，；n————軸的轉(zhuǎn)速，r/min；P————軸傳遞的功率，KW；d————計算截面處軸的直徑，mm；查《機械設(shè)計》P370頁表15-3，選取轉(zhuǎn)轂材料為碳素鍛鋼，得，由上面的式子可以得到軸的直徑式中因為d=750＞305，所以滿足要求。5.2按彎扭合成強度條件來計算對滾筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計后，滾筒的各方面的尺寸數(shù)據(jù)都已經(jīng)得出，滾筒的受力情況也已經(jīng)知道，就可以對軸的彎扭合成強度進行計算圖5-1軸的載荷分析圖由公式，。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對稱循環(huán)變應(yīng)力時，取對于直徑為d的圓軸，他的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，彎曲應(yīng)力為由上面的公式得，軸的彎扭合成強度條件式中，————軸的計算應(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)，，計算公式見《機械設(shè)計》P373頁表15-4————對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用彎曲應(yīng)力，其值計算公式見《機械設(shè)計》P373頁表15-1選用。校核結(jié)果滿足要求。6齒輪的校核6.1選用齒輪類型，精度等級及齒數(shù)a.根據(jù)切頭飛剪剪刃間隙需要調(diào)整，所以在此選用斜齒圓柱齒輪；b.選一般的8級精度；c.材料的選擇表10-1選擇下齒輪材料為合金鑄鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為210HBS，上齒輪材料也為合金鑄鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為210HBS；d.下齒輪齒輪齒數(shù)選擇Z1=30大齒輪齒數(shù)選擇Z2=30e.選取螺旋角=13°6.2按齒面接觸強度設(shè)計即（1）確定公式中各計算的值試選載荷系數(shù)Kt=1.3計算下齒輪的傳動的轉(zhuǎn)矩T1=81.5KNmc.由〔5〕P205頁表10-7選擇齒寬系數(shù)φd=0.4d.由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8MPe.由圖10-21d按齒面硬度查得下齒輪的接觸疲勞強度極限σHlim1=562.62MP；上齒輪的接觸疲勞極限σHlm2=562.62MPf.有圖10-26查得，，則g.由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)h.由圖10-19接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=KHN2=0.87i.計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效的概率為1%，安全系數(shù)S=1得許用接觸應(yīng)力（2）計算a.試算下齒輪的分度圓直徑d1t，代入接觸疲勞許用應(yīng)力較小的值代入公式得=835.23mmb．計算圓周速度V計算齒寬b及模數(shù)計算縱向重合度d.計算載荷系數(shù)K由〔5〕表10-2查得使用系數(shù)KA=1.5，由〔5〕圖10-8查得動載系數(shù)kv=1.15，KHα=1.4由表10-4得KHβ=1.272，由圖10-13查得KFβ=1.45代入公式K=1.5×1.15×1.4×1.272=3.078式中,KA————使用系數(shù)kv————動載荷系數(shù)KF————齒間載荷分配系數(shù)KFβ_————齒向載荷分配系數(shù)e.按實際載荷校正所計算的分度圓直徑f.計算模數(shù)6.3按齒根彎曲強度設(shè)計由式（1）確定計算參數(shù)a.計算載荷系數(shù)=1.5×1.15×1.4×1.45=3.502b.根據(jù)縱向重合度，從10-28中查得螺旋角的影響系數(shù)c.計算當(dāng)量齒數(shù)d.查取齒形系數(shù)由表10-5查得e.查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查得f.計算上下齒輪并加以比較g.由圖10-20差得下齒輪的彎曲疲勞強度極限上齒輪的彎曲疲勞強度極限h.由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,得計算上下齒輪的并加以比較兩個齒輪數(shù)值一樣大（2）設(shè)計計算=9.78mm對比計算結(jié)果，為了同時滿足接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度，應(yīng)該按照接觸疲勞的強度算的結(jié)果來計算齒輪的的各種參數(shù)。分度圓直徑取6.4幾何計算（1）計算中心距將中心距圓整為1113mm。（2）將圓整后的中心距修正螺旋角因為β值改變不多，故參數(shù)等不必修正計算上下齒輪的分度圓直徑（4）計算齒輪寬度mm7鍵的選擇和校荷（1）選擇下齒輪上的鍵根據(jù)齒輪安裝處的軸徑d=575mm，查詢機械設(shè)計手冊選擇圓頭平鍵b=120mmh=90mm軸t=61mm轂t1選取鍵長430mm（2）選擇上齒輪上的鍵根據(jù)小齒輪處的軸徑d=575mm,查詢機械設(shè)計手冊選擇單圓頭平鍵b=120mmh=90mm軸t=61mm轂t選取鍵長430mm(3)校荷鍵的聯(lián)接強度對下齒輪上的鍵聯(lián)接強度進行校荷查的鍵的許用擠壓力鍵的工作長度l=168-70=98mm,鍵與輪轂的鍵槽的接觸高度k=18.由〔5〕P106頁