4900kn冷剪机设计毕业设计(编辑修改稿)

4900kn冷剪机设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

会 造成重大人身伤害事故。 为了避免剪切机因过载而导致的设备损害及人身事故的发生，更加需要在剪切机的传动装置设置过载安全保护装置。 剪切机机械传动装置的过载保护装置 剪切机机械传动装置的过载保护装置主要 应 满足三个 最基本要求： 过载保护装置要保证剪切机得到可靠的保护。 当过载装置发生作用时，应使剪切机的主要零部件所受应力数值低于其材料的屈服极限，以确保传动装置上的主要零部辽宁科 技大学成人教育学院毕业设计（论文） 第 6 页 件安全可靠。 过载保护装置应保证剪切机的工作得到充分的发挥。 在采用过载保护装置后，不得降低剪切机的工作队能力，应使剪切机的各个主要零部件的强度仍能得到充分的利用和发挥，而且剪切机仍然能够采用公称能力即剪切机的最大剪切机来进行工作。 过载保护装置应尽可能的结构简单、使用方便 ，同时发挥其既能够承受一定的载荷，又能保证剪切机安全使用的作用，而且其大前提是要保证安全。 传动装置中的过载保护装置按其结构及作用 原理可分为电磁式、机械式和液压式三种类型。 辽宁科 技大学成人教育学院毕业设计（论文） 第 7 页 2 剪切机 参数及电机容量 的选择 设计的基本要求 被 剪切钢材的断面尺寸    根1040 mm 被剪钢材材料 25SiMn2MoV 被剪切钢材强度极限 MPab 1470 被剪切钢材的延伸率 %10 剪切温度 Ct 20 理论剪切次数 分次18 实际剪切次数 分次10 剪切机构 图 剪切机构 辽宁科 技大学成人教育学院毕业设计（论文） 第 8 页 主要参数的确定 刀片 倾斜角 α 上刀片倾斜角 α与被剪钢材的厚度有关， 在剪切薄钢板的时候， α一般用 031  ~ 6 ，而在剪切厚钢板时为 8 ~ 12。 同时刀片倾斜角的大小 ，还会影响斜刀刃剪切机的刀片行程 H。 刀片尺寸 ①刀片长度： 在大、中型剪切机中     1 0 0 0~8 0 ~2)~2( m a x  bL （ ） 式中 ： L—— 刀刃长度， mm； maxb —— 被剪钢材横断面的最大宽度， mm。 ②刀片断面高度及宽度：可按照下述经验公式确定   ~  hh （ ）   12~  hb （ ） 式中 ： h —— 刀片断面高度， mm； h —— 被剪钢材断面高度， mm； b —— 刀片断面宽度， mm。 剪刃 行程 由于 剪刃 倾斜角的影响 ，斜 剪刃 剪切机的刀片行程 H 要考虑到由 剪刃 倾斜角所引起的 剪刃 行程增量 H。 H 可按下式计算 213t a n1040t a nm a x  bH （ ） 式中 ： maxb —— 所剪钢材的最大宽度， mm； —— 剪刃 倾斜角。 辽宁科 技大学成人教育学院毕业设计（论文） 第 9 页 因此斜 剪刃 剪切机的刀片行程为 HHH  （ ） 1552155345040t a nm a x21 bSqqfh 式中 ： H—— 剪刃行程（指 剪刃的 最大行程） ， mm； h —— 被剪钢材最大断面高度 （指 棒材或管坯的直径） ， mm； f —— 钢材上表面与压板之间的距离，此值的选取要保证钢材有一定翘 头时，仍能通过剪切机，一般取 75~50f mm； 1q —— 为了避免上剪刃受到钢材的冲撞，而使压板低于上剪刃的 距离， 一般取 50~51 q mm； 2q—— 为了使钢材能够顺利通过剪切机，下 剪刃不被钢材磨损，使下 剪刃低于辊道表面的距离，一般取 20~52 q mm； S —— 上下剪刃的重叠量，一般取 25~5S mm。 剪切次数 理论剪切次数： 分次18 ；实际剪切次数： 分次10。 剪切力的计算与校核 斜剪刃剪切机的剪切力由三个部分组成 321 PPPP  （ ） 式中 ： P —— 剪切机的总剪切力 ， KN； 1P—— 纯剪切力 ， KN； 2P—— 钢材被剪掉部分的弯曲力 ， KN； 3P—— 钢材在剪切区域内的弯曲力 ， KN。 设 xq 为 作用在剪刃单位长度上的剪切力，则作用在宽度为 dx 微分面积钢材上的剪辽宁科 技大学成人教育学院毕业设计（论文） 第 10 页 切力为 hdxdxqdP xx  （ ） 式中： h —— 钢材的厚度 或多根棒材最大宽度时当量厚度max24bdh ； 剪切区内各点的相对切入深度为 hxx  tan （ ） 式中 ： —— 上剪刃的倾斜角。 由式 28 得：  dhdx tan ；代入式 ()积分，则纯剪切力为   dhP tan21 （ ） 或 ahP tan21 （ ） 式中 ： a—— 单位剪切功，  da。 式 ()中的 a 值由于其中包含了 0 ，所以已经考虑了金属的塑性。 对于冷剪时的 a值，可用下式求得  21 KKa b （ ） 式中 : 1K、 2K —— 换算系数，一般取 K 、 12K ； b 、  —— 被剪钢材的强度极限（ MPa ）和延伸率。 将 1K 、 2K 的值代入式 ()，则冷剪钢 材 时的纯剪切力 1P 为 bhP 21  （ ） 考虑 2P 、 3P 后，总剪切力 P 根据 沙里建议，可以按照下式计算 XYZhPbb2210011t an1t  辽宁科 技大学成人教育学院毕业设计（论文） 第 11 页 XYZPb21 10011t an1 （ ） 式中 : Z—— 系数，试验研究表明，此系数与被剪掉部分的钢材宽度 d 、轧 件材料延伸率以及剪刃倾斜角  等因素有关，即    fhdfZ  ta n，其变化规律如图所示 ，系数 Z 最大值 为 ； 图 系数 Z 与 hd   tan 的变化关系 Y—— 剪刃相对侧间隙，即剪刃侧间隙  与 钢材厚度 h 的比值： hY  （ ） 在 5h mm 时，取  mm；当 20~10h mm时，取  mm； 在 mm40mm20  h 时，取 1 mm。 X—— 压板相对距离，即为压板中心离下剪刃侧边缘距离 c ，与 钢材厚度 h 的比值： hcX （ ） 在初步计算时，可取 10X。 辽宁科 技大学成人教育学院毕业设计（论文） 第 12 页 因此，该剪切机的剪切力 P 为 XYZhPbb2210011t an1t  1010404401147011t an3t an10404222 d 3  NKN KPP max （ ） 式中 : K—— 考虑由于刀刃磨钝、刀片间隙增大而使剪切力提高的系数其数 值由剪切机能力选取： 小型剪切机 （ P MN） K ； 中型剪切机（ ~P MN） K ； 大型剪切机（ 10P MN） K。 MNpMN  取 K 代入式 （ ） KPP max  KN  KN 取名义剪切力 4900P KN。 电机功率的 选择 本次设计的剪切机工作制为连续 — 启停工作制，在传动系统中没有设置专门的飞轮。 因此，其预选电动机时，可根据静力矩的大小直接选取 ，即： 辽宁科 技大学成人教育学院毕业设计（论文） 第 13 页 KiMMer max （ ） 式中 ： erM —— 电动机的额定力矩； mzxM —— 偏心轴上的最大静力矩； i—— 从电动机到偏心轴的总传动比； —— 传动系统的效率； K—— 电动机允许的过载系数。 静力矩的组成 为了比较精确地计算剪切机传动系统零件强度和电动机功率，必须计算剪切机偏心轴上的静力矩。 剪切机偏心轴上的静力矩由剪切力矩、摩擦力矩和空载力矩组成，即： k o nfpj MMMM  （ ） 式中 ： jM —— 偏心轴上的静力矩； pM —— 剪切力矩； fM —— 摩擦力矩； konM —— 空载力矩。 辽宁科 技大学成人教育学院毕业设计（论文） 第 14 页  fH 曲线 图 刀片行程 H 与剪切机偏心轴转角  的关系 剪切力矩 pM 和摩擦力矩 fM 图 剪切机构力三角形 辽宁科 技大学成人教育学院毕业设计（论文） 第 15 页 已知  fPi  曲线后，可进一步求出剪切力矩和摩擦力矩。 设 jM 为这两个力矩的总和，即： k o njfpj MMMMM  （ ）      s i nco s PCM j （ ）      s inco s C （ ）。