350吨剪切机的毕业设计

350吨剪切机的毕业设计内容摘要：

  ββ ）βα 将推算力臂ρ分别代入下列公式应有： Mj =Pi ρ Pi 每对应一个偏心转角α时的剪切力。 M每对应一个偏心转角α时的剪切静力矩。 其数据列表如下： 为了计算方便，先画出 P=f（α）曲线图。 然后根据 Pi =f（α）及 P=f（α）曲线图，可以求出 Mj ＇曲线图。 在 Mj ＇数值上再加上空载力矩 Mkon ，可求出静力矩图 Mj ＇ =f（α） 剪切等效力矩计算 M j ＇： 将曲轴偏移角α平均分成 t 等份。 每一份的度数为 △ α = 7 87130 00  = 把静力矩图平均分成 t 等份（按 00 87130  =430 平均分配）。 这样所得静力矩图被分成 t 块，可按面积定理计算出剪切功，即 △ A=△ Mj ＇ △α 第 14 页 根据公式有： △ A1 = X = △ A2 = X )(  = △ A3 = X 2)(  = △ A4 = X ).555(  = △ A5 = X ).285(  = △ A6 = X ).834(  = △ A7 = X ).364(  = Mj =α△△A= 87130   =（ MN m） ∵ Mj = Mj ＇ +Mkon 取 Mkon = m ∴ Mkon == m 故： Mj = Mj ＇ +Mkon =+= MN m 电动机有关参数的确定 预选电动机额定力矩： Me =（ ～ ） Mm (牛米 ) Me 预选电 动机的额定力矩。 Mm 推算到电动机轴上的静力矩。 Mm = T tMtM konkongjp  Mjp =ηiMj 第 15 页 由传动系统的设计，可知 i= η 总传动效率，有查找得文献得到 滑动轴承传动： η 1 =（正常润滑） 滚动轴承传动： η 2 = 齿轮传动： η 3 = 离合器 : η 4 = 联轴器（弹性销）： η 5 = 则有公式η 总 =η 1 η 2 η 3 η 4 η 4 有： η 总 == 转化到电动机轴上的力矩为： Mjp = 6X = m= m Mk = 6 = m 电动机选择的有关参数如下： 材质： 65Mn 温度： 8500 C 原始剪切断面积： 2X1452 机械总传动比： i总 = 理论剪切次数： n理 = 次 /分 实际剪切次数： n实 =10 次 /分 剪切时间的确定 切深度 H 与曲柄转角α图可以找到开始剪切时曲柄转角为 870 ，剪切结束角度为1300 ，则有： 纯剪切的时间为： tg = )87130(60 XX  =≈ (s) 第 16 页 剪切周期时间为： T=1060=6（ s） 空载时间为： tkon =Ttg ==（ s） 电动机容量的选择 电动机的空载功率为 Nkon = 由公式 Mkon =975 nNkon =975X=（ kg m） 推算到电动机轴上的静力矩： Mm = T tMtM konkongjp  = 6 XX =（ N m） 取 Me = Mm == m 电动机的功率为： N= 9550730XMe =（ kw） 初选电动机： 有计算出的电动机额定功率确定电动机的型号为 JR1268 型绕线式 异步电动机： 其参数如下： 同步转速： n=750rpm 额定功率： 110kw 额定电压： 380v 满载时转速： 730rpm 定子电流： 211A 效率转矩： 转子电压： 244v 转子电流： 292A 冷却空气量： /s 转子飞轮距： 51kg m2 电动机重量： 1550kg 总的飞轮矩的确定 GD2 =GD2  GD21 GD22 第 17 页 其中： GD2 总的飞轮矩 GD2 是传动系统的飞轮力矩。 GD21 电动机转子力矩。 GD22 转动零件推算到电动机轴上的飞轮力矩。 由公式为： GD2 =3652knE （ ） E飞轮减速时放大的能量，它即是剪切机剪切时所需的能量。 其中公式为： E=FhX（ ～ ）σ max ε a （ ） 由以上数据可知 σ max 平均单位剪切阻力。 ε 0 断裂时相对切入深度。 得： E=（ 2X1452 ） /1000=（ kg m） K剪切机在间断工作时飞轮不均匀系数，取 k= n飞轮的平均转速，公式为： n= 2 21 nn 其中： n1 飞轮的最高转速，取 n1 =730rpm n2 飞轮在低速时转速， n2 =n(2k)/2 计算得： n= 2 21 nn =664rpm 将 E、 k、 n代入 （ ）式中得： GD2 = ) 0 6 2 2365( 2XX =（ kg m2 ） 由电机参数可得 GD21 =51kg m2 GD21 =GD21 ＇ +GD22 ＇ +GD23 ＇ 第 18 页 其中 GD21 ＇ 一轴的飞轮力矩。 GD22 ＇ 二轴的飞轮力矩。 GD23 ＇ 曲轴的飞轮力矩。 GD21 ＇ =2mgd2 =πρ 1 ι 1 d41 /8= N m2 = m2 GD22 ＇ = 82πρ ι 2 d42 GD23 ＇ = 83πρ ι 3 d43 式中ρ 1 、ρ 2 、ρ 3 分别是一轴、二轴、三轴的密度。 （ kg/m3 ） ι 1 、ι 2 、ι 3 分别是各轴所对应长度。 （ mm） d1 、 d2 、 d3 分别是各轴所对应的直径。 （ mm）】 另可由公式 GD22 =kGD21 ＇ k各传动零件转化到一轴的折算系数。 取： k= 则： GD22 = GD21 ＇ == kg/m2 则总的飞轮力矩： GD2 = GD2 GD21 GD22 ==1169(kg/m2 ) 经过试算取 GD2 =1800（ kg/m2 ） 绘制电动机的负载图 根据电动机的力矩公式： Md =Mj （ Mj M0 ） e T1 及 Md =Mkon +（ M0 Mkon ） e T1 即可画出电动机静负载图（带飞轮）。 Mj 静力矩。 M0 启动力矩。 Mkon 空载力矩。 为了画图方便，可以将以上两个公式画成曲线，并倒出模板。 用模板即可在电动 第 19 页 机静负 荷图上画出电动机负荷图。 模板可按下式绘制： Md ＇ = Mj ＇（ 1 e T1 ） 式中 Mj ＇ 静力矩、为静负载图上的最大力矩。 绘制模板是，将 t从 0取到 4T。 求出电动机机械常数 T： T= MeSernGD37502 式中 GD2 传动系统总的飞轮力矩。 n0 同步转速。 Ser电动机滑差率。 根据工厂的推荐数值取 Ser=。 这样要求在转子线路上串入 一个电阻。 Me 电动机的额定力矩。 Me =9550X730110 =（ N m） =（ kg m） ∴ T= 637 5 018 00 X XX =（ s） 作模板曲线： 因取： t=0～ 4T 即： t=0～ =0～ （ s） 则： Md =Mjp ＇（ 1eTt ） =（ 1e  ） 将 Md 的值列表如下： Md = （ 1eTt ） T= 从图中选出 Max进行过载校核。 从负荷图上找出 Mmax =240（ kg m） Me ＇ = k Mmax = = Me =（ kg m） （ k过载系数） 因此过载校核通过。 电动机发热校核 将计算结果代入公式： Mjun =T tM ii2 则有： 第 20 页 Mjun =6 =（ kg m） 而电动机额定力矩 Me =（ kg m） 故 Mjun Me 所以发热校核通过 通过过载校核和发热校核可知：选用 JR1268型号绕线式异步电动机满足条件要求。 4 主要零部件的设计及强度校核 曲轴的结构设计 根据剪切机的公称能力 Pmax。 按照确定曲轴的主要尺寸： d0 = P （ mm） （ ） P剪切机的公称能力（ KN） p= 则： d0 = =（ mm） 有经验公式得： dA =（ ～ ） d0 =（ ～ ） mm （ ） 取 dA =300mm 支承颈的长度ι 0 为：ι 0 =（ ～ ） d0 （ ） =（ ～ ） mm 取ι 0 =380mm 曲柄颈的长度ι a 为：ι a =（ ～ ） d0 =（ ～ ） mm 取ι a =258mm 这是因为这与两支承 曲轴的设计公式不同根据工厂提供的数 据，故选取ι a =258mm轴颈与曲柄结合处轴肩： b=（ ～ ） d0 取 b=100mm 轴的强度校核 第 21 页 由图可知 sinγ =1320480= 则γ = 由前面第三章计算可知： 当α =1080 时，有最大剪切力力矩 出现： Mj ＇ = m = β =arcsin（ Lr sinα） =arcsin（ 465290 sin1。