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1、第一节 分析和拟定运动简图 滚切式双边剪具有高载荷，低速的特点，因此我们使用双电机分流式减速器，来承受较高载荷，为二级减速箱。分流式减速器特点：结构紧凑，传动比大，传动平稳，效率高，能承受重载荷，经初步计算的系统组成简图如下。电动机电动机滚切式双边剪工作曲轴 最大工作压力为：2 6500kN，随着板料厚度不同而有所增减。转速：20r/min，随着板料厚度不同而有所增减。第二节 选择电动机功率 有电动机至活塞的总效率：3221234=0.85 总 -圆柱斜齿轮传动效率取 -弹性联轴器效率取 资料显示，固定剪和移动剪需要各由 253kW 的功率驱动。固定剪和移动剪机械速度同步，电气负荷均衡。第三节
2、 确定电动机 查阅晚上资料得，应选用，Z355-3A 直流电动机 Z335-3A 直流电动机资料如下：额定电压：440（V）额定功率：250kw 型号：Z355-3A 极数：8 极 产品类型：有刷直流电动机 品牌：西玛电机 额定转速：1000（rpm）产品认证：CCC 应用范围：Z355-3A 电动机作一般传动用，发电机作为一般直流电源用，调压发电机作蓄电池组充用。第四章 查阅并计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 第一节 传动装置的总传动比 查阅相关关于双边剪的资料，获得下列结论:双边剪的剪切速度，即每分钟剪切次数是根据所测得的板厚值由 PLC 来选择或者操作工给定。板厚与剪切数关系如下：
3、板厚 mm 剪切次数：次/分 610 28 1020 24 2030 18 3040 16 4050 14 固定剪和移动剪机械速度同步，电气负荷均衡。主电机速度可调，自动剪切时以给定的速度连续运转，按板厚可手动调速，可由 PLC 自动给出相应的速度。主电机转数与板厚关系如下：板厚 mm 主电机转数：r/min 620 1006 2030 755 3040 670 4050 587 转速与之相适应，传动比可以基本保持在 41 左右。但是通过本减速箱，没有直接到曲轴上传递转矩，而是还要经过一级齿轮传动。如下图所示：曲轴上的齿轮传动轴齿轮曲轴上的齿轮 总传动比为 41。选带最后一级传动比为：2.5；
4、又因为：2/2.5=1.3ii总低 得 3.55i低；1.34.62ii低高 第二节 计算各轴的转速 电动机 1000/minnr满 高速轴 =1000/minnnr满高 中速轴 =/216.45/minnnir中高高 低速轴 =/60.97/minnnir低中低 工作机 =/2.524.39/minnnr工低计算结果符合要求 第三节 计算各轴的输入功率 轴 1 单个电机11250=245PkW 轴 2221132451PPkW 轴 33212424PPkW 第五章 斜齿圆柱齿轮的传动设计 主要查询资料由教材吴克坚、于晓红、钱瑞明主编：机械设计，高等教育出版社 一、齿轮材料及热处理 大、小齿轮
5、材料为 40CrMnMo（合金钢渗碳淬火），齿芯硬度（229-363HBS），齿面硬度（57-63HBS），lim1lim21650HHMPa,lim1lim2525FFMPa 二、初步设计齿轮传动的主要尺寸（一）小齿轮传递的扭矩,根据下列公式：PTn 1 2339750N mmT （二）确定齿数 z 初选12121,97zzi z高。传动比误差21974.6194.624.619,100%0.02%5%214.62ziuiz 传动比误差满足要求（三）初选齿宽系数 按对称布置，由教材表查得（四）初选螺旋角 初定螺旋角 b=12（五）载荷系数 K 使用系数查得=2AK 动载荷系数，预估齿轮圆周速
6、度v=61.1VK 齿向载荷分配系数FK 预估齿宽 b=120 1.16HK，初选/8b h=1.09FK 齿间载荷系数FaK1.2HFKK 载荷系数K 2 1.1 1.2 1.092.88AVFFKK K KK（六）齿形系数和应力修正系数 当量齿数3311/cos21/cos 1222.44vzzB 3322/cos97/cos103.67vzzB 12.75FaY，22.18FaY 11.57SaY，21.8SaY（七）重合度系数 端面重合度进似为 12111.883.2()cos1.66azz arctan(tan/cos)20.41031tn arctan(tancos)11.2665
7、2bt 因2/cosavab，则重合度系数为 20.75cos0.250.685beaY（八）螺旋角 轴向重合度 1sin0.8 21tantan121.14dnzbm 1211 1.130.887120120Y （九）许用弯曲应力 1.25FS(按 1%失效概率考虑)(工作寿命 15 年（设每年工作 300 天）两班制)小齿轮应力循环次数 916060 1000 1 15 3002 84.32 10hNnkt 大齿轮应力循环次数 821/9.35 10NNu 10.85NY，20.88NY 实验齿轮应力修正系数0.2STY 1xY 许用弯曲应力 lim11525 0.852 1714FNST
8、xFPFFY Y YMPaMPaSS lim12525 0.88 2 1739.2FNSTxFPFFY Y YMPaMPaSS 比较1112.75 1.570.00605714FaSaFPYY,2222.18 1.80.00531739FaSaFPYY 取111FaSaFaSaFPFPY YYY（十）计算模数 12332212cos2 2.88 23397500.00605 0.685 0.887 cos 125.120.8 21FaSaendFPKTY Y YYBmmmz 按教材表 9.3 圆整模数取 6nmmm（十一）初算主要尺寸 12()/(2cos)361.9namzzmm 初算中心距
9、取 a=362mm。修正螺旋角12arccos()/212.07nm zza 分度圆直径:11/cos128.84ndm z 取1129d 22/cos595.002ndm z 取2595d 齿宽 1103.2dbdmm，取:1105bmm,2100bmm（十二）验算载荷系数 K 圆整速度 1 1129 1000/6.75/60 100060 1000d nvm sm s,查得08.1vK不变 按8.0d,105bmm1.16HK 又因/105/2.25m7.7nb h 1.09FK 又25.1AK和2.1FaHaKK不变，则2.88AK 也不变 故无需校核大小齿轮齿根弯曲疲劳强度。三、校核齿
10、面接触疲劳强度（一）确定载荷系数 材料弹性系数MPaZE188 节点区域系数46.2HZ 重合度系数0.775Z 螺旋角系数cos12.040.989Z（二）许用接触应力 试验齿轮的齿面接触疲劳极限lim1lim21650HHMPa 寿命系数10.86NZ，20.89NZ工作硬化系数1wZ 尺寸系数1XZ，安全系数由教材表查得1.1HS 则许用接触应力 1lim1/1290HPHNWxHZZ ZSMPa 2lim2/1335HPHNWxHZZ ZSMPa 取21290HPHPMPa（三）校核齿面接触强度 1(1)1085.81290tHEHHPKF uZ Z Z ZMPaMPabd u 第五节
11、 直齿圆柱齿轮传动的设计 主要查询资料由教材吴克坚、于晓红、钱瑞明主编：机械设计，高等教育出版社 一、齿轮材料及热处理，设计齿轮传动 大、小齿轮材料为 40CrMnMo（合金钢渗碳淬火），齿芯硬度（229-363HBS），齿面硬度（57-63HBS），lim1lim21650HHMPa,lim1lim2525FFMPa（一）小齿轮传递的扭矩,根据下列公式：PTn 1 19898591N mmT （二）确定齿数 z 初选12119,67.45zzi z低，取168z。传动比误差21683.583.553.58,100%0.8%5%193.55ziuiz 传动比误差满足要求 二、按齿面接触疲劳强度
12、计算按下式设计计算 321121()tHEtdHPK TZ Z Zudu（一）确定公式内的各计算数值 1）选择载荷系数AVFFKK K KK 1.85AK 1.05VK；1.1HK1.1HK 故可得 2.35K 2.5HZ 188EZMPa 5）=3.55ui低 6）工作寿命 按 300 个工作日，两班制计算。应力循环次数，由教材公式10-13 得 小齿轮循环次数：816060216 1 15 3002 89.33 10hNnkt 大齿轮821/2.63 10NNu 寿命系数 10.89NY 20.92NY 7）许用接触应力为 lim1615.35HNWXHPHZ Z ZMPaS 其中：lim
13、H由教材 1650MPa 由教材 由教材式（9.56）得 由教材 由教材 小齿轮分度圆直径：213121()225.38HEdHPZ Z ZKTudmmu 取1228d 齿轮模数1112dmz则大齿轮分度圆直径22816dmz 计算中心距12/2522amzmm（z）。三、计算齿宽 齿宽系数0.8d 得：大齿轮齿宽为21182.4dbdmm 取2185bmm 取小齿轮齿宽 1190bmm 四、计算尺高 齿高 齿宽与高比：/7b h 五、验算载荷系数 圆周速度 12228 216.45=2.58m/s60 100060 1000d nv1.05VK，不变 又/7b h1.1HK 又1.85AK、1.1HK不变，则2.35K 也不变 第三节 校核齿面接触疲劳强度 一、确定载荷系数 载荷系数 1.85AK、1.05VK、1.1HK、1.1HK=2.35AVHHKK K KK 二、确定各系数 MPaZE188 5.2HZ 0.95Z 三、校核齿面接触强度=1(1)tEHeKF uZ Z Zbd u =2.35 174519(3.55 1)188 2.5 0.95190228 3.55 =1556HPMPa 满足齿面接触强度 2.2527hmmm