圆盘式剪切机设计

PAGEPAGE10绪论选题的背景和目的对于圆盘式剪切机来说，其刀片的种类很多，经常使用到的包括平刃，斜角刀20削刃有一个平坦的平刃，一个斜面的斜刃和一个盘形的圆盘飞剪。因为圆盘剪的刀片呈转盘形，剪切机能够纵向的剪切钢板和带材的运动。圆盘剪通常被安放在精加工线上，用来切割运动中的钢材，主要为钢材的纵向边缘，或者是将钢材切割窄带刚，按照其用处可分为圆盘剪和剪切带。移动轴上面的，一部分圆盘刀片是安装于独立的驱动轴上面的。1700十字切割装置的使用过程中出现了很多操作中的问题。该工厂也进行了多次改革。在圆盘式剪切的作业过程中，底部的传动系统损耗严重，其中的径向调节机构的精度和叶片横向调整精度都很低，这个传动系统亟需改进和完善。本次设计目的是驱动系统，主轴的设计以及调节机构的设计，特别是在设计过程中的传动系统。通过对设计的研究，我们能够改善装置，将理论代入到实际的操圆盘式剪切机国内外的发展现状对于圆盘剪切机来说，一般情况下其是通过这几个机构所构成的：刀片的横向调整机制、刀头的旋转传动系统、切割宽度的调整机制以及刀头的径向调整机制。对于切割宽度的调整来说，通常情况下其所指的就是针对于齿条的距离的调整。最开始的时候，对于圆盘剪切机来说，一般其速度不是很快，均是利用万向联轴器以及齿轮完成了圆盘剪切的叶片旋转。通过蜗杆和蜗轮传动，通过偏心套筒转动来实现对刀头径向间隙的调节。叶片侧间隙使用手动驱动利用蜗轮驱动，让叶片轴能够向轴进行移动。因为边缘断裂机具有局限性，所以对于大型圆盘剪切机来说，一般情况下其剪切速0.4m/sec，现阶段把圆盘剪切机是散装于横切单元上面，一般情况下其厚700-1500mm1m/s到3m/s之间。对于叶片来说，一般情况下其通过四个一样尺寸的齿轮以及减速机对两对刀片进行驱动。为了能够保证刀片能够同步。对于通过四个齿轮所构成的这种连杆机构来说，通常情况下让齿轮传动的中心距离是保持在恒定的，这样使得齿轮的传动精度得到了一定程度的提升，同时调节上部叶片的径向间隙以及上部叶片轴承的座位可以上下移动的滑块框架。滑动阀座运动的销齿环形减速器具有体积小、速度比大、调节精度高的优点。采用针轮摆线减速器对螺母以及螺杆进行相应的驱动，从而有效的调整叶片的轴向距离大小。为了能够使传动精度得到有效的提升，在传动系统里面配置了一个速度测量装置，从而实现对主传动速度进行有效的调整。在圆盘剪切机后，将剪力器设置好，切割边缘切割成一个破碎的部分到下面的切削刃应弯折。现在，叶片轴相对于叶片轴或叶片直径来说，一般情况下移动距离并不是很大，以实现下图。 图1.1使钢板保持水平位置的方法示意图对于现阶段来说，全世界很多国家正研究并且扩大圆盘剪在中国的覆盖范围。10mm的钢板，初始510％。第二圆盘将钢板彻底切断，如图1.2延伸钢板。对于冷轧横切机，使用无传动的圆盘剪装置，圆盘剪的转动由一定张力的剪切带驱动到提升，可是这样会大幅度的提升成本。圆盘剪切机研究的内容和方法圆盘剪切机在机组的布置和作用热轧钢板整理机的布置。对于热轧钢精加工单元来说，其示意图如图1.3所示。图1.2双重圆盘剪的具体示意图运输辊道 2.前斜刃切 3.后斜刃切 4.圆盘剪 5.碎边机图1.3 热轧钢板精整机组图通过上面这张图能够看得出来，对于热轧钢板来说，其在进行冷却之后，通过输送辊进行输送，输送至后斜刃剪，之后再送到圆盘的切边上面。达到一定的宽度要求，并把它发送到冷床。切割刃被碎纸机切割成小块并取出。迎接钢板。长度是必需的，然后它被辊向后倾斜的切削刃，它可以被进行加工至相应的长度。对于圆盘剪来说，其功能就是将钢板的宽度切断，也就是卸下两边，这样对于宽度来说，能够满足要求。2、1700横切机组的布置对于1700横切机组来说，其具体的布置图如下图所示。通过下面这张图能够看得出来，其是利用吊车，把钢卷吊挂在链条输送机上，进入拆卸机，并通过矫直机将盘头拉直，并通过矫直机直调切削刃。切割头通过第1700矫直机里面，这样就能够进行矫直。最终对1.拆卷机 2.伸直机 3.下切剪 4.17辊矫直机 5.圆盘剪17辊矫直机 7.飞剪机 8.涂油机 9.给料机 10.垛板台图1.4 1700横切机组布置图当已经实现了相应的高度之后，通过起重机将道路（或磁性带）送到堆垛台上卸下。圆盘剪的作用是将矫直条进行连续的切断，让其能够达成相应的宽度，之后把其送到所需要的长度。3、1700冷纵剪切机组的布置对于1700冷纵剪切机组来说，其具体布置图如下图所示。拆卷机 2.伸直机 3.下切剪 4.给料机5.圆盘剪切机6.卷边机 7.风动分离盘 8.分卷卷曲机图1.5 1700冷纵剪切机组的布置图所谓的纵剪就是将钢板折成一定的窄条。进行线圈的拆卸的时候，利用起重机将剪头直接穿过剪切头，并将其剪断。带材的切割边缘卷起来，由卷取机滚出。对于圆盘剪切机来说，一般情况下其主要的功能就是把原始的冷轧带钢进行相应的切割，切割之后就会成为相应的窄条状，或者是相应的窄条钢卷。对于窄钢卷来说，通常情况下其宽度是通过刀头轴的定位环来进行调整的，从而让刀头和刀头间的位置出现相应的改变。圆盘剪切机的类型和特点对于圆盘来说，一般情况下其被分成剪切带剪切以及剪板边。剪板机圆盘剪概述于偏心轴套来说，其进行径向的调整，同步齿轮以及万向轴、传动轴的叶片。40～50mm对于第一个来说，要切入一定的深度，对于第二个来说，一定要全部切断。0.5~2.5mm割器对于移动式切割器的同步齿轮来说，想要对其进行径向的调整，那么需要使用到四连杆机构。对于很大一部分冷轧钢剪切机来说，为了能够提升剪切的精度，使用了测速装置。在另一个冷条带中，叶片不是被驱动而是被钢带切割。剪切带剪切。一般情况下存在着两种剪切，其中一种为驱动，另外一种为集中驱动。对于圆盘式剪切机来说，对其进行设计的相关内容和相关方法如下。1、根据对工厂的调查，能够了解到对于类似的圆盘剪切机的生产过程来说，通常都会具有一定的问题，通过相关资料的查阅，对圆盘剪切机的目前发展状况进行了掌握。2同时详细的评审了计划。3、对相应的设计进行了计算，这样能够保证构件具有足够的刚度以及强度。4、通过计算机进行了总图、部分图的绘制。5、针对控制系统的具体设计要求，进行了润滑方式的选择。6、对调试的方法以及维修的方式进行了选择，从而保证较低成本的维修。7、针对设备进行了详细的经济分析以及经济评价，使得设计成本大幅度减少。设计方案的选择和方案评述根据给定的设计参数，1700横切单元的圆盘剪有两种类型，其中一种是切削刃的一般切割。一些装备有高速马达，另一些则由钢带牵引。设计方案采用生长机制选择圆盘剪切，其结构图如图2.1所示。 1.带电机摆线针轮减速器 2.径向调整减速机 3.调整丝杆 4.刀盘5.离合器 6.增速机构 7.减速机 8.电机 9.10.11.12同步齿轮13.刀盘侧向间隙调整装置 14. 机座移动机构（宽度调整机构）图2.1 圆盘剪结构示意图圆盘在横向切割装置上剪切，主要剪切带材，带材的厚度一般为0.6毫米到2.5毫米，宽度为700毫米到1500毫米。刃口线速度为1～3米/秒。8910联在一起，齿轮、9,11,12与连杆相连，以确保各齿轮中心距恒定。所以在调整刀具径向间隙调整（刀位）上，齿轮啮合可以很好，刀盘横向间隙调整，转动手轮使螺纹套筒向刀盘做轴向运动，调节间隙小，调整在锁中。1滑动。目的。设计方案如下：第一，径向间隙调节比偏心套筒调节更可靠。在侧间隙调整的部分，增加自锁装置，安全可靠。第三、宽度调整采用行星齿轮减速器比蜗轮减速器效率高。最后加入测速机构为电机提供信号，为电机达到准确转速提供保证，从而提高整机性能。上述方案是可行的。电机容量的计算定性选电机对于电机来说，其通常被分成了直流电机以及交流电机两种，对于直流电机来说，因为其需要的是直流电源，同时结构不是很简单，并且不是很好进行维护，因此并没特殊的要求。对于冶金工业来说，一般情况下所使用都是三相交流电源，所以在本文的设计中使用了交流电动机来对同步电动机以及异步电动机进行处理，对于近几年我国所最新设计的Y系列三相笼型异步电动机来说，其是一种自封式风扇冷却电机，主要拥有下列优势：1、结构不是很复杂，同时可靠性较高，价格也不是很高，容易进行故障维修。2、特别适合用在不容易进行运行。没有腐蚀性气体以及没有特殊要求的机器。3、因为其具有很好的起动性能，所以同样适合用在一些气动扭矩相对较高的机器上面。对于本文所设计的圆盘剪切机来说，其原始数据是:剪切带的速度大小范围是V13m/s，这里我们取V3m/s600MPa。h=0.5-2.5mm；叶片进行摆动的幅度要小于0.1mm，并行度是0.1mm。上剪侧和下剪侧之间的间隙是0.05mm，重叠是S=0-0.3mm。因为对于圆盘剪切机来说，其是一种常规的冶金机械设备，没有特殊的要求，能够进行长周期的运转，起动性能较好，同时启动扭矩较高，所以对于本文来说，所选取的是异步电动机的Y系列。选择电动机的容量1、计算圆盘刀片的相应尺寸 对于圆盘刀片尺寸来说，其包含圆盘刀片厚度和直径D。对于直径D来说，其决定于钢板的厚度h，通过对文献文的阅，得出计算公式是：

D hs （3.1）1cos12110~15对于这个值来说，其能够按照剪切速度V来进行确定，并且在咬入角1=10~15的时候，对于我们来说，能够参考经验公式。对于圆盘的直径来说，一般情况下是在下面这个范围里面进行选择的。D(40~125)h (3.2)把数值带入到式子里面能够得出：D125*2.5312.5mm对于圆盘刀片的厚度来说，通常情况下选择为(0.06~0.1)D (3.3)把数值带入到式子里面能够得出：0.1D0.1312.531.25mm并且通过表[1.8-13]切带材厚度的关系，能够取的每一个数值：D270mm、20mm，为了能够确保剪切刀和刀片具有足够的使用年限以及强度大小，这里取30mm。2、对于上下刀盘的侧间隙来说，这里取的是预定值0.05mm。3、对于剪切速度V来说，这里取的的是预定值3m/s。4、计算剪切力和剪切功率的大小对于刀片来说，通常情况下作用在其上面的剪切力的总和是通过两部分分力来构成的，也就是

PPP1 2在上面的式子里面 p1所表示的是纯剪切力大小；P2所表示的是钢板被剪掉部分的弯曲力大小；dPq1 x

dxhdx在上面的式子里面剪切力大小。

qx所表示的是作用于接触弧AB水平投影单位长度上面的通过相对切入深度能够得出2xtanh再通过微分作用之后能够得出d h dx 2tan因此能够得出纯剪切力是p1hdx h22tan

d h2 a2tan上面的式子里面的a值能够对平行剪单位功数据进行利用。在圆盘剪上面进行冷剪的时候，对于a值来说，能够通过下式来进行计算aK1b

K2 b60020%1201 在上面的式子里面，这里取系数KK1，对于来说，其所表示的是金属材料延伸率的大小，通过相关手册的查阅得出其为20%1 因此P h2 a1 2tan 2.522tan102.127103N通过对文献[1，297]的查阅，能够得出总剪切刀的计算公式是ppZtan) (3.4)1 tan102.1271034.752103N

)20%15%20%是20。P4.752103(120%)5.702103N对于圆盘剪的剪切力来说，一般情况下其能够通过叶片上的力矩来确定。当叶片直径和转速相等时，两者都被驱动，这类似于简单的轧制情况。生成的P是垂直于刀刃的，对于一对刀具来说，对其进行旋转需要用到的扭矩为：MPDsin (3.5)15.7021030.27sin10268.18Nm对于驱动圆盘剪来说，其总力矩大小是Mn(M1

M)2在上面的式子里面 n所表示的是刀片对数的数量2M2所表示的是对刀片轴所受到的的摩擦力矩的大小，其中MPddd的大小为170mm所表示的是刀片轴承0.004。2因此能够得出总力矩是 Mn(M1

M)22(268.185.7021031701030.004)544.11Nm通过文献[1，298]的查阅，得出对于圆盘剪电动机来说，其功率能够通过下面的式子来进行计算。N 2Mv (3.6)11000D在上面的式子里面 1—所表示的是刀片和钢板之间摩擦系数的大小，一般况下，1的值的大小在1.1~1.2之间；v所表示的是钢板的运动速度，单位是m/s；—所表示的是传动系统的效率，一般情况下0.93~0.95将数据代入之后能够得出N

2Mv11000D1.2

2544.11310000.2715.6KW确定转速通过上面所得出的计算数据，同时对专业手册进行查阅，进行了合适的电机的选择。一样的容量。对于电动机来说，一般情况下其存在多种不一样的转速范围。因此我们要对电机以及驱动器进行对比考虑，要将设备的各种因素都考虑进去。为了电机减速机和1500r/min通过上面的这些分析，本文中所选择的电机是4，下面这张表就是其主要的性能。表3.1电机性能表型号额定功率/kW转速 电流 效率/(r/min) /A 最大转矩额定转矩重量/kg-4 22 1470 42.5 91.5 190电动机的校核对于电机的检查工作来说，通常情况下主要就是对电动机的过载能力进行检查。所谓的过载容量所指的是电动机负载在进行短时间的运行过程中可能会出现的转矩或者是电流的允许量。对于不同类型的电动机来说，一般情况下其数量也是不一样的，针对于异步电动机来说，对过载能力的时候的最大转矩倍数进行检查的时候，要考虑的是对于交流电网典压来说，可能会波动10%-15%，向下，结果对于最大转矩来说，考虑的是(0.81-0.72)，其要比负载可能的最大转矩大。v计算齿轮转速的大小： n

3 60270103212.3r/min在上面的式子里面，d所表示的是齿轮分度圆直径的大小，单位这里取毫米。W计算负载最大转矩的大小： T2544.112计算传动比的大小 i

272.06Nmndn1470212.36.92T电动机的最大转矩大小的计算 T max i272.066.9240.35Nm通过电动机的具体参数大小能够得出最大扭矩2.2额定扭矩PTN9550n0 (3.7)d9550

221470142.63Nm在上面的式子里面，nd所表示的是电动机的额定转速大小，单位这里取：r/min因此0.72T 0.722.2142.63因此N所以安全。

226.40Nm40.35NmTmax主要零件强度计算校核齿轮的计算与校核齿轮的计算145#钢对于材料所进行的表面处理为常规的调质处理HB220-2692、通过对文献[2，表3.2-42]的查阅，能够得知： 980MPa B

835MPa23m5Z47d235mm2压力角200

h1a

c0.25

0

x0adf225mm d245mm h10mm B80mma和它进行啮合的齿轮的齿数4、分析齿轮的受力情况

Z601nFn被称作是法向载荷，其是和齿面相垂直的，为了能够更加方便的进行计算，对于法nt FPFFnt 这两个力是相互垂直的，如下图所示，所以能够得出：F2Tdt 1 1FFr FFn t

tancos在上面的式子里面：T1所表示的是小齿轮传递的转矩大小，这里取单位是Nmm；d所表示的是小齿轮的节圆直径大小，对于那些标准的齿轮来说，也就是分度mm说的话，的值取20°。按接触疲劳强度校核对于齿轮来说，一般情况下其在工作齿面上面所出现的失效是比较多的，例如出现的齿面磨损等等。因此计算齿轮接触疲劳强度的大小是很有必要的，在下面的内容里面第一步通过接触疲劳强度校核。图4-1齿轮受力分析示意图通过对文献[3，199]的查阅，得出计算公式是：KFtbd 1uKFtbd 1u1H

ZE

H

(4.1)在上面的式子里面：H—所表示的是齿面的接触应力大小，单位这里取MPaH H—所表示的是齿面许用的接触应力大小，单位这里取

MPaK所表示的是载荷系数的大小tF所表示的是齿轮所受的切向力的大小，单位这里取Ntb所表示的是齿宽的大小，单位这里取mm1d所表示的是齿轮分度圆的直径大小，单位这里取mm1u所表示的是齿数比的大小HZ 所表示的区域系数的大小HEHZ—所表示的是弹性影响系数的大小，单位这里取1、齿面接触应力的计算EH(1)计算KKKKKK (4.2)Av 在上面的式子里面：AK所表示的是使用系数的大小AvK所表示的是动载系数的大小vK所表示的是齿向载荷的分配系数大小K所表示的是齿面载荷的分配系数大小A通过对文献[3，表10-2]的查阅，能够得出K1.5；AvH 通过对文献[3，10-8]的查阅，通过v3m/sK1.18通过对文献[3，10-3]KK1.2vH 通过对文献[3，表10-4]的查阅，能够得出K 1.150.810.220.31*103bH d db28020.1159 d这里面d

2d 235K 1150.810.6*0115*01159*.31103*80115Hb808然后按照h 10 ，通过对文献[3，图10-13]的查阅，能够得出可得：FK1.16；FA 因此 KKA

K KH H1.51.181.21.152.44(2)

WFT1 2544.112272.06*103Nmm2FF 1t d22720602352315NFFr

tan2315tan2083N(3)

FFn

cos2463NZuZ2160471.27按照齿轮材料通过对文献[3，10-6]的查阅，能够得出：Z188MPaE2sin2sincosH2sin202sin200cos2002.5因此： H

Z ZKFtKFtbd 1u12、许用应力

H的计算

2.4423151.2712.518880235 1.27=344.52MPaKH HN

HlimS

(4.3)HH 在上面的式子里面：S 所表示的是接触疲劳的安全系数大小，这里取S 1H KHN所表示的是寿命系数的大小；Hlim所表示的是齿轮接触的疲劳极限，这里单位取MPa；KHN的计算计算齿轮应力的具体循环次数N60njLh60*212.3*1*20*365*242.232109HN通过对文献[3，图10-19]的查阅，能够得出K 0.93HNHlim的计算通过对文献[3，图10-21(续)]的查阅，能够得出：； 860MPa；Hlim因此

KH

HlimS0.93*

H8601

799.80MPa3、校核 所以能够看得出来， H H，所以是安全的。按弯曲疲劳强度校核 KF

Y Y 通过对文献[3，197]的查阅在上面的式子里面：

t FF

S F

(4.4)F —所表示的是齿轮齿根的弯曲应力大小，单位这里取MPaF F—所表示的是齿轮弯曲的疲劳许用应力大小，单位这里取

MPam所表示的是齿轮模数的数目FY所表示的是齿轮系数的大小FSY所表示的是应力校正系数的大小S1、齿轮齿根的弯曲应力F的大小计算KFY Y t F SF bm1Z47在对文献[3，10-5]进行查阅，使用插值法能够得出：1Y 2.33FY 1.69SKKKK KA V F F1.5*1.18*1.2*1.162.46因此： F56.06MPa2、齿轮的弯曲疲劳许用应力

2.4623152.331.69805F的计算KF FN

FlimS

(4.5)F在上面的式子里面：F S所表示的是弯曲疲劳强度的安全系数大小，这里取SF KFN所表示的是寿命系数的大小Flim所表示的是齿轮的弯曲疲劳极限的数值，单位这里取MPaFNK 的计算FN按照应力循环次数的大小N2.232109，对文献[3，图10-18]进行查阅，能够得出：Flim的计算

K 0.83FN通过对文献[3，图10-20(完)d]的查阅，能够得出： 700MPaFlim因此

KF

FlimSF0.837001.5386.4MPa3、校核F 所以能够得出，386.4MPa56.06MPaF 传动轴的强度校核计算最大的，所以要校核刀盘轴。轴的材料及其机械性能1、材料的选择：45#钢对于材料所进行的表面处理为常规的调质处理 228-2692、通过对文献[2，表3.2-42]的查阅，能够得知：B980MPa S835MPa通过对文献[3，表15-1]的查阅，能够得出：1275MPa轴上零件布置及基本参数

155MPa11、轴上面的零件的具体布置方案的拟定按照轴承、轴齿轮以及轴承盖的安装顺序、安装方向以及安装关系，能够得出轴类零件的具体布置图如下图所示：2、计算轴的基本数据：v计算转速 n

3 60212.3r/mind 270103图4-2(a)轴上零件的具体布置图按弯扭合成进行轴的强度校核1、对于轴的尺寸和结构来说，其如下图所示：2、校核轴的受力分析以及强度(1)计算轴的驱动力矩：对一对刀盘进行驱动，所需要的的力矩大小是 M544.11NM544110Nmm对 于 一 根 刀 盘 轴 来 说 ， 其 上 面 的 转 矩 大 小 是TM544110272055Nmm2 2计算和这个轴进行配合的齿轮所受到的作用力大小F2Tt d22720552352315NFFr

tan2315tan20843N进行轴在轴承上面所受到的支反力大小的计算F256计算垂直面内的支反力大小：F VA

r(294256)843256550392.4NF294F rVB (294256)计算水平面内的支反力大小：FHA

843294550450.6NF256 t(294256)23155501077.5NF294F tHB (294256)23155501237.5N弯矩的计算计算垂直面内的弯矩大小： MV

F lVA1ll1

294mmM 392.4*294103V115.8Nm计算水平面内的弯矩大小：计算总弯矩大小：

M F lH HA11077.5294103316.8NmM2M2M2V H115.82115.82316.82337.3Nm 图4-2轴的载荷分析示意图对于作湾矩图来说，其如图4(g)所示；对于作转矩图来说，其如图4 2(h)所示(6)轴强度的校核通过力矩和扭矩图以及轴的结构，能够看得出来截面C属于轴的一个危险的截C[3，365]阅，根据第三强度理论得出： M2)2ca W

(4.6)1在上面的式子里面：ca所表示的是轴的计算应力大小，这里单位取MPaWNTNmmW所标示的是轴的抗弯截面系数的大小，这里单位取mm3M2)2M2)2因此 ca

0.1d333730023373002(0.3272055)2

0.11123通过对文献[2，表38.1-1]的查阅，能够得出：213MPa1所以ca

1，也就是安全的。按疲劳强度进行精确校核通过对文献[3，365]的查阅，能够得出：S2S2S2S2 ca

S (4.7)在上面的式子里面：caS 所表示的是轴的计算安全系数大小caS所表示的对弯曲以及轴向力进行考虑的时候的安全系数大小S所表示的是仅仅对扭矩进行考虑的时候的安全系数大小S所表示的是轴的设计安全系数大小对于轴的结构以及装配图来说，其如图42(a(2)对风险部分进行判断。对于通过轴肩、键槽以及过渡协调所造成的应力集中来说，其会对轴的疲劳强度进行削弱，并且对于轴向直径来说，同样会发生改变。可是由于考虑的是组合截面的弯矩轴，其发现对于D,E,F,G,H来说，其中的H面为最集中的力量，其和E面所构成的扭矩为最大。然后校核了E曲面。对于E面的右侧的直径来说，一般情况下其相比于左边来说更大，因此对于我们来说仅对E面的左侧进行检测就行了。E抗弯截面系数大小的计算：Wd30.1*1163156090mm3抗扭截面系数大小的计算：W 0.2d3T0.21163312180mm3对于弯矩M和弯曲应力b来说，其计算过程为：MM总

ll1 2l1l294mm l1

60mm29460M337.3103

2942.68105NmmM b W2.681051560901.72MPa对于扭矩T和扭转切应力T来说，其计算公式是：T272055NmmT WT T2720553121800.875MPa通过上面所得出的轴材料的机械特性，能够得出： 640MPa 355MPaB S 275MPa k

155MPa对于过盈配合处的值的大小，通过查阅文献[3，附表3-8]并且采取插入法进行计算得出：

k2.52k k0.8同时这里我们取 ，那么就会有：k k 0.82.522.016对于轴来说，其会进行磨削加工，通过查阅文献[3，附图3-4]可以得出对于表面质量系数来说，其大小是： 0.85 对于轴来说，其并没有经过表面强化处理，所以对于表面强化系数来说，其大小是：所以，能够得出综合系数大小是：

q1k 1K 12.52

1 10.852.70k 1K 1 2.016 1 10.852.20同时通过文献[3，§3—1及§3—2]能够得出，对于碳钢的特性系数来说，其大小是：这里我们取0.1-0.2 0.1这里我们取 0.05-0.1 0.05 这里我们取同时通过文献文献[3，366]的查阅，能够得出对于轴来说，其在截面L左侧上面的安全系数大小是：S 1 Ka

m

(4.8)2752.701.720.1059.2S

(4.9) Ka

m 1552.200.8750.1080.5S2S2 S2S2 ca59.259.280.559.2280.52

(4.10)47.1对于安全系数值S的大小，能够通过文献[3，336]的查阅得出：S1.5ca也就是S》S，所以对于这个轴来说，其在截面L右侧的强度大小能够满足要ca求。轴承的选取及校核对于圆盘剪来说，一般情况下其在剪切刀钢板的时候，所产生的径向力是比较大的，要对刀盘间隙进行调整，让刀轴轴向力受到影响。所以，对轴承进行选择轴承非常重要。根据工作条件选取轴承类型对于滚动轴承来说，一般情况下其能够被分成三类：推力轴承、向心轴承和向心推力轴承，对于轴承来说，其作用就是对不同的外部载荷进行承受。对于主要要进行径向载荷承受的轴承来说，其属于向心轴承，一部分同样能够在同一时间进行相对较小的轴向载荷的承受；对于对轴向载荷进行承受的轴承来说，其属于推力轴承，同时对于推力轴承来说，其仅仅可以承受轴向载荷；从上面的叙述能够看出，可以一起对轴向字啊和以及径向载荷进行承受的就属于向心推力轴承。首先，对刀侧轴端进行分析，并配置了对刀头侧间隙进行调整的机构。对于刀头的端部来说，其是轴向力，对于轴承来说，一定是轴向力，和调节螺杆进行直接的接触，对于轴向调整来说，其是双向的。最终选择的是双向推力球轴承，同时考虑了钢板的剪切力。有必要承受径向力，因此一定要配置可以对径向力进行承受的轴承。其能够允许进行轴向运动，最终为圆柱滚子轴承。在这里我们所研究的属于在刀具末端的轴相对应的轴承，由于对于刀板来说，其被切割于钢板上面，然而刀它必须承受较大的径向力，并允许一个小的轴向运动。根据轴承结构确定轴承的型号按照轴的直径大小能够初步的对轴承的型号进行确定：对于轴的直径大小是120mm的地方选择角接触轴承，其代号是7024AC对于轴的直径大小是95mm的地方选择两种轴承，一种是圆柱滚子轴承，代号是N219E，另外一种是双向推力球轴承，代号是52222校核轴承的使用年限最开始先校核角接触轴承通过文献[2]能够得出，这个轴承所具有的性能参数如下表所示。1、分析轴承120mm其对轴承载荷是均匀分担的，在这里我们选取了其中的轴承（1）号对其进行检查，假如是安全的，那么所安装的两个便均是安全的。2、这个轴承所受到的轴向载荷以及径向载荷的计算过程F 392.4NV1F 1077.5NH1F2F2FV1 H12r1392.42392.421077.521146.7N对这个轴的派生轴向力进行计算，通过对文献[3，表13-7]的查阅，能够找到其计算公式为：F0.68Fd r0.681146.7779.8N在没有调整刀轴的时候，对于轴承来说，其是很难对轴向载荷进行承受的，其能够被看作是一个外部的轴向载荷=0n.但由于调节螺丝的力量或春天是不确定的调整时，是不确定是“放松”或“紧迫”的时候采取单一的计算，可是对于计算结果来说，能够被忽略不计。得出E F得出a1 d

779.8N。3、对轴承所受到的当量动载荷进行计算，通过对文献[3，313]的查阅能够得出：PfXFYF

(4.11)r P r1 1a1在上面的式子里面： Pr—所表示的是轴承当量动载荷大小，这里单位取NX所表示的是径向动载荷系数的大小Y所表示的是轴向动载荷系数的大小fP所表示的是载荷系数的大小4.1轴承7024AC参数表d D B

C C 重量r or（mm）

（KN）

（Kg）120 180 28 102 105 F 779.8r1a1 0.68r1F 1146.7 所以通过对文献[313-5]的查阅，能够得出：X1 Y0因为载荷属于中等冲击，通过对文献[3，表13-6]的查阅，能够得出：f1.2P因此： PfYFr P r1 1a11.211146.700=1376.0N对轴承的使用年限进行验算对于轴承的使用年限来说，通过对文献[3，313]的查阅，能够得出：f10fh L60n h

CrP (4.12)h在上面的式子里面： L所表示的是轴承寿命，这里单位取hhn所表示的是轴转速，这里单位取r/minft所表示的是温度系数的大小Cr所表示的是基本额定动载荷的大小，这里单位取N3通过对文献[3，表13-4]的查阅，能够找到：f1.0t因此

106f60n t

Crh Pr10106 10210331060212.31.01376.01.37105h现在我们假设对于轴承来说，其能够使用的年数是每天24个工作时，每年工作三百天，那个对于这个轴承来说，其能够工作的年数长度是：1.37105N3002417.4年能够看出这样就很安全了。4.3.4 验算轴承的极限转速对于滚动轴承来说，在其转速到达极限大小的时候，那么保持架以及滚子的惯性力和相应的形状偏差，不但会造成运行状态更加的恶化，同时还会造成摩擦过程中润滑剂的性能改变以及温度提升，最终造成轴承元件的胶合失效或者是滚动体出现回火。通过检查计算。通过对文献[2，表39.2-22]的查阅能够得出：n1000r/minlim同时对于轴承的转速来说，其大小n212.3r/minnlim，所以是安全的。键的选取和校核键的尺寸的选择这一节的内容主要是对刀盘轴上的键进行计算。通过和键进行配合的轴的直径（l[2,25.2-4]的查阅，选择的是键3290，高度是h20mm。键的强度校核对于平